本发明专利技术涉及金属纤维布的制备方法。工艺流程为：将有机纤维布预处理，浸渍在一种或多种金属盐溶液中，去除纤维布表面及纤维间的多余金属盐溶液后烘干。在氢气炉中，经还原合金固结一体化过程，得到金属纤维布。该方法具有工艺简单、成本低廉、可操作性强。由此方法制备的金属纤维布具有较好的柔性及较高的强度，可用于防电磁辐射、多孔过滤等领域。根据具体的应用环境，可以选择不同纤维尺度、编织方法及组织结构的纤维布作为前驱体布，在电子、纺织、交通、航天、医疗、石油、化工、环保等领域具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属纤维布的制备方法，属于粉末冶金领域。
技术介绍
随着现代电子工业的高速发展和电子、电器产品的普遍使用，电磁干扰已成为一种 新的社会公害。 一方面，电磁辐射会影响人们的身体健康，并且会对周围的电子仪器设 备造成严重干扰，使它们的工作程序发生紊乱，产生错误动作；另一方面，电磁辐射会 泄露信息，使计算机等仪器无信息安全保障。为防止电磁辐射造成的干扰与泄露，釆用 电磁屏蔽材料进行屏蔽是主要防范方法之一。现在用于电磁屏蔽的材料主要有金属电磁 屏蔽材料、导电高分子材料、发泡金属、纤维织物类复合材料。陶瓷、金属滤材和有机过滤材料，它们是作为跨行业多学科应用的材料。在冶金、 石油、化工、印染、制药、食品加工、原子能和航空航天等工业部门中，凡是有必要进 行液-固分离，气-固分离和气-液分离甚至是两种不相混合的液相分离的地方都需要应用 过滤材料。如《多孔金属膜研究进展》所述，目前多孔金属材料的制备方法主要有悬浮粒子烧 结法、溶胶-凝胶法、电解沉积法、喷涂法、径迹蚀刻法、阳极氧化法等。以上方法各 有优缺点，悬浮粒子烧结法和溶胶凝胶法实验设备简单、易实现、费用低，缺点是得到 金属膜片孔径只能在微米级；电解沉积法、化学气相沉积法、喷涂法、径迹蚀刻法、阳 极氧化法等方法的孔径可以做到几个纳米，但其工艺复杂、制作成本较高不易实现。此 外，还有报道采用金属纤维烧结法，但是此法制作方法复杂、成本较髙，且以能制备出 金属纤维为前提。如专利98100062.2《一种镍纤维毡电极及其制备方法》，采用将切成 一定长度的捏纤维束，用气流法在真空下经开松、成网工序铺制出镍纤维网，最后经高 温真空烧结制成镍纤维毡基板。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备金属纤维布的制备方法，克服某些金属熔点高、难于 制备纳米级金属颗粒等缺点，采用有机前驱体布浸渍法，各组分的混合在分子水平上进 行，制备的金属纤维布成分分布均匀，而且可以根据实际的应用环境，选择具有特定要 求的有机纤维布作为前驱体，工艺简单，成本较低。本专利技术金属纤维布的制备方法包括以下步骤1) 有机纤维布的预处理。将有机纤维布浸渍在温度10-5(TC去离子水中，浸渍时 间0.5-10个小时。其中，所述的纤维布是粘胶纤维布、竹纤维布、棉布、毛、麻布、 丝绸中的一种，编织方法是经编或纬编中的一种，组织结构是平纹组织、斜纹组织、缎 纹组织、双面平纹组织中的一种。2) 金属盐溶液的配制及浸渍过程。将预处理的有机纤维布浸渍在金属盐溶液中， 金属盐通过物理吸附、化学吸附、毛细管凝结等进入有机纤维及吸附于纤维表面。浸渍 温度为10-50°C，浸渍时间0.5-30小时。其中，浸渍方法可以是超声波浸渍、反复浸蘸、 恒温水浴浸渍中的一种或几种同时操作。金属盐溶液主要包括含Ni"、 Fe3+、 Fe2+、 Cu2+、 Co2+、 Zn2+、 Pb2+、 2'、 6-等能被氢还原的金属盐溶液中的一种或多种， 浓度为0.1mol/L-4mol/L。为使金属盐离子充分均匀混合，可以添加0.1-2% PVA。为保 证溶液pH值在l-3之间，加入适量5-10g/L缓冲剂，缓冲剂包括柠檬酸、醋酸等。3) 去除多余金属盐并干燥。通过离心机离心或吸滤纸吸附的方法除去纤维之间及 纤维布表面黏附的多余金属盐，干燥。4) 还原合金固结一体化。在氢气还原炉中烧结得到具有与纤维布相同织物结构的 金属纤维布。在烧结过程中，金属盐被还原成金属，有机纤维布热解为各种气体而去除。 20(TC左右有机纤维开始热解，所以在低温阶段应缓慢升温，以20-20(TC/小时的升温速 率升至300-500°C，保温2-8小时，然后以200-1000。C/小时的升温速率升至800-1500°C， 保温l-5小时，最后随炉冷却，获得金属纤维布。本专利技术采用有机前驱体布浸渍法制备金属纤维布，克服了某些金属熔点高、难于制 备纳米级金属颗粒等缺点，省去了制备金属纤维或金属颗粒的过程，经还原合金固结一 体化过程，直接得到金属纤维布，工艺简单，成本较低，可操作性强。采用本方法制备 的金属纤维布，不但具有较好的柔韧性及强度，而且还可以根据具体的应用环境，选择 不同纤维尺度、编织方法及组织结构的纤维布作为前驱体布，用于防电磁辐射、多孔过 滤等领域，在电子、纺织、交通、航天、医疗、石油、化工、环保等领域具有广阔的应 用前景。 附图说明图1是实施例1以粘胶纤维布为前驱体布制备的镍纤维布扫描电镜图片； 图2是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式实施例1选用粘胶纤维布，浸渍于50°C的去离子水溶液中0.5小时，然后置于浓度为l.Omol/L MC12、 0.1%PVA、 5g/L醋酸溶液中，调节pH4.8，超声波浸渍30分钟，取出。用吸 水纸吸取表面多余的NiCl2溶液，干燥。浸渍后纤维布仍能保持原有纤维的光洁和柔韧 性。将干燥平整的前驱体纤维布置于氢气还原炉中烧结，以60'C/小时的速率升至 400°C ，在40(TC保温2小时，然后以600。C/小时的升温速率升至900°C ，保温1小时， 然后随炉自然冷却。在加热过程中，在前驱体布下面平铺一层耐火棉，保证在烧结过程 中，前驱体布发生收缩时，内部不会出现断断续续的孔洞，得到平整连续、分布均匀的 镍纤维布，面密度约为152.17g/m2，厚度为0.20mm。实施例2选用普通斜纹组织棉布，浸渍于30'C的去离子水溶液中1小时，然后置于浓度为 3.0mol/LNiCl2、 O.8mol/L FeCl3、 0.5%PVA、 10g/L柠檬酸溶液中，调节pH-3，恒温 水浴45°C ，反复浸蘸3小时，具体为浸渍0.5小时后取出用吸滤纸吸去表面多余盐离子， 然后再置入溶液中，依次重复操作6次，取出干燥。在氢气还原炉中还原固结一体化过 程，在前驱体布下面平铺一层耐火棉，以2(TC/小时的速率升至35(TC，在350"C保温2 小时，然后以80(TC/小时的升温速率升至85(TC，保温3小时，然后随炉自然冷却。得 到的铁镍合金纤维布面密度约为123.30g/m2，厚度为0.18mm。实施例3将麻布浸渍于10。C的去离子水溶液中3小时，然后置于浓度为2mol/LNiCl2、 1 mol/LCuCl2、 1%PVA、 6g/L醋酸溶液，调节pH-2.5，恒温水浴2(TC，浸渍10小时， 离心机离心去表面多余盐离子，干燥。在氢气炉中以15(TC/小时的速率升至45(TC，在 45(TC保温4小时，然后以30(TC/小时的升温速率升至800°C，保温4小时，然后随炉 自然冷却，得到镍金属非织造布，面密度约为121.11 g/m2，厚度为0.2mm。实施例4将竹纤维布浸渍于25t:的去离子水中IO小时,然后浸渍于浓度为0.5 mol/L偏鸨 酸铵溶液中，温度10'C，浸渍时间30小时，离心机离心去除表面多余盐离子，干燥。 在氢气炉中以200。C/小时的速率升至500°C，在500。C保温8小时，然后以1000。C/小 时的升温速率升至1500°C，保温5小时，然后随炉自然冷却，得到钩金属纤维布，面 密度约为548.51 g/m2，厚度为0.32mm。权利要求1、，其特征在于，制备方法包括以下步骤1)将有机纤维布预处理，浸渍在温度10-50本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属纤维布的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤： １）将有机纤维布预处理，浸渍在温度１０－５０℃去离子水中，浸渍时间０．５－１０个小时； ２）将预处理的有机纤维布浸渍在金属盐溶液中，浸渍温度为１０－５０℃，浸渍时间０ ．５－３０小时； ３）通过离心机离心或吸滤纸吸附的方法除去纤维之间及纤维布表面黏附的多余金属盐，再干燥； ４）在氢气还原炉中烧结，以２０－２００℃／小时的升温速率升至３００－５００℃，保温２－８小时，然后以２００－１０００℃／小 时的升温速率升至８００－１５００℃，保温１－５小时，最后随炉冷却，得到具有与纤维布相同织物结构的金属纤维布。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗骥，郭敏，郭志猛，方哲成，林涛，邵慧萍，郝俊杰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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