一种双层结构不锈钢多孔过滤管及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种双层结构不锈钢多孔过滤管及其制备方法，该双层结构不锈钢多孔过滤管的制备方法制得的不锈钢多孔过滤管具有套管形式，包括内过滤管和外过滤管，其特征主要在于采用增加内过滤管的方式获得大过滤面积的不锈钢过滤管。本发明专利技术所涉及的双层结构不锈钢多孔过滤管及其制备方法制备的多孔过滤管一次成形，成品率高，通过在单位体积内增大过滤面积进而提高过滤管的过滤效率。该新型过滤管可应用在高端生物医药、污水处理、海水前级净化以等领域，具有巨大的市场应用价值和潜力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种双层结构不锈钢多孔过滤管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种双层结构不锈钢多孔过滤管及其制备方法，具体涉及一种双层结构不锈钢多孔过滤管的制备方法。

技术介绍

[0002]不锈钢多孔过滤管主要用于聚酯、油品、制药、食品饮料、化工产品的过滤,也用于水及空气等的过滤。与非金属过滤材料相比，不锈钢多孔过滤材料具有强度高、抗氧化性好、导热性好和韧性好、制造工艺简单、使用寿命长、可再生等特点，此外还有耐腐蚀、透过性高、消声等特殊性能，使其在冶金、电子、食品、医药、环保、航空、化工和机械等方面得到广泛应用。
[0003]在不锈钢过滤元件使用过程中，工程技术人员为降低过滤系统的制造成本及能耗，在过滤精度一定的前提下，往往需要选择过滤面积及过滤通量相对较大的过滤元件，以保证过滤系统的高效运行。然而，在金属多孔材料的制备过程中，当过滤精度一定时，为保证金属过滤元件的力学性能，其单位面积过滤通量往往存在一最优值，通过改变金属多孔材料的孔隙结构很难再提高其过滤通量。本专利技术所涉及的技术方案是通过增加单位体积内过滤面积来解决这一问题。
[0004]粉末冶金材料的制备通常采用模压法，包括等静压成形、无压成形、注射成形、高能成形等。其中，等静压技术在粉末冶金材料制备过程中的应用，能够使所制备的粉末冶金材料达到更好的成型及力学状态，且可有效降低制造成本。等静压技术的特点主要有以下两个方面：第一，等静压技术在应用过程中，能够保证产品生坯各个部位在压力上保持恒定状态，进而保证产品各个部位机械性能的均一性；第二，等静压技术在金属多孔材料制备中的应用，能够将金属多孔材料孔结构进行更好的控制，保证孔结构的均匀性。
[0005]本专利技术采用自主设计的新型金属多孔过滤管成型模具，通过冷等静压技术制备新型不锈钢过滤管，该新型不锈钢过滤管在不增加过滤管所占体积的前提下，过滤面积可增加20
‑
50％，进而实现提高过滤效率的目的。该新型不锈钢过滤管在过滤领域具有重大的实际应用意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种适合规模化生产的双层结构不锈钢多孔过滤管的制备方法。本专利技术采用的技术方案主要涉及一种双层结构不锈钢多孔过滤管的制备方法，其特征在于其制备过程为：
[0007](1)将筛分过的一定粒度区间的316L不锈钢粉末按照需求进行级配，混合均匀；
[0008](2)准备好双层结构不锈钢多孔过滤管的成形模具，通过该模具实现双层结构不锈钢多孔过滤管的一次压制成形；
[0009](3)双层不锈钢多孔过滤管成形模具由环形不锈钢底座、环形成形刚套和环形胶套组成；通过底座卡槽12将环形成形刚套5固定在环形不锈钢底座4上；然后在固定好的环
形成形刚套内铺设环形胶套7，环形胶套为一个整体，由内向外铺设，由此保证在等静压过程中模具的密封性；待从进料口装料后，配合环形密封胶塞8和带孔不锈钢塞9，用卡箍6将环形胶套密封；
[0010](4)首先称取步骤(1)中一定质量的粉末，然后装料成形；
[0011](5)将(4)中得到的多孔过滤管半成品放到冷等静压机中压制成型，压制压力60
‑
220MPa；
[0012](6)将(5)中得到的不锈钢多孔管生坯进行脱模；
[0013](7)将(6)中得到的不锈钢多孔膜管生坯放到烧结炉中进行烧结，烧结气氛为真空，或选择还原性或惰性气体保护进行烧结；烧结时升温速率为1～10℃/min，烧结温度为1100～1280℃，保温0.5～3小时；冷却后出炉，即制得不锈钢多孔过滤管。
[0014]作为本专利技术的第一步改进，所述步骤(2)中的新型成型模具中的环形刚套和环形胶套分别为一个整体，确保模具组装后在双层结构过滤管成型过程中的密封性。
[0015]作为本专利技术的第二步改进，利用步骤(2)中的一种双层结构成形模具，在实现双层结构不锈钢多孔过滤管一次压制成形的同时，相对传统过滤滤芯，所制备的双层结构过滤管具有大的过滤面积及过滤通量。所制备的双层结构过滤管外层直径尺寸为40～110mm，内层直径尺寸为20～80mm，在不增加不锈钢过滤管所占体积的前提下，其有效过滤面积增加20
‑
50％，进而实现提高过滤效率的目的。
[0016]作为本专利技术的第三步改进，所述步骤(6)中烧结工艺的烧结气氛为真空或气氛保护。
[0017]作为本专利技术的第四步改进，该不锈钢多孔过滤管制备方法不局限于制备不锈钢多孔过滤管，该方法还用于制备其他材质的多孔过滤管。
[0018]一种根据所述双层结构不锈钢多孔过滤管的制备方法制得的双层结构不锈钢多孔过滤管，其特征主要在于利用新型模具制备的双层结构过滤管，单位体积内具有大的过滤面积，进而实现提高过滤效率的目的。
[0019]下面通过附图和实施例，对本专利技术做进一步的详细描述。
附图说明
[0020]图1为双层结构不锈钢过滤管剖面结构示意图；
[0021]图2为本专利所涉及的模具结构示意图；
[0022]图3为本专利所涉及的模具俯视图；
[0023]图4为本专利所涉及的模具底座剖面示意图；
[0024]图5为本专利所涉及的模具的环形密封胶塞俯视图；
[0025]图6为本专利所涉及的模具的带孔不锈钢塞俯视图；
[0026]图7为本专利所涉及的环形成形刚套俯视图；
[0027]图8为本专利所涉及的环形成形刚套剖面结构示意图；
[0028]图9为本专利所涉及的环形胶套俯视图；
[0029]图10为本专利所涉及的环形胶套剖面结构示意图。
[0030]其中：1、外过滤管；2、内过滤管；3、清液出口；4、不锈钢底座；5、成型刚套；6、卡箍；7、胶套；8、环形密封胶塞；9、带孔不锈钢塞；10、连接层不锈钢粉末；11、不锈钢粉末；12、底
座卡槽；13、十字加强筋
具体实施方式
[0031]实施例1
[0032]选用长100cm，内管直径30mm，外管直径60mm的模具，待固定胶套7后，将粒径为
‑
180～300目的316L不锈钢粉末装入模具中，在装料过程中须保证粉末在模具中厚度的均匀性；待装完粉末后，将环形密封胶塞8、带孔不锈钢塞9塞入模具，用卡箍6将其固定，再连同模具放进冷等静压机中压制成型，压制压力120MPa，保压120s后泄压；压制成型后取出成型刚套5、胶套7及不锈钢底座4，将不锈钢粉末多孔管生坯装进烧舟中，用氧化铝砂填料填埋后放入真空炉中进行烧结，真空度高于5
×
10
‑2Pa，升温速率为3℃/min，烧结温度为1200℃，保温2.5小时；烧结后出炉，最终得到双层结构不锈钢多孔过滤管。经测试和计算，得到的双层结构不锈钢多孔过滤管最大冒泡压力为5.2kPa；内管壁厚为2.3mm，外管壁厚为2.5mm，其有效过滤面积为0.28
㎡
，过滤面积是传统直径60mm单层结构多孔过滤管的1.4倍。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层结构不锈钢多孔过滤管及其制备方法，其具体制备过程为：(1)将筛分过的一定粒度区间的316L不锈钢粉末按照需求进行级配，混合均匀；(2)准备好双层结构不锈钢多孔过滤管的成形模具，通过该模具实现双层结构不锈钢多孔过滤管的一次压制成形；(3)双层不锈钢多孔过滤管成形模具由环形不锈钢底座、环形成形刚套和环形胶套组成；通过底座卡槽12将环形成形刚套5固定在环形不锈钢底座4上；然后在固定好的环形成形刚套内铺设环形胶套7，环形胶套为一个整体，由内向外铺设，由此保证在等静压过程中模具的密封性；待从进料口装料后，配合环形密封胶塞8和带孔不锈钢塞9，用卡箍6将环形胶套密封；(4)首先称取步骤(1)中一定质量的粉末，然后装料成形；(5)将(4)中得到的多孔过滤管半成品放到冷等静压机中压制成型，压制压力60
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220MPa；(6)将(5)中得到的不锈钢多孔管生坯进行脱模；(7)将(6)中得到的不锈钢多孔膜管生坯放到烧结炉中进行烧结，烧结气氛为真空，或选择还原性或惰性气体保护进行烧结；烧结时升温速率为1～10℃/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠军，张东歌，刘渊，荆远，
申请(专利权)人：陕西云才荣禾材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：