[发明专利]一种金属复合多孔膜管的活化烧结制备方法

说明书

本发明提供一种金属复合多孔膜管的活化烧结制备方法，包括以下步骤：步骤一、将Fe20Cr5Al或Fe3Al或Ni16Cr5Al金属粉末加入至聚乙烯醇或松油醇或四氯化碳或甘油有机溶剂中制得金属粉末浆料；步骤二、将金属粉末浆料喷涂到基体管的外表面，烘干，生成金属粉末多孔层；步骤三、配制活化剂；步骤四、取活化剂喷涂到金属粉末多孔层外表面，烘干，制成金属复合多孔膜管；步骤五、将金属复合多孔膜管在真空炉进行烧结。本发明将基体管的力学性能、高透过性能与膜层的过滤性能相结合，并通过膜层厚度的控制，调和了透气量与过滤精度的矛盾、设备简单、操作步骤简便且使用效果好。

技术领域

本发明涉及金属多孔材料及其制备技术领域，尤其是涉及一种金属复合多孔膜管的活化烧结制备方法。

背景技术

基于金属微孔膜的使用温度可高达600℃以上，在高温条件下能够将高温含尘气体净化至粉尘浓度低于10mg/m³的水平，过滤精度高达到0.1μm，过滤压降可以控制在几十千帕以内，所以，金属微孔膜成为一类新型的分离介质，且具有分离效率高、能耗低、寿命长、易清洗、耐腐蚀等一系列独特优点，现已经在食品、饮料、化工、冶金、材料、环保等行业获得了广泛的应用。

同时，金属微孔过滤技术经过多年在实际工业应用方面发展，能够满足多晶硅行业的高温氯硅烷合成气过滤净化、冶金行业高温煤气过滤，以及煤化工行业粉煤气化煤气过滤。目前，由于中低温热解煤气具有含尘量大、煤焦油容易结露的特征，采用冷等静压方式制作的FeAl系过滤滤芯存在过滤精度低，以及反吹再生性能差等问题，上述问题进一步导致FeAl系过滤滤芯的使用寿命偏低，很难满足设计要求等问题；同时，金属微孔膜的高制备成本和有限的品种规格尚不能满足工业化推广应用，特别是恶劣介质环境和诸如高温、复杂多相环境等新领域的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种金属复合多孔膜管的活化烧结制备方法，其设计合理，将基体管的力学性能、高透过性能与膜层的过滤性能相结合，并通过膜层厚度的控制，调和了透气量与过滤精度的矛盾、设备简单、操作步骤简便且使用效果好。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种金属复合多孔膜管的活化烧结制备方法，包括以下步骤：

步骤一、配制金属粉末浆料；

将金属粉末加入到有机溶剂中，搅拌均匀，制得金属粉末浆料，所述金属粉末为Fe20Cr5Al或Fe3Al或Ni16Cr5Al，所述的有机溶剂为聚乙烯醇或松油醇或四氯化碳或甘油；所述金属粉末与所述有机溶剂的重量比为3：1～1：3；

步骤二、喷涂金属粉末浆料；

将步骤一中的金属粉末浆料喷涂到基体管的外表面，烘干，在基体管表面生成均匀连续的金属粉末多孔层，所述金属粉末多孔层的厚度为15～80μm；

步骤三、配制活化剂；

配制ZnCl₂·6H₂O和无水乙醇混合溶液或NH4Cl₂和乙醇混合溶液作为活化剂，待用；

步骤四、取步骤三中配制的活化剂喷涂到步骤二中的金属粉末多孔层外表面，烘干，制成金属复合多孔膜管，待用；

步骤五、将步骤四所得的金属复合多孔膜管在真空炉进行烧结，真空度为1×10^-4Pa～5×10^-2Pa，烧结温度950～1250℃，烧结时间为0.5～1.0h。

作为优选方式，所述步骤一中，金属粉末采用80％以上粒径为0.2～30μm的粉末。

作为优选方式，所述步骤二中，基体管为Fe20Cr5Al纤维管或Ni16Cr5Al粉末管或Fe3Al粉末管或Fe20Cr5Al丝网管。