【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及过滤材料的，具体而言，涉及多孔薄膜、多孔薄膜的制备方法以及滤芯。
技术介绍
1、目前，柔性多孔薄膜的制备方法如下：(1)获取基材和含有原料粉的浆料；(2)在基材上负载浆料；(3)干燥、烧结。斜拉网便宜易获取，是常用的基材。
2、但是，斜拉网的孔径大，作为基材制备多孔薄膜时的总上粉量(单位面积的斜拉网上附着的原料粉重量)通常在1.2kg/m2以上，较大的上粉量导致最终烧结出的多孔薄膜的闭孔较多，孔隙分布不均匀，通量相对较小，过滤阻力偏大。
3、此外，斜拉网的韧性和强度较低，且为了减小过滤压力，通常会尽量减少膜厚，从而导致传统斜拉网基材多孔薄膜直接作为滤芯时的强度不够。因此，目前斜拉网基材多孔薄膜加工成滤筒后还需要在滤筒内部设置开孔面积约为40％的支撑筒，进一步提升了过滤阻力，且材料成本和加工成本高。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供多孔薄膜、多孔薄膜的制备方法以及滤芯，以解决现有技术中上粉量大导致的通量小、过滤阻力大和支撑筒开孔面积大的技术问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了多孔薄膜，技术方案如下：
3、多孔薄膜，包括多孔支撑体和附着于多孔支撑体上的第一过滤层，所述第一过滤层包括由金属纤维交织而成的三维网络结构以及填充于三维网络结构中的粉末烧结体，所述粉末烧结体是以合金粉、金属间化合物粉、金属单质粉中的任意几种为原料粉烧结而成的第一金属多孔材料。
4、作为上述第一方面所
5、作为上述第一方面所述的多孔薄膜的进一步改进：所述第一金属多孔材料和第二金属多孔材料具有相同的金属元素。
6、作为上述第一方面所述的多孔薄膜的进一步改进：所述多孔支撑体和金属纤维具有相同的金属元素；所述多孔支撑体为筛网，目数为30～80目；所述金属纤维的长度为1～4mm，丝径为10～20μm。
7、作为上述第一方面所述的多孔薄膜的进一步改进：所述多孔支撑体和金属纤维的材质均为316不锈钢、316l不锈钢、304不锈钢中的任意一种。
8、为了实现上述目的，根据本专利技术的第二个方面，提供了多孔薄膜的制备方法，技术方案如下：
9、多孔薄膜的制备方法，包括以下步骤：
10、配置第一浆料：所述第一浆料包括第一粘接剂、第一原料粉和成型助剂，所述第一原料粉包括金属纤维和第一金属粉，所述第一金属粉包括金属单质粉和/或金属合金粉；
11、拉浆：通过拉浆设备将第一浆料涂覆到多孔支撑体的表面，干燥后得到生坯；
12、烧结：对生坯进行烧结处理，即得到多孔薄膜。
13、作为上述第二方面所述的多孔薄膜的制备方法的进一步改进：还包括步骤：
14、配置第二浆料：所述第二浆料包括第二粘接剂、第二原料粉和成型助剂，所述第二原料粉包括第二金属粉，所述第二金属粉包括金属单质粉和/或金属合金粉；
15、喷涂：将第二浆料喷涂到生坯的表面，干燥后得到膜坯；
16、轧制：对膜坯进行轧制，得到烧结坯；然后对烧结坯进行烧结处理，即得到多孔薄膜。
17、作为上述第二方面所述的多孔薄膜的制备方法的进一步改进：所述第一金属粉和第二金属粉具有相同的金属元素；所述多孔支撑体和金属纤维具有相同的金属元素。
18、作为上述第二方面所述的多孔薄膜的制备方法的进一步改进：
19、所述第一金属粉和第二金属粉均选自ni-cr-mo合金粉、ag-au合金粉、ti-zr合金粉、mg-cd合金粉、fe-cr合金粉、cu-al合金粉、cu-zn合金粉、fe-c-cr合金粉、ti-al金属间化合物粉、ni-al金属间化合物粉、fe-al金属间化合物粉、al粉、ni粉、cu粉、pb粉、cr粉、w粉、v粉、mo粉中的任意几种；
20、所述第一浆料按照质量比cmc:sbr:第一原料粉:水＝(1～3):(5～7):(250～350):100的配比配置；所述第一原料粉中金属纤维的质量分数为40～50％；
21、所述第二浆料按照质量比pva:第二原料粉:水＝(2.5～4):(150～200):100的配比配置；
22、所述多孔支撑体为筛网，丝径为0.15～0.35mm，目数为30～80目；所述金属纤维的长度为1～4mm，丝径为10～20μm；所述多孔支撑体和金属纤维的材质均为316不锈钢、316l不锈钢、304不锈钢中的任意一种；
23、所述烧结为：
24、第一阶段：从室温升温至120～250℃，保温60～90分钟；
25、第二阶段：继续升温至500～600℃，保温60～120分钟；
26、第三阶段：继续升温至900～1150℃，保温90～180分钟；
27、随炉冷却即得到多孔薄膜。
28、为了实现上述目的，根据本专利技术的第三个方面，提供了滤芯，技术方案如下：
29、滤芯，具有上述第一方面所述的多孔薄膜，或具有上述第二方面所述的制备方法制备得到的多孔薄膜。
30、本专利技术的多孔薄膜、多孔薄膜的制备方法以及滤芯具有以下优点：
31、(1)本专利技术向第一浆料中加入金属纤维，使得基材由金属纤维交织而成的三维网络结构与多孔支撑体共同构成，与斜拉网基材多孔薄膜相比，本专利技术的原料粉上粉量因金属纤维的占位而显著减少；上粉量减少不仅有效降低了原料成本，而且有效减少闭孔，孔隙分布更加均匀；经验证，本专利技术的多孔薄膜的通量在通量2000m3/m2*h*kpa(每千帕压力下每小时通过单位平方米多孔薄膜的气体体积)以上，显著高于相同厚度的斜拉网基材多孔薄膜通量，通量显著提升，有效降低了过滤阻力。可见，由于上粉量减少使得孔隙度得到显著的优化，使得多孔薄膜即使在较大的厚度下仍能保持远高于斜拉网基材多孔薄膜的通量，因此可以满足对强度和通量要求都很高的特殊工况。
32、(2)金属纤维的相互交织形成防护网体，不仅提升多孔薄膜的强度和韧性，而且使得构成第一金属多孔材料的粉体不易掉落，延长使用寿命。经验证，本专利技术的由三维网络结构与多孔支撑体共同构成基材具有更高的韧性，与斜拉网基材多孔薄膜相比，本专利技术的多孔薄膜的断裂伸长率达到10％以上，经向断裂拉力可达2.0kn以上；加工成滤筒后对支撑筒的支撑性能要求较低，可使用开孔面积≥80％的支撑筒，有效节约支撑筒材料成本和加工成本。
33、(3)与采用金属纤维毡作为基材相比，本专利技术直接在第一浆体中加入金属纤维的方式具有以下效果：更便于使金属纤维和原料粉均匀分布，从而形成均匀的孔隙；金属纤维的相互交织有助于浆体的上浆，不易掉浆，提升上浆效率；金属纤维、多孔支撑体和原料粉在烧结过程中同步烧结结合，不易脱落和掉粉。
34、综上可知，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.多孔薄膜，包括多孔支撑体和附着于多孔支撑体上的第一过滤层，其特征在于：所述第一过滤层包括由金属纤维交织而成的三维网络结构以及填充于三维网络结构中的粉末烧结体，所述粉末烧结体是以合金粉、金属间化合物粉、金属单质粉中的任意几种为原料粉烧结而成的第一金属多孔材料。
2.如权利要求1所述的多孔薄膜，其特征在于：还包括附着于第一过滤层表面的第二过滤层，所述第二过滤层是以合金粉、金属间化合物粉、金属单质粉中的任意几种为原料粉烧结而成的第二金属多孔材料。
3.如权利要求2所述的多孔薄膜，其特征在于：所述第一金属多孔材料和第二金属多孔材料具有相同的金属元素。
4.如权利要求1-3之一所述的多孔薄膜，其特征在于：所述多孔支撑体和金属纤维具有相同的金属元素；所述多孔支撑体为筛网，丝径为0.15～0.35mm，目数为30～80目；所述金属纤维的长度为1～4mm，丝径为10～20μm。
5.如权利要求4所述的多孔薄膜，其特征在于：所述多孔支撑体和金属纤维的材质均为316不锈钢、316L不锈钢、304不锈钢中的任意一种。
6.权利要求1-5之
7.如权利要求6所述的多孔薄膜的制备方法，其特征在于：还包括步骤：
8.如权利要求7所述的多孔薄膜的制备方法，其特征在于：所述第一金属粉和第二金属粉具有相同的金属元素；所述多孔支撑体和金属纤维具有相同的金属元素。
9.如权利要求8所述的多孔薄膜的制备方法，其特征在于：
10.滤芯，其特征在于：具有权利要求权利要求1-5之一所述的多孔薄膜，或具有权利要求6-9之一所述的制备方法制备得到的多孔薄膜。
...【技术特征摘要】
1.多孔薄膜，包括多孔支撑体和附着于多孔支撑体上的第一过滤层，其特征在于：所述第一过滤层包括由金属纤维交织而成的三维网络结构以及填充于三维网络结构中的粉末烧结体，所述粉末烧结体是以合金粉、金属间化合物粉、金属单质粉中的任意几种为原料粉烧结而成的第一金属多孔材料。
2.如权利要求1所述的多孔薄膜，其特征在于：还包括附着于第一过滤层表面的第二过滤层，所述第二过滤层是以合金粉、金属间化合物粉、金属单质粉中的任意几种为原料粉烧结而成的第二金属多孔材料。
3.如权利要求2所述的多孔薄膜，其特征在于：所述第一金属多孔材料和第二金属多孔材料具有相同的金属元素。
4.如权利要求1-3之一所述的多孔薄膜，其特征在于：所述多孔支撑体和金属纤维具有相同的金属元素；所述多孔支撑体为筛网，丝径为0.15～0.35mm，目数为30...
【专利技术属性】
技术研发人员：高麟，石鑫，张伟，
申请(专利权)人：成都易态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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