CN101648271A - 一种铁铬铝烧结纤维毡的制备方法 - Google Patents

一种铁铬铝烧结纤维毡的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种铁铬铝烧结纤维毡的制备方法，将铁铬铝纤维毡置于两层板材之间并置于真空烧结炉，在上层板材上，再在反应炉中充分加压，压力为50－300Kg/m2氢气，在压力为0.03－0.6MPa正压气氛下烧结，升温速度为3－25℃/min，烧结温度为1000－1300℃，烧结保温时间为4－6小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得。本发明方法制成的铁铬铝烧结纤维毡，表面具有金属光泽，并且各个合金元素含量符合铁铬铝纤维烧结毡产品的要求。

Description

一种铁铬铝烧结纤维毡的制备方法
技术领域
本发明属于新材料技术领域，涉及一种用于环保、化工、冶金、电力、高温除尘、汽车尾气处理以及气体燃烧器等领域用铁铬铝烧结纤维毡的制备方法。
背景技术
目前使用的涤纶、玻璃纤维等除尘材料，仅适应于220℃以下的除尘环境，如果要使用在温度为500-1000℃的除尘环境中，则须对气体进行冷却处理，而冷却处理将导致设备增加、工艺复杂化和成本增高等问题。
由于铁铬铝纤维毡使用的温度可达到1000℃，而且具有良好的气体渗透性和优良的热抗震性，精度可控、耐腐蚀、纤维毡可波折、可焊接，尤其是在500-1000℃高温气体除尘领域，以及汽车尾气处理领域得到越来越广泛的应用。500-1000℃高温气体过滤除尘既减少粉尘颗粒的大气排放、又实现了高温气体热能综合利用，有利于研制紧凑的设备，减少占地面积。
现有制备铁铬铝纤维毡采用真空烧结的方法，根据相平衡理论，在不同温度下，金属蒸气作用于金属表面上的蒸气压是不同的，随着温度的升高，蒸气压也升高。当外界压力小于该温度下金属元素的蒸气压时，金属元素就会产生蒸发。所以铁铬铝纤维中的金属元素在一定的温度及真空度下会产生蒸发，影响了产品的性能。采用正压气氛分压法烧结铁铬铝纤维毡在烧结过程中可有效防止铁铬铝合金中金属元素的蒸发，但在正压烧结条件下，炉中的杂质元素又易在烧结过程中凝聚在铁铬铝纤维毡表面造成表面颜色发黑，失去金属光泽，使得铁铬铝纤维毡成品率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁铬铝烧结纤维毡的制备方法，可有效防止铁铬铝合金中金属元素的蒸发，各个合金元素含量符合铁铬铝纤维烧结毡产品的要求，而且表面保持金属光泽。
本发明所采用的技术方案，具体按照以下步骤进行：
步骤1，选取两层厚度分别为0.1-5mm的板材，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.05-0.1mm；
步骤2，选取厚度为1-4mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于上步选取的两层板材之间并置于真空氢气炉中，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为50-300Kg/m2，再在反应炉中充氢气，在压力为0.03-0.6Mpa正压气氛下烧结，升温速度为3-25℃/min，烧结温度为1000-1300℃，烧结保温时间为4-6小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得。
本发明的特征还在于，
板材为不锈钢板或者钼合金板。
本发明铁铬铝烧结纤维毡的制备方法，铁铬铝纤维毡上下设置不锈钢或钼合金板材，在板材表面热喷涂Al2O3涂层，使得在烧结过程中防止铁铬铝纤维毡与板材烧结在一起，并使纤维毡表面保持金属光泽。板材表面采用钼板进行加压，可以提高烧结速度和强度，并使板材与铁铬铝纤维毡之间结构紧密，防止正压烧结气氛下，真空炉内杂质元素凝聚在铁铬铝烧结纤维毡表面，有效的提高了铁铬铝烧结纤维毡的质量和成品率。烧结成的铁铬铝烧结纤维毡其表面具有金属光泽，各个合金元素含量符合铁铬铝纤维烧结毡产品的要求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明铁铬铝烧结纤维毡的制备方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，选取两层厚度分别为0.1-5mm的板材，板材为不锈钢板或者为钼合金板，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.05-0.1mm；
步骤2，选取厚度为1-4mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于上步选取的两层板材之间并置于真空氢气炉中，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为50-300Kg/m2，再在真空氢气炉中充氢气，在压力为0.03-0.6Mpa正压气氛下烧结，升温速度为3-25℃/min，烧结温度为1000-1300℃，烧结保温时间为4-6小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得本发明的铁铬铝烧结纤维毡。
板材表面热喷涂Al2O3涂层，其目的是在烧结过程中防止铁铬铝纤维毡与板材烧结在一起。板材表面采用钼板进行加压，有效防止正压烧结气氛下，真空炉内杂质元素凝聚在铁铬铝烧结纤维毡表面，有效的提高了铁铬铝烧结纤维毡的质量和成品率。如果只在真空下烧结，铁铬铝烧结纤维毡上的铝容易挥发，铝的含量越少，耐高温性能越差，所以必须采用充入氢气的正压气氛烧结。
实施例1
选取两层厚度分别为0.1mm的板材，板材为不锈钢板，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.05mm。选取厚度为1mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于两层板材之间并置于真空氢气炉，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为50Kg/m2，再在真空氢气炉中充氢气，在压力为0.03Mpa正压气氛下烧结，升温速度为3℃/min，烧结温度为1000℃，烧结保温时间为6小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得铁铬铝烧结纤维毡。
实施例2
选取两层厚度分别为5mm的板材，板材为不锈钢板，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.1mm。选取厚度为4mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于两层板材之间并置于真空氢气炉，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为300Kg/m2，再在真空氢气炉中充氢气，在压力为0.6Mpa正压气氛下烧结，升温速度为25℃/min，烧结温度为1300℃，烧结保温时间为4小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得本发明的铁铬铝烧结纤维毡。
实施例3
选取两层厚度分别为3mm的板材，板材为不锈钢板，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.08mm。选取厚度为3mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于两层板材之间并置于真空氢气炉，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为150Kg/m2，再在真空氢气炉充氢气，在压力为0.3Mpa正压气氛下烧结，升温速度为15℃/min，烧结温度为1100℃，烧结保温时间为5小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得本发明的铁铬铝烧结纤维毡。
实施例4
选取两层厚度分别为0.1mm的板材，板材为钼合金板，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.05mm。选取厚度为1mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于两层板材之间并置于真空氢气炉，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为50Kg/m2，再在真空氢气炉中充氢气，在压力为0.03Mpa正压气氛下烧结，升温速度为3℃/min，烧结温度为1000℃，烧结保温时间为6小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得本发明的铁铬铝烧结纤维毡。
实施例5
选取两层厚度分别为5mm的板材，板材为钼合金板，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.1mm。选取厚度为4mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于两层板材之间并置于真空氢气炉，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为300Kg/m2，再在真空氢气炉中充氢气，在压力为0.6Mpa正压气氛下烧结，升温速度为25℃/min，烧结温度为1300℃，烧结保温时间为4小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得本发明的铁铬铝烧结纤维毡。
实施例6
选取两层厚度分别为3mm的板材，板材为钼合金板，将板材的表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.08mm。选取厚度为3mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于两层板材之间并置于真空氢气炉，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为150Kg/m2，再在真空氢气炉中充氢气，在压力为0.3Mpa正压气氛下烧结，升温速度为15℃/min，烧结温度为1100℃，烧结保温时间为5小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得本发明的铁铬铝烧结纤维毡。
表1为要求达到的主要元素含量与采用实施例的步骤烧结而成的铁铬铝烧结纤维毡中各元素含量的对照表。
表1本发明制得的铁铬铝烧结纤维毡各元素含量与标准对照表
Figure A20091030691800061
可以看出各合金含量在标准含量之内，而且采用本发明方法制得的铁铬铝烧结纤维毡表面具有金属光泽，无发黑现象。

Claims (2)

1.一种铁铬铝烧结纤维毡的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤1，选取两层厚度分别为0.1-5mm的板材，将板材的上下表面采用热喷涂Al2O3涂层处理，Al2O3涂层厚度为0.05-0.1mm；
步骤2，选取厚度为1-4mm的铁铬铝纤维毡，将铁铬铝纤维毡置于上步选取的两层板材之间并置于真空氢气炉中，此时在上层板材上表面放置钼板进行加压，压力为50-300Kg/m2，再在反应炉中充氢气，在压力为0.03-0.6Mpa正压气氛下烧结，升温速度为3-25℃/min，烧结温度为1000-1300℃，保温时间为4-6小时，保温结束后直接气淬至室温，即制得铁铬铝烧结纤维毡。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述板材为不锈钢板或者为钼合金板。
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