金属粉末烧结多孔过滤材料介绍
烧结金属微孔过滤元件是：本实用新型涉及一种用于过滤各种物料和分离微径颗粒的烧结金属微孔过滤元件，它是一个由烧结金属微孔过滤筒壁构成的，外形为圆锥台状的微孔圆筒。本实用新型烧结金属微孔过滤元件，其外形为圆锥台状，内部中空，壁厚均匀，其一端封死，另一端开口，锥台形筒壁材质采用烧结金属微孔材料，通过此材质内部的毛细微孔将外部与圆筒内腔相连通，并实现过滤的功能；开口端将烧结金属微孔材料和密质接头直接烧结成型。
我公司(宝鸡市奥龙过滤器材有限公司)是一家专业生产金属粉末冶金烧结过滤材料的科技型企业。我公司生产的微孔钛，微孔不锈钢过滤元件是由金属及合金粉末烧结制成的微孔金属材料，是具有良好的渗透性。以其强度高，耐热性，耐腐蚀性好而广泛应用与在石化，化工，制药，饮料，纺织，冶金，煤炭，电子，车船、医疗器械、消毒，航空航天及原子能、新能源氢燃料电池氧流场（钛）、臭氧发生器（钛）。人工体外心肺氧合器发泡板（钛）、环保等领域。
一：不锈钢粉末烧结滤芯
简介：不锈钢粉末烧结滤芯是由不锈钢粉末通过模具压制，高温烧结，整体成型而成。具有机械强度高，耐高温，耐腐蚀新能好，孔径分布均匀，透气性好，可清洗再生，可焊接机机械加工等优点。通过调整粉末颗粒尺寸和工艺条件，从而能够生产出过滤精度范围较广的多孔金属烧结滤芯。由于多孔金属粉末烧结材料具有的诸多优点,这类产品被广泛应用于催化剂的回收,化工,医药,饮料,食品,冶金,石油,环保发酵等领域中的气液过滤与分离;各种气体,蒸汽的除尘,除菌,除油雾;消音,阻焰,气体缓冲等.
产品特性：
1.形状稳定，抗冲击和交变负载能力优于其他金属虑过材料；
2.透气性，分离效果稳定；
3.接卸强度优异，适用于高温，高压和强腐蚀性的环境中使用；
4.尤其适合于高温气体过滤；
5.可按用户要求订做各种形状和精度的产品，也可通过焊接以用各种接口。
性能：耐酸、耐碱、耐高温、耐低温、防火、防静电
工作环境：硝酸、硫酸、醋酸、草酸、磷酸、5％盐酸、熔融钠、液氢、液氮、硫化氢、乙炔、水蒸气、氢气、煤气、二氧化碳气体等环境中使用。具有各种不同的孔隙
度（28％—50％）、孔径（4um—160um）及过滤精度(0.2um—100um)，孔道纵横交错，耐高温、抗急冷急热。抗腐蚀.适用于多种酸、碱等腐蚀性介质，不锈钢滤芯可耐一般的酸碱和有机物腐蚀，特别适用于含硫气体过滤.强度高、韧性好.适用于高压环境中.可焊接，便于装卸.孔形稳定，分布均匀，保证过滤性能稳定.再生性能好.反复清洗再生后过滤性能恢复90%以上。
使用温度：≤500℃
壁厚：一般为3mm
内压：3mpa
材质：304 304L、316、316L。
二：钛棒滤芯
钛棒滤芯，具有耐腐蚀，耐高温，强度大，过滤精度容易保证，易再生等有益性能。钛滤芯是由钛粉经成型、高温烧结而成，故表面颗粒不易脱落；在空气中的使用问的可达500-600℃；适用于各种腐蚀性介质的过滤，例如：盐酸、硫酸、氢氧化物、海水、王水及铁、铜、钠等氯化物溶液的过滤。它具有优良的机械性能，可进行切割、焊接等机加工，耐压强度大，其过滤精度容易保证，即使在高温高压下工作，孔径也不会发生变形。其孔隙率可达35-45%，孔径分布均匀纳污量大，而且再生方法简单，再生后可重复使用。
钛棒滤芯以其独有的性能，可广泛应用于医药工业、水处理工业、食品工业、生物工程、化学工业、石油化工、冶金工业及气体净化领域。是一种具有广泛发展前景的新材料。其典型用途包括：
1、制药行业大输液、小针剂、滴眼液、口服液浓配环节中的脱炭过滤及稀配环节中的终端过滤前的保安过滤。
2、原料药生产过程中的除杂质过滤，物料的脱炭过滤和精滤。
3、水处理工业中的超滤、RO、EDI系统的保安过滤，臭氧灭菌后过滤及臭氧曝气。
4、食品饮料中的饮料、白酒、啤酒、植物油、矿泉水、酱油、醋的澄清过滤。
5、化学工业中液体产品、液体原料、医药中间体的脱炭过滤及精密过滤，超细精体、催化剂的过滤回收，树脂吸附后的精密过滤及系统导热油、物料的除杂过滤，催化气体净化等。
6、油田回流水过滤，海水淡化领域反渗透前的保安过滤。
7、染料行业的高温脱炭、脱白土过滤。
8、在气体净化方面主要包括蒸汽、压缩空气、催化气体的净化过滤。
主要参数
过滤精度：0.5um-50um
孔隙率：20-50%
抗压强度：2-3Mpa
耐温性：250℃
最大工作压差：0.6Mpa
钛滤芯
直径：Φ20mm-Φ200mm
长度：L100mm-L1200mm
厚度：1㎜以上均可
钛滤板
直径：Φ5㎜-300㎜
厚度：0.5㎜-10㎜
三：高温合金烧结滤材
高温合金粉末烧结过滤材料是以镍（nie）铬（ge）合金粉末为原料，进过分筛，成型后，烧结而成的微过滤元件。过滤精度高，透气性好，机械强度高，材料利用率高，适宜较高的工作温度和耐热冲击。广泛用于启动元件、化工、环保等领域。
高温合金烧结滤材，耐高温，在800℃一下正常使用。过滤精度噶，孔隙稳定，能有效的去除悬浮物和微粒等，过滤精度优异，净化效果好。透气性好，压力损耗小。孔隙率高，孔径均匀，易于反吹，可在线再生，易清洗，再生能力强，使用寿命长。机械强度高，刚性好，塑性好，安装和使用简单，维护方便，组装性好，可进行
焊接和机械加工。孔隙均匀，特别适合用于流体分布，均匀化处理等均匀性要求较高的场合。无微粒脱落，不使原液形成二次污染。机械性能好，压差低，流量大，可压滤可抽滤，操作简单。耐腐蚀性能好，可在硝酸，硫酸，醋酸，磷酸。5%盐酸，熔融钠，液氢，液氮，硫化氢，乙炔，水蒸气，氢气，二氧化碳气体等大多数有机酸和有机化合物环境下稳定使用。成型工艺好，整体无焊接长度可达1200毫米.
高温合金烧结滤芯滤管
规格：直径：20-200mm之内（可按客户要求制作）
长度：50-1200mm之内（可按客户要求制作）
厚度：2mm以上（可按客户要求制作）
过滤精度：0.5um-70um
高温合金烧结滤板滤片
规格：直径：5-300mm之内（可按客户要求制作）
厚度：0.5-10mm以上（可按客户要求制作）
过滤精度：0.5um-70um
金属纤维概论 一、金属纤维简介 金属纤维是近年来发展起来的新型工业材料，是现代科学的一个重要领域。金属纤维通过金属丝材复合组装，多次集束拉拔、退火、固溶处理等一套特殊工艺制成，每股有数千、数万根。金属纤维表面积非常大，使其在内部结构、磁性、热阻和熔点等方面有着超常的性能。金属纤维丝径可达1-2微米，延伸率大于1%，纤维强度可以达到1200-1800Mpa，甚至超过了材料本身的抗拉强度。 由于金属纤维的内部结构、物理化学性能以及表面性能等在纤维化过程中发生了显著的变化，金属纤维不但具有金属材料本身固有的高弹性模量、高抗弯、抗拉强度等一切优点，还具有非金属纤维的一些特殊的性能和广泛的用途。金属纤维与有机、无机纤维相比，具有更高的弹性、挠性（8μm的不锈钢纤维的柔软性相当于13μm的麻纤维）、柔韧性、粘合性（在适度表面处理时，和其他材料的接合性非常好，适用于任何一种复合素材）、耐磨耗性、耐高温（在氧化环境中，温度达600℃可连续使用）、耐腐蚀（耐HNO3、碱及有机溶剂腐蚀）性，更好的通气性、导电性、导磁性、导热性以及自润滑性和烧结性。同时，金属纤维独特的环保及可重复利用性，更是大大提高了其在社会生产生活中的使用价值。以金属纤维为基材构成的复合材料在电子、化工、机械、军事、纺织、食品、医药等行业被广泛开发利用，开拓了
广阔的应用前景。金属纤维作为一种新兴的纤维材料已经受到政府部门及各行各业的高度重视。 二、金属纤维外观 金属纤维从外观上看多种多样。按材质分有不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维、铁铬铝合金纤维、高温合金纤维等；按形状则可分为长纤维、短纤维、粗纤维、细纤维、钢绒、异型纤维等。 三、金属纤维生产方法 金属纤维的生产方法有传统的拉丝切断法、还有熔抽法、集束拉拔法、刮削法、切削法等。目前纤维最小的直径可达0.5微米，最长可达几十米甚至几百米。目前各国生产的金属纤维中，碳钢纤维居多，其次是不锈钢、铝、黄铜纤维和铸铁纤维。但从用途上看异型粗纤维的需要量大，其次是细短纤维和细长纤维。 四、金属纤维应用领域 1、金属纤维纺织制品 金属纤维又称金属微丝，顾名思义，金属纤维即是一种极细的金属丝。金属纤维比头发丝还细，比棉花还柔，比真丝手感还好，具有细微化和柔软化的特征，又加上金属纤维本身所具有的鲜亮明媚的金属光泽以及其特殊的导电、屏蔽电磁波等功能，近年来金属纤维在纺织界的应用日趋增多。具体的用途如下： 1.1金属纤维纺织面料 金属纤维纺织面料指金属经高科技拉丝处理成金属纤维后
粉末冶金的烧结技术 作者：本站整理文章来源：本站搜集点击数：466 更新时间：2008-3-17 16:03:20 1.烧结的方法 不同的产品、不同的性能烧结方法不一样。 ⑴按原料组成不同分类。可以将烧结分为单元系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。 单元系烧结是纯金属（如难熔金属和纯铁软磁材料）或化合物(Al2O3、B4C、BeO、M oSi2等)熔点以下的温度进行固相烧结。多元系固相烧结是由两种或两种以上的组元构成的烧结体系，在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。粉末烧结合金多属于这一类。如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag -W等。多元系液相烧结以超过系统中低熔成分熔点的温度进行的烧结。如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu<10%)等 ⑵按进料方式不同分类。分为为连续烧结和间歇烧结。 连续烧结 烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功能区段，烧结时烧结材料连续地或平稳、分段地完成各阶段的烧结。连续烧结生产效率高，适用于大批量生产。常用的进料方式有推杆式、辊道式和网带传送式等。
间歇烧结 零件置于炉内静止不动，通过控温设备，对烧结炉进行需要的预热、加热及冷却循环操作，完成烧结材料的烧结过程。间歇烧结可依据炉内烧结材料的性能确定合适的烧结制度，但生产效率低，适用于单件、小批量生产，常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。 除上述分类方法外。按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结；按烧结温度分为中温烧结和高温烧结（1100～1700℃），按烧结气氛的不同分为空气烧结，氢气保护烧结（如钼丝炉、不锈钢管和氢气炉等）和真空烧结。另外还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技术。 2.影响粉末制品烧结质量的因素 影响烧结体性能的因素很多，主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。烧结条件的因素包括加热速度、烧结温度和时间、冷却速度、烧结气氛及烧结加压状况等。 ⑴烧结温度和时间 烧结温度的高低和时间的长短影响到烧结体的孔隙率、致密度、强度和硬度等。烧结温度过高和时间过长，将降低产品性能，甚至出现制品过烧缺陷；烧结温度过低或时间过短，制品会因欠烧而引起性能下降。 ⑵烧结气氛
Metallurgical Engineering 冶金工程, 2016, 3(4), 165-172 Published Online December 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/2c18913796.html,/journal/meng https://www.doczj.com/doc/2c18913796.html,/10.12677/meng.2016.34022 文章引用: 何达, 刘如铁, 陈洁, 邹俭鹏. 特征孔结构金属多孔材料的制备方法及其应用[J]. 冶金工程, 2016, 3(4): Preparation and Application of Metallic Porous Materials with Characteristic Pore Structures Da He *, Rutie Liu #, Jie Chen, Jianpeng Zou State Key Laboratory for Powder Metallurgy, Changsha Hunan Received: Dec. 2nd , 2016; accepted: Dec. 27th , 2016; published: Dec. 30th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/2c18913796.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Gradient metallic porous materials, ordered metallic porous materials and nanoporous metals possess not only the excellent properties of metallic materials, but also different functional prop-erties due to the presence of interior characteristic pore structures, and are widely used in engi-neering. In this paper, the preparation methods and applications of metallic porous materials with characteristic pore structures are introduced. Keywords Metallic Porous Materials, Characteristic Pore Structures, Preparation, Applications 特征孔结构金属多孔材料的制备方法及其应用 何 达*，刘如铁#，陈 洁，邹俭鹏 粉末冶金国家重点实验室，湖南 长沙 收稿日期：2016年12月2日；录用日期：2016年12月27日；发布日期：2016年12月30日 Open Access * 第一作者。 #通讯作者。
过滤材料 摘要：本文主要介绍了过滤材料的分类，并对部分纤维的性能、应用作了简要介绍。 关键词：过滤材料，分类，性能 作为过滤介质必须满足三个基本要求, 即适当的气流速度, 满意的产品质量和优越的物理化学性能。用纺织品进行过滤的优势在于其孔径的大小和纤维的形状可广泛地进行选择。两种或两种以上的纤维可以形成一种强力和过滤性能俱佳的织物。 1过滤材料的分类[1] 纤维滤料。纤维滤料以其表面积大、体积蓬松、价格低廉、容易加工等特点始终占据着滤料的大部分市场, 而其中的非织造纤维材料以其成布工艺短、成本低且过滤性能好的特点, 已成为空气过滤材料的主导产品。 复合滤料。所谓复合滤料, 即将不同纤维交织在一起形成的滤料, 以克服单一滤料性能上的缺陷。已广泛用于冶金、水泥等行业的烟气治理。 功能性滤料。功能性滤料是针对特定行业( 如耐高温、耐腐蚀、抗静电、拒水、拒油、阻燃、清除有害气体等) 开发的空气过滤材料, 正越来越多地应用于工业烟气处理、室内空气净化等领域。 2分别介绍各类材料 2.1纤维滤料 纤维滤料的主要原料有涤纶，丙纶，锦纶和很多耐高温的化纤滤料如Nome x，Procon，Torcon，Basfil，P84等[2]，以及无机纤维如玻璃纤维，陶瓷纤维，金属纤维等。目前，我国的化纤滤料主要是涤纶机织布和涤纶针刺毡涤纶，涤纶有耐折和耐磨性好的优点,可以在干燥条件下经受135℃的操作温度，但连续在135℃以上工作会变硬，褪色，发脆，短时高温亦会使其强度变弱，因此涤纶耐高温性能差，且强度低，伸长率大，不适于在高碱，高湿气的条件下使用。为了解决这些问题，有研究人员开发一种涤纶与玻璃纤维交织的过滤材料，将不同性能的纤维交织的过滤材料能扬长避短，发挥各自的优点。玻璃纤维具有耐高温性能好，伸长率底，强度高，耐腐蚀性好等优点，但是同时因纤维表面光滑、直径细、过滤阻力小, 因而过滤效率高。但玻璃纤维耐折性和耐磨性差, 在使用过程中因频繁清灰而容易磨损、折断, 影响使用寿命。将涤纶与玻璃纤维纤维交织后的过滤材料具有很好的性能，目前已经开始应用[2]. 纤维滤料的织造方法有机织，针织和非织造。因为机织布和针织布纤维形成规则排列的纱
一、总论 金属纤维及其制品是近年来发展起来的新型工业材料，是现代科学的一个重要领域。金属纤维不但具有金属材料本身固有的一切优点，还具有非金属纤维的一些特殊性能。金属纤维表面积非常大，使得在内部结构、磁性、热阻和熔点等方面有着超常的效果，具有良好的导热、导电、柔韧性、耐腐蚀性。 金属纤维是采用金属丝材复合组装，多次集束拉拔、退火、固溶处理等一套特殊工艺制成，每股有数千、数万根。纤维丝径可达1-2微米，纤维强度可以达1200-1800Mpa,延伸率大于1%。由于技术难度大，工艺复杂，世界只有美国、比利时等少数国家可以生产。研究最早的是美国，但规模化、产业化最快的是比利时的bekaert公司，控制世界市场的一半以上。 二、不锈钢金属纤维应用领域 1、纺织制品 随着国民经济的发展，由于科技的发达，有线、无线设备的应用，致使我们生活外围的环境，被电磁波的污染情况愈来愈严重了，对人的身体造成不同程度的危害，在某些特种行业甚至可危及生命的安全，所以电磁波的污染将可能成为人类环境污染、水污染及空气污染后的第四种严重污染源。纯金属纤维纺织品可用于制作枕式密封带、除尘袋、热工件传送袋、隔热帘、耐热缓冲垫等。金属纤维混纺织品可用来制作高压屏蔽服、防静电工作服、孕妇服、及防护罩、医疗手术服等。金属纤维纺织品还可以用于制作假军事目标及雷达靶子，在作战中起到迷惑敌方的作用。近年来随着国民文化素质的提高，对下一代优生优育的重视，现在孕妇服的市场在快速的发展，代表有上海的添香公司、十月妈咪公司、在纤维使用领域处于领先的浙江阿贝姆公司等。 2、过滤材料 金属纤维过滤材料是其应用的一个重要领域，金属纤维过滤材料，也就是金属纤维毡的制造方法目前有两种使用的方法：湿法和气流法。不锈钢纤维毡与传统粉末冶金法过滤材料相比具有高强度、高容尘量、使用寿命长等优点，与丝网过滤材料相比具有过滤精度高、透气性好、比表面积大和毛细功能等特点，尤其是使用于高温、高粘度、有腐蚀介质恶劣条件下的过滤，被广泛应用于化纤、聚酯膜、石化和液压等领域。 金属纤维毡的另一主要应用时用于汽车安全气囊，达到保护目的。金属纤维毡所具有的高强、耐高温、和均匀多孔性使其起三个作用：控制气体膨胀速度，
多孔金属材料的制备及应用 杨雪娟,刘 颖,李 梦,涂铭旌 (四川大学材料科学与工程学院,成都610065) 摘要 根据制备过程中金属的状态,从液相法、固相法、金属沉积法三方面介绍了多孔金属材料的制备工艺。液态金属的发泡可以通过直接吹气法发泡法、金属氢化物分解发泡法来实现;固态金属可以通过粉末冶金法、粉末发泡法、金属空心球法和金属粉末纤维烧结法来实现;与前两种不同的是,金属沉积法是采用化学或物理的方法来实现的。最后,讨论了多孔金属材料在结构材料和功能材料两方面的应用。 关键词 多孔金属材料 制备工艺 应用 Preparation and Application of the Porous Metal Material YANG Xuejuan,LIU Ying,LI M eng,TU M ingjing (Schoo l of M aterials Scie nce&Engineering,Sichuan U niver sity,Chengdu610065) A bstract I n this pape r,prepara tion and applicatio n of the po ro us metal ma te rials are intr oduced acco rding to the state of the metal in the process———so lid,liquid,gaseous o r ionized state.Liquid metal can be fo rmed directly by in-jecting g as o r gas-releasing blow ing ag ent.Solid metal can be for med by various methods,including metal pow de r slurry foaming,o r ex trusion and sintering o f polymer/pow der mixtures.Diffe rently,metal-depo sitio n can be realized by chemic or phy sical methods.Finally,the structural and functional applicatio ns of po ro us metal materials are presented a s well. Key words po rous metal material,preparation,applicatio n 在材料科学研究中,永不改变的话题是探索新材料。人们注意到许多天然材料因其多孔的结构而具备优良的性能,因此,人们发展出了各种人造多孔材料。作为材料科学研究中较年轻的一员,多孔材料迅速成为近年来国际科学界关注的热点之一。 多孔材料可分为金属和非金属两大类,也可细分为多孔陶瓷材料、高分子多孔材料和多孔金属材料3种不同的类型。多孔金属材料又称为泡沫金属,作为结构材料,它具有密度小、孔隙率高、比表面积大等特点;作为功能材料,它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种性能。而且,多孔金属材料往往兼有结构材料和功能材料的双重作用,是一类性能优异的多用途材料。目前,多孔金属材料已经在冶金、石油、化工、纺织、医药、酿造等国民经济部门以及国防军事等部门得到了广泛的应用。多孔金属材料作为多孔材料的重要组成部分,在材料学领域具有不可取代的地位。 从20世纪中叶开始,世界各国竞相投入到多孔金属材料的研究与开发之中,并相继提出了各种不同的制备工艺[1]。根据制备过程中金属所处的状态可以将这些制备方法划分为以下几种:(1)液相法,(2)气相法,(3)金属沉积法。 1 液相法 1.1 直接发泡法 早在19世纪六七十年代,以直接发泡法制备多孔金属就已经获得了成功。相关实验主要集中在A l、M g、Zn等低熔点金属及其合金的闭孔金属材料的制备方面。经过研究者多年的实验和研究,直接发泡法制备多孔金属材料的工艺日渐成熟,目前已广泛应用于工业生产领域。直接发泡法包括两类不同的工艺: (1)直接吹气法发泡法;(2)金属氢化物分解发泡法。 (1)直接吹气法发泡法 对于制备泡沫金属,直接吹气法是一种简便、快速且低耗能的金属发泡方法。该方法的工艺是首先向金属液中加入SiC、A l2O3等以提高金属液的粘度,然后使用特制的旋转喷头向熔体中吹入气体(如空气、氩气、氮气)[2]。该法制备泡沫金属的工艺流程如图1所示。 图1 直接吹气法发泡法制备泡沫金属材料的流程图[4] Fig.1 Direct foaming of m elts with blowing agents[4] 该方法主要应用于泡沫铝的生产中。用这种工艺来生产泡沫铝,首先应在熔融铝液中加入一种高熔点材料的细小颗粒,这种难熔颗粒在铝液中既可以增加铝液粘度,又可以在气体和金属的界面上形成一层表面活性剂,从而保证气体能稳定地滞留在铝液中,并在凝固过程中不会导致泡沫塌陷。尽管有多种符合应用条件的难熔材料,但在实际生产中常选用碳化硅作为增加铝液粘度的增粘剂。在这一过程中,碳化硅可与铝液反应形成碳硅铝的合成物,并使铝液保持在相对较低的搅拌温度[3]。 杨雪娟:1983年生,硕士研究生 E-mail:ya ng xuejuan@tom.co m
3D打印粉末烧结成型材料——金属粉末 来源：中国3D打印网作者：2014-01-08 10:40:26 金属粉末 用SLS 制造金属功能件的方法有间接法和直接法，其中间接法速度较快，精度较高，技术最成熟，应用最广泛。 1 间接烧结成型： （1）间接烧结成型的原理。用高分子聚合物作为粘结剂。由于聚合物软化温度较低，热塑性较好及粘度低，采用包覆制作工艺，将聚合物包覆在金属粉末表面，或者将其与金属粉末材料以某种形式混在一起，在用SLS成型时，激光加热使聚合物成为熔融态，流入金属粉粒间，将金属粉末粘结在一起而成型。在成型的坯件(green part) 中，既有金属成分，又有聚合物成分。坯件还需要进行热降解、二次烧结和渗金属后处理，才能成为纯金属件。 间接法使用的材料中，结构材料是金属，主要是不锈钢和镍粉，聚合物主要是热塑性材料。 热塑性聚合物材料有两类，一类是无定型，另一类是结晶型。无定型材料分子链上分子的排列是无序的，如PC材料；结晶型材料分子链上分子的排列是有序的，如尼龙(nylon) 材料。这两种热塑性聚合物都可以用来作SLS材料中的粘结剂。 由于无定型材料和结晶型材料各有不同的热特性，因此也决定了SLS工艺参数的不同。
聚合物在成型材料中主要以两种形式存在，一种是聚合物粉末与金属粉末的机械混合物，另一种是聚合物均匀地覆在金属粉粒的表面。将聚合物覆盖在金属粉末表面的方法有多种，如可将热塑性材料制成溶液，稀释后与粉末混合，搅拌，然后干燥；还可将聚合物加热熔化，以雾状喷出，覆在粉粒表面。 在聚合物和金属粉末质量分数相同的情况下，覆层粉末烧结后的强度要高于机械混合的材料。 目前，应用最多的成型材料主要是覆层金属粉末。 （2）间接法烧结成型工艺 激光烧结。 工艺参数：激光功率、扫描速度、扫描间距、粉末预热温度。 后处理工艺。 成型坯件必须进行后处理才能成为密实的金属功能件。后处理一般有三步：降解聚合物、二次烧结和渗金属。这三个阶段可以在同一个加热炉中进行，保护气氛为30%的氢气，70%的氮气。 降解聚合物 降解加热在两个不同温度的保温阶段完成，先将坯件加热到350℃，保温5h，然后再升温到450℃，保温4h。在这两个温度段，聚合物都发生分解，其产物是多种气体，通过加热炉上的抽风系统将其去除。通过降解，98 %以上的聚合物被去除。
多孔金属材料 总论 所谓多孔金属材料即金属内部弥散分布着大量的有方向性的或随机的孔洞，这些孔洞的直径约2um～3mm之间。由于对孔洞的设计要求不同，孔洞可以是泡沫型的，藕状型的，蜂窝型的等等。多孔金属材料还可以根据其孔洞的形态可以分为独立孔洞型的和连续孔洞型的二大类。独立型的材料具有比重小，刚性、比强度好，吸振、吸音性能好等特点；连续型的材料除了具有上述特点之外，还具有浸透性、通气性好等特点。正因为多孔金属材料具有结构材料利功能材料的特点，所以被广泛应用于航空航天、交通运输、建筑工程、机械工程、电化学工程、环境保护工程等领域。 图为多孔模具钢的金相组织(ESEM)。从图中可以看出，该材料内部随机分布着大量三维空间互通的孔洞。由于该模具钢的透气性好，所以，铸出的铸件表面轮廓清晰；其二，充型阻力减小，于是充型动力也可以减小；其三，模具的合模力可以减小；其四，模具的重量可以减轻，仅为原来模具的三分之二，节约了金属材料；其五，上述优点的综合，可以简化模具结构的设计和对注塑机、压铸机型号的选择。从多孔钢在模具上的应用实例可以看出，多孔金属材料的研制利应用具有省能源，省资源，有利于材料的循环利用l地球环境的保护，所以具有广阔的应用前景利深远的经济效益及社会效益。 多孔金属材料的特性和用途 1.比重小，比强度大 由于金属材料中存在火量的孔洞，所以材料的比重显著减小，如上述的多孔模具钢的比重经测试只有 5．0g／cm ，比无孔的该材料(比重7．6g／cm )减少34．2％。如果是铝合金或镁合金的多孔材料，它们的比重可以小于l，只要材料的外表是致密的，那么它们可以浮出水面。 有人认为，金属材料内部分布大量的孔洞，那么其强度会大大削弱。一些文献指出，在材料的轻量化时，材料的形状因子是一个关键因素，形状因子包括了宏观形状因子和微观形状因子。在机械设计时经常不用圆棒而采用空心管，不用矩形截面而采工字型、兀字型等材料，所有这些都是改变宏观形状因子的措施。而将材料制备成多
金属纤维毡的优越性 一、纤维毡的演变--打破国外技术封锁 早在1936年，美国就拥有了用集束法生产金属纤维的专利，但大约经过了30多年的时间，利用这种技术生产的微米级纤维才达到商业应用的程度。进入20世纪末期，金属纤维已发展成为新型的功能材料和高技术产品。 所谓金属纤维，一般是指直径小于100微米的丝材或近似丝材，它一般相当于头发丝大小的七分之一。其纤维化过程使其内部结构、磁性、电阻率及表面性能发生了显著变化，从而拥有了一些独特的物理特性，可广泛应用于石油、化工、化纤、纺织、电子、航空等工业领域。 中国有色金属工业技术开发交流中心成果奖励部副处长张龙告诉中国工业报记者，金属纤维制备技术由于难度大、工艺复杂，一度只有美国、比利时、日本等少数几个国家掌握，其中研究最早的是美国，但规模化、产业化最快的是比利时Bekaert公司———一度控制了世界一半以上的市场。近十年来，日本技术发展也很快，研究发展了独特的制备工艺。 “现在金属纤维毡的国标是由菲尔特公司起草的。”菲尔特公司总经理杨延安自豪地告诉中国工业报记者，我国金属纤维和纤维毡的各种性能都已达到或超过了同类进口产品的性能。 而在上世纪80年代中期，情况并不如此乐观。当时，国内开始大规模兴建化纤厂，在化纤生产过程中PTA（精对苯二甲酸）的过滤都要用到不锈钢纤维毡，而当时金属纤维毡全部从比利时进口。进口的纤维毡价格昂贵且交货不及时，严重影响了国内企业生产，由此西北有色金属研究院从1990年开始进行自主研发。在完成实验室的相关研制后，于1996年左右进行工业试生产，并在1998年实现了金属纤维产业化的目标，建成了国内最大的金属纤维及制品科研、生产和检测基地，形成了年产金属纤维20吨、大型纤维毡1.5万平方米的生产能力。其技术、产品质量和生产规模等处于国内领先地位，已能生产丝径为2~25微米的不锈钢纤维和丝径为6~40微米的镍纤维。由于我国采用的是集束法拉拔工艺，因此与原有熔融纺丝、机械切削、单丝拉拔等方法比较，具有丝径均匀、易连续生产、成本低、效率高、易实现纤维超细化等特点。
金属粉末烧结多孔过滤材料介绍 烧结金属微孔过滤元件是：本实用新型涉及一种用于过滤各种物料和分离微径颗粒的烧结金属微孔过滤元件，它是一个由烧结金属微孔过滤筒壁构成的，外形为圆锥台状的微孔圆筒。本实用新型烧结金属微孔过滤元件，其外形为圆锥台状，内部中空，壁厚均匀，其一端封死，另一端开口，锥台形筒壁材质采用烧结金属微孔材料，通过此材质内部的毛细微孔将外部与圆筒内腔相连通，并实现过滤的功能；开口端将烧结金属微孔材料和密质接头直接烧结成型。 我公司(宝鸡市奥龙过滤器材有限公司)是一家专业生产金属粉末冶金烧结过滤材料的科技型企业。我公司生产的微孔钛，微孔不锈钢过滤元件是由金属及合金粉末烧结制成的微孔金属材料，是具有良好的渗透性。以其强度高，耐热性，耐腐蚀性好而广泛应用与在石化，化工，制药，饮料，纺织，冶金，煤炭，电子，车船、医疗器械、消毒，航空航天及原子能、新能源氢燃料电池氧流场（钛）、臭氧发生器（钛）。人工体外心肺氧合器发泡板（钛）、环保等领域。 一：不锈钢粉末烧结滤芯 简介：不锈钢粉末烧结滤芯是由不锈钢粉末通过模具压制，高温烧结，整体成型而成。具有机械强度高，耐高温，耐腐蚀新能好，孔径分布均匀，透气性好，可清洗再生，可焊接机机械加工等优点。通过调整粉末颗粒尺寸和工艺条件，从而能够生产出过滤精度范围较广的多孔金属烧结滤芯。由于多孔金属粉末烧结材料具有的诸多优点,这类产品被广泛应用于催化剂的回收,化工,医药,饮料,食品,冶金,石油,环保发酵等领域中的气液过滤与分离;各种气体,蒸汽的除尘,除菌,除油雾;消音,阻焰,气体缓冲等. 产品特性： 1.形状稳定，抗冲击和交变负载能力优于其他金属虑过材料； 2.透气性，分离效果稳定； 3.接卸强度优异，适用于高温，高压和强腐蚀性的环境中使用； 4.尤其适合于高温气体过滤； 5.可按用户要求订做各种形状和精度的产品，也可通过焊接以用各种接口。 性能：耐酸、耐碱、耐高温、耐低温、防火、防静电 工作环境：硝酸、硫酸、醋酸、草酸、磷酸、5％盐酸、熔融钠、液氢、液氮、硫化氢、乙炔、水蒸气、氢气、煤气、二氧化碳气体等环境中使用。具有各种不同的孔隙
多孔泡沫金属材料的性能及其应用 摘要:多孔泡沫金属是一种在金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的孔洞的金属材料.由于其结构特殊,因此具备了多方面的特殊性能。作为结构材料,它具有轻质、高比强度的特点;作为功能材料,它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能,因此在国内外一般工业领域及高技术领域都得到了越来越广泛的应用.本文对这种多孔泡沫金属材料的性能及其应用进行了较为全面的介绍。 关键词:多孔泡沫金属;性能;应用 0多孔泡沫金属是近几十年发展起来的一种功能材料,对其概念或分类学术界不尽统一,但基本上有如下定义方式:多孔泡沫金属是一种金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的金属材料.概括起来,主要有如下分类方式:(1)按孔径和孔隙率的大小分为两类:多孔金属和泡沫金属.孔径小于013mm,孔隙率在45%～90%的,称为多孔金属(porousmetal);而孔径在015～6mm,孔隙率大于90%的,称为泡沫金属(foammetal);(2)按孔的形状特征进行分类:具有通孔结构的称为多孔金属,具有闭孔结构的称为胞状金属(cellu2larmetal).但用得最多的是多孔金属和泡沫金属,且多数作者都将两者视为等同的概念.目前更为合适的名称为多孔泡沫金属(porousfoammetal)[1-3].多孔泡沫金属材料实际上是金属与气体的复合材料,正是由于这种特殊的结构,使之既有金属的特性又有气泡特性,综合表现为能量吸收性(如吸音、减震等)、渗透性、阻燃耐热性、轻质等,故一直被期望用于建筑材料、吸音材料、减震材料、过滤器材料、电池电极材料等方面.如果在气孔结构的工艺控制、短流程连续化工业生产等关键性技术方面取得突破,多孔泡沫金属材料将为金属材料及其它相关领域带来革命性进展1多孔泡沫金属材料的结构特点[4]泡沫金属的孔径一般较大,011～10mm或更大(一般粉末冶金金属孔径不大于0.3mm)。孔隙率较高,一般随其种类不同而不同,在40%～98%的范围内变化。直接发泡法制作的泡沫金属,孔隙率在40%～60%左右,而通孔的海绵态泡沫金属的孔隙率可高达98%。随孔隙率的提高,泡沫金属的密度降低,泡沫金属的密度低,一般只有同体积金属的1/10～3/5。它的比表面积则较大,为10～40cm2/cm3。例如孔隙率大于63%的泡沫铝合金,其密度可达1以下,能够浮于水面上. 2多孔泡沫金属的性能及其应用泡沫金属材料的性能主要取决于气孔在基体材料内的分布情况,包括气孔的类型、形状、大小、数量、均匀性、以及比表面积等.多孔泡沫金属材料自问世以来,作为结构材料,它具有轻质、高比强度的特点;作为功能材料,它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能[5];因此它在国内外一般工业领域及高技术领域都得到了越来越广泛的应用。 2.1渗透性能及应用渗透性是高孔隙率材料在过滤、液-液分离、噪声抑制等方面的关键性能。泡沫金属中闭孔的数目对渗透性的影响较大,只有那些具有通孔结构的泡沫材料才有渗透性能,另外,渗透性还与孔径大小、孔的表面光洁度、渗透物体的性质(如黏度、流速)、渗透压力等因素有关.因其多孔性可将其应用于化学过滤器(如滤掉液体、气体中的固体颗粒等)、供净化水使用的气化处理器、自动加油的含油轴承、带香味的装饰品等。通过对泡沫金属孔结构(如孔隙度、孔径大小、通孔度等)的调整,可以获得不同透过性能要求的泡沫金属材料。 2.2消声减震性能及应用[6-8]具有通孔结构的泡沫金属材料,当有声波或机械振动波进入时,孔内介质(一般为空气)在声波作用下产生周期性的震动而与孔壁摩擦形成摩擦热,孔内介质在声波作用下发生压缩─膨胀形变也使部分声能变为热能,这种能量转换是不可逆的,对消声起主导作用;另外,泡沫材料本身也可以因弹性震动而消耗一部分声能;又由于泡沫材料具有的特殊结构,使其具有改变声源特性的功效,可以使难以消除的中低频段噪声峰值移向高频段,这些特征均为采用常规手段进一步降低气流噪声提供了有利条件。与其它的消音材料
过滤介质的分类 凡是能使滤浆中流体通过,其所含固相颗粒被截留,以达固液分离目的的多 孔物都统称为过滤介质。它是过滤机上关键组成部分,它决定了过滤操作的分离精度和效率,也直接影响过滤机的生产强度及动力消耗。 工业上应用的过滤介质种类繁多,按其结构分为挠性介质,刚性介质及松散性过滤介质三大类: ?挠性过滤介质： o金属过滤介质 o非金属过滤介质：棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、玻璃纤维织物、非织造纤维织物：非织造滤布（、滤纸、滤毡、过滤衬 垫） o金属、非金属混合介质 ?刚性过滤介质 o烧结金属网、金属纤维烧结毡、粉末烧结材料、多孔陶瓷、烧结多孔塑料、烧结铝氧化物、玻璃过滤介质 ?松散过滤介质 o硅藻土、膨胀珍珠岩粉、纤维素，砂，木炭粉、无烟 过滤介质的作用原理与过滤操作机理相关。用于滤饼过滤的过滤介质技术特性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤时,颗粒能迅速在介质表面"架桥",使细颗粒不致流失(即穿滤);介质的孔道内夹持颗粒的比率低,介质的堵塞最小;滤饼能容易地完全地卸除;介质结构便于清洗再生。常用的滤饼过滤介质主要有滤布,滤纸,滤网,侧边式滤芯等,对用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。 对各种过滤介质的共同要求是:优良的过滤特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、机械性能(强度高,搞蠕变,刚柔性,耐磨性高等),在一定工艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀,耐高温及微生物等),清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。 常用过滤介质及其主要性能 1.3.1 滤布 这是在工业上品种最多,应用最广泛的过滤介质。滤布有纺织滤布与非纺织滤布之分。其构成材料均为天然纤维(棉,毛,丝,麻)或合成纤维。滤布的过滤性能决定于材质,纤维织法及后处理加工。
金属多孔材料的制备及应用 于永亮，张德金，袁勇，刘增林 (粉末冶金有限公司) 摘要:在归纳分析目前国内外各种制备多孔材料新技术的基础上，阐述了多孔材料在过滤、电极材料、催化载体、消音材料、生物和装饰材料方面应用及未来发展前景。 关键词:多孔材料功能结构制备方法金属加工 0前言 多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料，孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。由于多孔材料具有相对密度低、比强度高、比表面积大、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点，其应用范围远远超过单一功能的材料。近年来金属多孔材料的开发和应用日益受到人们的关注。目前，金属多孔材料已经在冶金、石油、化工、纺织、医药、酿造等国民经济部门以及国防军事等部门得到了广泛的应用。从20世纪中叶开始，世界科技较发达国家竞相投入到多孔金属材料的研究与开发之中，并相继研发了各种不同的制备工艺。 1金属多孔材料的制备工艺 1.1粉末冶金(PM)法［1］ 该方法的原理是将一种或多种金属粉末按一定的配比混合均匀后，在一定的压力下压制成粉末压坯。将成形坯在烧结炉中进行烧结，制得具有一定孔隙度的多孔金属材料。或不经过成形压制，直接将粉末松装于模具内进行无压烧结，即粉末松装烧结法。 1.2纤维烧结法［2］ 纤维烧结法与粉末冶金法基本类似。用金属纤维代替金属粉末颗粒，选取一定几何分布的金属纤维混合均匀，分布成纤维毡，随后在惰性气氛或还原性气氛保护的条件下烧结制备金属纤维材料。该法制备的金属多孔材料孔隙度可在很大范围内调整。 作者简介:于永亮(1981－)，男，2006年7月毕业于中南大学粉末冶金专业。现为莱钢粉末冶金有限公司技术科助理工程师，主要从事生产技术及质量管理工作。1.3发泡法［3］ 1)直接吹气法。对于制备泡沫金属，直接吹气法是一种简便、快速且低耗能的方法。 2)金属氢化物分解发泡法。这种方法是在熔融的金属液中加入发泡剂(金属氢化物粉末)，氢化物被加热后分解出H2，并且发生体积膨胀，使得液体金属发泡，冷却后得到泡沫金属材料。 3)粉末发泡法。该方法的基本工艺是将金属与发泡剂按一定的比例混合均匀，然后在一定的压力下压制成形。将成形坯经过进一步加工，如轧制、模锻等，使之成为半成品，然后将半成品放入一定的钢模中加热，使得发泡剂分解放出气体发泡，最后得到多孔泡沫金属材料。 1.4自蔓延合成法［4］ 自蔓延高温合成法是一种利用原材料组分之间化学反应的强烈放热，在维持自身反应继续进行的同时产生大量孔隙的材料合成方法。该方法放热反应可迅速扩展(即自蔓延)，在极短时间内即可完成全部燃烧反应。同时因为反应时的温度高，故容易得到高纯度材料。这种方法主要是依靠反应过程中产生的液体和气体的运动而得到多孔结构，因此其孔隙大多是相互连通的，采用这种方法制备的多孔材料孔隙度可达到60%以上。然而，由于在自蔓延高温合成过程中，其热量释放和反应过程过于剧烈，容易导致材料的变形和开裂，同时不利于材料的孔结构控制和近净成形。 1.5铸造法［5］ 1)熔模铸造法。熔模铸造法是先将已经发泡的塑料填入一定几何形状的容器内，在其周围倒入液态耐火材料，在耐火材料硬化后，升温加热使发泡塑料气化，此时模具就具有原发泡塑料的形状，将液态金属浇注到模具内，在冷却后把耐火材料与 36 莱钢科技2011年6月
滤材从制造到检测的概念 1.定义：过滤（filltration） 过滤是指借助粒状材料、纤维状材料或多孔介质截除分离悬浮在气体或液体中的固体物质颗粒的一种单元操作，用一种多孔的材料(过滤介质)使悬浮液(滤浆)中的气体或液体通过(滤液)，被吸附、拦截下来的固体颗粒(滤渣)存留在过滤介质上形成滤饼。 现代过滤概念发生了变化，它主要是靠粒状物、纤维和多孔材料的孔壁来吸附颗粒，而以前人们认为网孔拦截捕捉的颗粒物是少量的。而“滤”则是人类以前留下的老概念。 1.1滤材的构成材料 现如今我国大力提倡节能环保降解等概念，针对一些滤材的难回收利用方面要做到降解及全降解，降解就是大分子有机物通过共价键断裂而分解成较小片段的过程。是指在热、光、机械力、化学试剂、微生物等外界因素作用下，聚合物发生了分子链的无规则断裂、侧基和低分子的消除反应，致使聚合度和相对分子质量下降。对于降解，不同的学者都有不同的观点，有一种观点认为降解物最终要被分解成二氧化碳和水才能称为降解。鉴于此所以要求对滤材的成分要有一个充分的认识。 滤材由各种纤维构成，纤维基本分四大类：植物纤维、动物纤维、矿物纤维、化学纤维等。
a. 植物纤维：主要组成物质是纤维素，又称为天然纤维素纤维。 b. 动物纤维：主要组成物质是蛋白质，又称为天然蛋白质纤维，分为毛和腺分泌物两类。 c. 矿物纤维：主要成分是无机物，又称为天然无机纤维，为无机金属硅酸盐类，如石棉纤维。 d. 化学纤维：用天然的或人工合成的高分子化合物为原料经化学纺丝而制成的纤维。可分为人造纤维、合成纤维、无机纤维。 ⑴人造纤维 用纤维素、蛋白质等天然高分子物质为原料，经化学加工、纺丝、后处理而制得的纺织纤维。用失去纺织加工价值的纤维原料，经人工溶解或熔融再抽丝而制成，其原始的化学结构不变，纤维成分仍分别为纤维素和蛋白质，而形成的物理结构、化学结构变化的衍生物，组成成分为纤维素醋酸酯纤维。 ⑵合成纤维 用人工合成的高分子化合物为原料经纺丝加工制得的纤维。 ⑶无机纤维 以矿物质为原料制成的纤维，如：玻璃纤维、金属纤维等。 1.2 滤材浸渍胶 其分非热固树脂和热固树脂 非热固型的，确实也有很多，如丙烯酸树脂（固体的），酚醛树脂，甚至石油树脂。醇酸树脂一般都以溶剂溶解好出反应釜，也就是说商品是液态的，不是固体树脂。
粉末冶金材料的分类及应用 粉末冶金材料是指用几种金属粉末或金属与非金属粉末作原料，通过配料、压制成形、烧结等工艺过程而制成的材料。这种工艺过程称为粉末冶金法，是一种不同于熔炼和铸造的方法。其生产过程与陶瓷制品相类似，所以又称金属陶瓷法。 粉末冶金法不仅是制取具有某些特殊性能材料的方法，也是一种无切屑或少切屑的加工方法。它具有生产率高、材料利用率高、节省机床和生产占地面积等优点。但金属粉末和模具费用高，制品大小和形状受到一定限制，制品的韧性较差。 粉末冶金法常用于制作硬质合金、减摩材料、结构材料、摩擦材料、难熔金属材料、过滤材料、金属陶瓷、无偏析高速工具钢、磁性材料、耐热材料等。 粉末冶金的生产过程 (1)生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡胶或石蜡等增塑剂。 (2)压制成型。粉末在500~600MPa压力下，压成所需形状。 (3)烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化，烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度的冶金产品。 (4)后处理。一般情况下，烧结好的制件可直接使用。但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。 粉末冶金材料的主要类型 1 硬质合金 硬质合金是以一种或几种难熔碳化物的粉末为主要成分，加入起粘结作用的钴粉末，用粉末冶金法制得的材料。 常用硬质合金按成分和性能特点分为：钨钴类、钨钴钛类、钨钛钽(铌)类。常用硬质合金的牌号、成分和性能见表1。 表1 常用硬质合金的牌号、成分和性能
新型金属多孔催化材料及其脱硝效果研究 燃煤锅炉排放的烟气中含有SO2 、NO x 和粉尘等多种有害成份,对生态环境与人体健康带来严重的污染与危害,因此控制烟气中SO2 、NO x 和粉尘等有害物质的排放已成为我国能源行业相当长时期的重要任务。 本文根据燃煤烟气净化的需要以及催化材料的发展,针对当前国际上采用陶瓷材料为基体进行催化过滤材料的研究所存在的抗热震性不好、可靠性不高等问题, 研究了金属多孔催化材料。该材料具有良好的气体渗透性能和优异的力学性能,并集过滤除尘与催化转化功能于一体,是一种多功能复合的新型材料。在材料制备的基础上,采用SCR (选择性催化还原) 方法, 在实验室内对这种新型金属多孔催化材料的NO x 催化转化能力进行了评价,探讨了NO x 催化转化效果的影响因素,为新型金属多孔催化材料的实际应用提供实验基础。 1 金属多孔催化载体材料的制备 采用粉末冶金、氧化预处理与溶胶- 凝胶等工艺来制备金属多孔催化载体材料。具体而言, 首先采用粉末冶金工艺,制备316L 不锈钢粉末烧结多孔基体材料;然后通过氧化预处理工艺,在多孔不锈钢基体材料上形成一层致密的氧化薄膜作为多孔基体与Al2O3 之间的过渡层,以提高基体与Al2O3 的结合强度;再采用溶胶- 凝胶工艺, 在基体材料表面与孔道内侧涂覆Al2O3 涂层;最后通过高温焙烧,形成完整而均匀的γ- Al2O3 , 制备出金属多孔催化载体材料。 采用扫描电镜对所制备的多孔金属载体表面及断面形貌进行了观察,如图1 所示。由图1 可见,制备的氧化铝膜附着于基体内孔壁上(图1a) ,纳米尺度的溶胶粒子在表面上复合(图 1b) 大大提高了基体的比表面积。
项目名称： 高效多孔金属有机骨架MIL-101材料的合成及吸附性能研究 来源： 第十二届―挑战杯‖作品 小类： 能源化工 大类： 自然科学类学术论文 简介： 本文采用一步法无需后续活化处理，合成纯净的金属有机骨架MIL-101材料；分析了其表面积 及孔体积，并测定了氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、丙烯等气体在MIL-101上的吸附性能。 结果表明MIL-101是一种高比表面的多微孔材料。MIL-101对气体的吸附性能结果显示：MIL-101 能从混合气体中高效吸附分离一氧化碳、二氧化碳；并对丙烯丙烷具有很大的吸附量，有望成 为新一代高效吸附分离及气体储存材料。 详细介绍： 金属有机骨架（MOFs）材料是上世纪九十年代才被首次合成并发表出来的新型多孔材料，而其 中MIL-101材料作为金属有机骨架的一种是在2005年由Ferey课题组首次报道出来的。通过大 量文献阅读与性能对比分析发现，MIL-101不但具有较轻的骨架密度、超大的比表面积以及骨 架中含有大量不饱和金属活性位的特点，而且克服了传统金属有机骨架材料稳定性差的缺陷， 所以我们选择MIL-101作为气体吸附分离的研究材料。我们首先以MIL-101合成方法的改进作 为研究重点，以将MIL-101材料低成本、规模化生产作为目标，最终突破性地研发出MIL-101 的一步合成法。相比于以往的合成方法，本方法不需要繁琐的后续活化处理过程，一步即可合 成出纯净的MIL-101材料。因省去了后续繁琐纯化处理方式，改进了合成技术，从而大大的节 约了生产时间与生产的成本。接着，本文用77K液氮温度下氮气吸附等温线分析MIL-101的比 表面积及孔结构，结果表明所获得的MIL-101材料比表面积达3242 m2/g，微孔容积为1.78 cm3/g，是一种高比表面的多孔材料。在国外其它合成MIL-101的方法中，都有较繁琐的后续 纯化处理，所以本文所研发的一步合成法在工业应用方面有着明显的优势，做到了―实用性‖与―先 进性‖相结合，具有良好的应用前景。通过测定常温（298K）下MIL-101的吸附等温线，可得 MIL-101吸附一氧化碳的容量达44.2cm3/g，而氮气的吸附量仅为4.5cm3/g，相差近10倍。 其分离系数高，能够含氮气体中选择性地高效分离出一氧化碳，这样在同样的吸附条件下，所 需的吸附剂量可减少数倍，提高了过程的节能减排效果。该材料对于二氧化碳的吸附量为 48.9cm3/g，而对甲烷的吸附量仅为10.7cm3/g，相差接约4.5倍，可以选择性吸附分离出二 氧化碳，因而可应用于天然气的除杂预处理。另外，根据所测得的常温（298K）下丙烯、丙烷 吸附等温线数据，表明其吸附量高达195.8cm3/g和170.9cm3/g，也可应用于高效储存烯烃、 烷烃。综上所述，金属有机骨架MIL-101材料有望成为新一代高效吸附分离及气体储存材料； 一步法合成方法具有广阔的市场前景和经济效益。(收起) 撰写目的和基本思路 撰写的目的：对于MIL-101的合成方法进行改进，使其适合规模化生产及其气体吸附分离性能。基本思路：1.分析现有的MIL-101合成方法，并进行技术改进，创新地研发出一步合成法，直接合成纯净的MIL-101。2.对于所合成的MIL-101 的结构进行分析，并与文献数据进行对比；3.考