[发明专利]一种过滤器件的制备方法

说明书

本发明涉及金属材料的成型和表面处理领域。本发明要求保护一种过滤器件的制备方法，采用低熔点、轻质金属粉末为原料，通过粉末冶金技术制备多孔轻金属制件；再对其进行浸没式氧化，将多孔纯金属制件的所有开放孔洞表面（能与液体或气体接触的部分）均匀氧化成耐腐蚀的金属氧化物，实现金属表面陶瓷化，形成一种高强度、轻质、耐腐蚀、无异味、低成本的新型过滤器件。

技术领域

本发明涉及金属材料的成型和表面处理领域。

背景技术

目前市场上常见的过滤材料包括陶瓷材质、金属材质、高分子材质。其中，纯陶瓷过滤材料为市场上广泛应用的过滤材料，具有化学性能稳定、耐磨性能好、用于食品行业过滤无异味、易清洗等特点，但也有脆性大，耐冲击能力低，加工成型难度大，比重大等缺点。纯金属过滤材料多用合金钢、钛合金等高熔点金属，一般具有重量大，成本高，不耐腐蚀等缺点。高分子过滤材料机械强度不高，耐磨性差，化学稳定性差。市场急需一种成本更低、效能更高的过滤材料。为解决上述技术问题，本发明由此而来。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种超细过滤器件及其制备方法。本发明采用低熔点、轻质金属粉末为原料，通过粉末冶金技术制备多孔轻金属制件；再对其进行浸没式氧化，将多孔纯金属制件的所有开放孔洞表面（能与液体或气体接触的部分）均匀氧化成耐腐蚀的金属氧化物，实现金属表面陶瓷化，形成一种高强度、轻质、耐腐蚀、无异味、低成本的新型超细过滤器件。根据实际需求，可以选择在上述超细过滤器件制件表面喷涂一定粒径的陶瓷粉，达到进一步精准控制表面过滤孔径的效果。本发明提供的超细过滤器件的工艺简单，成本低，易于产业化。

本发明提供的一种超细过滤器件的制备方法，具体步骤如下：

（1）以D1粒径的M金属粉末为原料，通过模压成型和烧结，得到多孔纯金属材料，作为内层；

（2）以D2粒径的M金属粉末为原料，在上述多孔纯金属材料外侧表面模压成型和烧结，得到多孔纯金属制件，作为过渡层；

（3）对上述多孔纯金属制件进行浸没式氧化处理，使所有开放孔洞的内腔表面（与氧化液接触的部分）均匀地原位形成一层致密的氧化膜，实现金属表面陶瓷化，得到包含两层多孔材料的超细过滤器件；

（4）为了精准控制过滤器件的表面过滤孔径，采用喷涂技术，将D3粒径的M金属的氧化物粉末，喷涂在（3）述超细过滤器件的过渡层表面，得到纳米陶瓷过滤层，作为外层，即得到由内层向外层孔径梯度分布的超細过滤器件。

优选地，所述M金属粉选自具有低熔点、低比重的纯金属材料或其合金，包括但不限于纯铝、纯镁、铝合金或镁合金。

优选地，所述金属粉末的粒径为20 nm~500 μm。

优选地，所述多孔纯金属制件的外形可以为盘式、管式、板式等。

优选地，所述多孔纯金属制件的多层结构中，同一层的孔径均匀一致，由内层到外层孔径梯度变小，即D3D2D1，其中D1为 750nm ~ 500μm，D2为120nm ~ 80μm，D3为20nm ~15μm。

优选地，所述超细过滤器件的纳米陶瓷过滤层的厚度为10~20 μm，过滤孔径为100~2000 nm。

优选地，所述浸没式氧化处理（金属表面陶瓷化）的方法，包括但不限于化学氧化、阳极氧化、微弧氧化等。

优选地，所述纳米陶瓷过滤层的厚度为1 ~ 20 μm，过滤孔径为5 ~ 200 nm。

优选地，所述喷涂技术，包括但不限于热喷涂、等离子喷涂等。

与现有技术相比，本发明的优点在于：