[发明专利]一种具有有序化孔径结构的金属毡及制备方法

说明书

一种具有有序化孔径结构的金属毡，采用至少2层带有错位孔洞的金属薄板层叠而成，每层所述金属薄板的孔洞直径为5～5000μm；所述金属薄板的厚度为0～0.2mm。本方法通过激光加工薄板后堆叠的方式进行金属毡的制备，使得部分难以制备金属纤维的材料可以实现金属毡的制备；不同金属薄板的错位堆叠，使得在错位区域处更加细小的孔洞，满足对小孔径的需求。本发明的金属毡在不同位置具有孔隙尺寸的高度一致性，可以增加使用效率。

技术领域

本发明属于材料加工领域，具体涉及一种金属毡及制备方法，特别涉及一种具有有序化孔径结构的金属毡及制备方法。

背景技术

作为高效的多孔过滤材料金属毡被广泛应用于过滤、制氢、催化行业，广泛应用于航空、航天行业中发动机的管路、线路系统上，对管路、线路起紧固固定作用。

传统金属毡由金属纤维经过无纺铺制、叠配、真空烧结而成。例如专利文献CN2320408Y公开了一种纤维金属毡，由粗纤维毡层与细纤维镍毡层叠合而成。专利文献CN103862741A公开了一种金属毡及其制造工艺，金属毡设有多层金属丝横向层；金属丝横向层之间设有多层金属丝纵向层；金属毡上下外表面能够设有防护涂层。专利文献CN202965332U公开了一种金属毡，设有多层金属丝横向层，金属丝横向层之间设有多层金属丝纵向层，金属毡上下外表面能够设有防护涂层；金属丝横向层之间能够设有加强板。

但是，上述专利文献制备金属毡的前提是获得相应的金属纤维，导致部分金属制备金属毡较为困难，制造成本居高不下如钛毡等。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有有序化孔径结构的金属毡及制备方法，改变原有金属毡需要金属纤维堆叠的加工方式，实现金属毡孔洞有序化，加工简单，制备更加细密化孔径的金属毡，匹配不同产品对金属毡孔径的需求，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明一种具有有序化孔径结构的金属毡，其特征在于，采用至少2层带有错位孔洞的金属薄板层叠而成，每层所述金属薄板的孔洞直径为5～5000μm；所述金属薄板的厚度为0～0.2mm。

本发明还提供所述的一种具有有序化孔径结构的金属毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）利用激光对金属薄板进行切割打孔，在所述金属薄板上形成直径为5～5000μm的孔洞；（2）将多层所述金属薄板按照孔洞错位的方式堆叠在一起；（3）将层叠的所述金属薄板进行层间固定，形成金属毡；

所述层间固定的方法为真空固相烧结、点焊、脉冲焊、胶粘重的一种或多种，优选真空固相烧结。

所述金属薄板采用激光切割打孔，采用脉冲激光可将激光降低至20微米以下，满足某些对材料孔隙要求较高的使用环境，如：电解槽用钛毡、小尺寸过滤等场所。当需要制备大孔径的金属毡时，可采用激光在薄板上行走圆形路径，从而产生较大孔径。而且，采用脉冲激光加工微孔，由于激光的能量较高，可将金属直接气化，可以减少附件对金属薄板表面质量的影响，从而降低后续工艺复杂程度。

优选的，不同层间的金属薄板采用孔洞错位的方式进行堆叠，保证在堆叠时产生错位孔，如图3所示，可以增加堆叠时空间的利用率，有效降低平均孔隙直径，提高金属毡孔隙率。传统金属纤维生产金属毡的方式，在不同位置孔隙直径存在差别，会影响金属毡的使用性能，而本方法可以实现金属毡的孔隙直径在各位置高度的一致性，保证金属毡的性能均一。

综上所述，本发明具有以下有益效果：