CN103774144A - 一种金属纤维烧结毡隔离网及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属纤维烧结毡隔离网及其制备方法，其以网孔尺寸为10-50目，丝径为0.1-0.5mm的不锈钢丝网为基网，基网上经热浸镀铝和微弧氧化涂覆有厚度为20-25μm的氧化铝陶瓷涂层。用于在真空烧结过程中分隔两层金属纤维毡。本发明结构合理，制备工艺简单，低成本，隔离网上原位Al2O3陶瓷涂层结合力高，使用寿命长，是一种理想的金属纤维烧结毡隔离网及其制备方法。该工艺制备效率高，适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤材料及其制备方法，具体地说是一种金属纤维烧结毡隔离网及其制备方法。
背景技术
金属纤维烧结毡由于具有高孔隙率、高纳污量、耐腐蚀、耐高温以及良好的韧性和机械性能等一系列优良特点，因此在聚合物熔体，黏胶过滤，高温气体过滤等行业有着广泛的应用。特别是在强碱性腐蚀环境和高温环境(200~600oC)中发挥着其他过滤介质不可替代的作用。此外，近些年来国内外的研究者对金属纤维烧结毡的应用有了新的研究，比如在海水淡化、油汽分离、气液分离、电极材料、催化剂载体、吸声材料、制冷等方面有了新的研究进展。不久的将来，金属纤维烧结毡的应用领域会得到进一步的扩展，更广泛更深入的服务于现代化工业和人民生活环境。
鉴于以上不可或缺的作用，金属纤维烧结毡的生产数量也在日益扩大，质量也在追求卓越。生产高品质金属纤维烧结毡的一个关键环节是用于分隔两层金属纤维毡的隔离网的选用。隔离网的使用寿命和表面涂层的质量是控制烧结毡产品成本和品质的关键。目前较为常见的方法有在金属丝网表面等离子喷涂Al2O3涂层，或者将金属丝网浸渍于含有Si-Al-O的溶胶溶液中，然后在空气气氛下热处理获得化学组成为Si-Al-O三组分的陶瓷涂层。由于等离子喷涂的沉积效率较低，且涂层厚度控制难度大，需要采用精密机械手程序控制，因此成本一般较高。而后者成本一般较低，但涂层的结合强度较差，容易大面积剥落，污染烧结毡。
因此找到一种加工成本低廉，涂层寿命较高的隔离网制备工艺将大大提升烧结毡的质量和降低生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理，制备工艺简单，隔离网陶瓷涂层结合力高、使用寿命长的金属纤维烧结毡隔离网及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种金属纤维烧结毡隔离网，其特征在于：其以网孔尺寸为10-50目，丝径为0.1-0.5mm的不锈钢丝网为基网，基网上经热浸镀铝和微弧氧化涂覆有厚度为20-25μm的氧化铝陶瓷涂层。
本发明上述金属纤维烧结毡隔离网的制备方法，首先选用网孔尺寸为10-50目，丝径为0.1-0.5mm的不锈钢丝网为基网，在780-860oC下将不锈钢丝网热浸镀铝，获得厚度25-30μm的金属铝涂层；而后将热浸镀铝后的不锈钢丝网经HNO3、H3PO4、H2O混合溶液酸洗后冷却至室温；再将经过酸洗后的不锈钢丝网在丙酮溶液中超声清洗后放入微弧氧化电解槽中，并接阳极；所述微弧氧化电源采用交流脉冲电源，电解液温度控制在30-60oC，氧化时间控制在15-35min，基网上形成厚度20-25μm的氧化铝（Al2O3）陶瓷涂层。
本发明微弧氧化后进行退火处理，退火温度450-480oC，退火时间30-50min。
本发明采用热浸镀铝和微弧氧化工艺制备金属纤维烧结毡隔离网，所制备的隔离网用于金属纤维烧结毡的隔离材料。本发明结构合理，制备工艺简单，低成本，隔离网上原位Al2O3陶瓷涂层结合力高，使用寿命长，是一种理想的金属纤维烧结毡隔离网及其制备方法。该工艺制备效率高，适合于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
一种金属纤维烧结毡隔离网，其特征在于：其以网孔尺寸为10-50目，丝径为0.1-0.5mm的不锈钢丝网为基网，所述不锈钢丝网按AISI标准不锈钢材质包括200系列，300系列和400系列。基网上经热浸镀铝和微弧氧化涂覆有厚度为20-25μm的氧化铝陶瓷涂层。
本发明上述金属纤维烧结毡隔离网的制备方法，首先选用网孔尺寸为10-50目，丝径为0.1-0.5mm的不锈钢丝网为基网，所述不锈钢丝网按AISI标准不锈钢材质包括200系列，300系列和400系列。在780-860oC下将不锈钢丝网热浸镀铝，所用铝材为≥99%的工业级纯铝(主要杂质Cu<0.03, Si<0.22，Fe<0.32)，热浸镀温度为690-800oC，浸镀时间为2-10min。获得厚度25-30μm的金属铝涂层。而后将热浸镀铝后的不锈钢丝网经60oC的HNO3,H3PO4,H2O混合溶液(按体积比1：1：1)酸洗，再用去离子水冲洗并冷却至室温。再将经过酸洗后的不锈钢丝网在丙酮溶液中超声清洗5~30min后放入微弧氧化电解槽中，并接阳极；所述微弧氧化电源采用交流脉冲电源，电解液为NaOH（或者KOH，0.08-0.3 mol/l），Na2SiO3(15-45g/l)的去离子水溶液。控制电压为350-550V，电流密度为3-7A/dm2，。电解液温度控制在30-60oC，氧化时间控制在15-35min。获得厚度20-25μm的氧化铝涂层。最后将微弧氧化后的不锈钢丝网放入退火炉中，在450-480oC退火30-50min。
实施例1：
(1)首先将网孔尺寸10目，丝径0.2mm的不锈钢丝网热浸镀铝，获得厚度25μm的金属铝涂层。热浸镀温度为690oC，浸镀时间为3min。
(2)热浸镀铝后的不锈钢丝网经60oC的HNO3,H3PO4,H2O混合溶液(按体积比1：1：1)酸洗，再用去离子水冲洗并冷却至室温。
(3)将经过清洗后的丝网在丙酮溶液中超声清洗5min。
(4)不锈钢丝网放入微弧氧化电解槽中，并接阳极。电源采用交流脉冲电源，电解液为NaOH（或者KOH，0.08mol/l），Na2SiO3(15g/l)的去离子水溶液。控制电压为350V，电流密度为3A/dm2，。电解液温度控制在30oC，氧化时间控制在15min。获得厚度20μm的氧化铝涂层。
(5)将微弧氧化后的不锈钢丝网放入退火炉中，在450oC退火30min。
实施例2：
(1)首先将网孔尺寸16目，丝径0.22mm不锈钢丝网热浸镀铝，获得厚度28μm的金属铝涂层。热浸镀温度为720oC，浸镀时间为5min。
(2)热浸镀铝后的不锈钢丝网经60oC的HNO3,H3PO4,H2O混合溶液(按体积比1：1：1)酸洗，再用去离子水冲洗并冷却至室温。
(3)将经过清洗后的丝网在丙酮溶液中超声清洗10min。
(4)不锈钢丝网放入微弧氧化电解槽中，并接阳极。电源采用交流脉冲电源，电解液为NaOH（或者KOH，0.12 mol/l），Na2SiO3(20g/l)的去离子水溶液。控制电压为350~550V，电流密度为4.5A/dm2，。电解液温度控制在40oC，氧化时间控制在20min。获得厚度22μm的氧化铝涂层。
(5)将微弧氧化后的不锈钢丝网放入退火炉中，在450oC退火35min。
实施例3：
(1)首先将网孔尺寸10-50目，丝径0.4mm的不锈钢丝网热浸镀铝，获得厚度25μm的金属铝涂层。所用铝材为>=99%的工业级纯铝(主要杂质Cu<0.03, Si<0.22，Fe<0.32)，热浸镀温度为750oC，浸镀时间为8min。
(2)热浸镀铝后的不锈钢丝网经60oC的HNO3,H3PO4,H2O混合溶液(按体积比1：1：1)酸洗，再用去离子水冲洗并冷却至室温。
(3)将经过清洗后的丝网在丙酮溶液中超声清洗5~30min。
(4)不锈钢丝网放入微弧氧化电解槽中，并接阳极。电源采用交流脉冲电源，电解液为NaOH（或者KOH，0.25 mol/l），Na2SiO3(40g/l)的去离子水溶液。控制电压为450V，电流密度为5A/dm2，。电解液温度控制在50oC，氧化时间控制在30min。获得厚度25μm的氧化铝涂层。
(5)将微弧氧化后的不锈钢丝网放入退火炉中，在460oC退火40min。
实施例4：
(1)首先将网孔尺寸50目，丝径0.5mm的不锈钢丝网热浸镀铝，获得厚度30μm的金属铝涂层。所用铝材为>=99%的工业级纯铝(主要杂质Cu<0.03, Si<0.22，Fe<0.32)，热浸镀温度为800oC，浸镀时间为10min。
(2)热浸镀铝后的不锈钢丝网经60oC的HNO3,H3PO4,H2O混合溶液(按体积比1：1：1)酸洗，再用去离子水冲洗并冷却至室温。
(3)将经过清洗后的丝网在丙酮溶液中超声清洗5~30min。
(4)不锈钢丝网放入微弧氧化电解槽中，并接阳极。电源采用交流脉冲电源，电解液为NaOH（或者KOH， 0.3 mol/l），Na2SiO3(45g/l)的去离子水溶液。控制电压为550V，电流密度为7A/dm2，。电解液温度控制在60oC，氧化时间控制在35min。获得厚度30μm的氧化铝涂层。
(5)将微弧氧化后的不锈钢丝网放入退火炉中，在480oC退火50min。
Claims (3)
1.一种金属纤维烧结毡隔离网，其特征在于：其以网孔尺寸为10-50目，丝径为0.1-0.5mm的不锈钢丝网为基网，基网上经热浸镀铝和微弧氧化涂覆有厚度为20-25μm的氧化铝陶瓷涂层。
2.一种权利要求1所述的金属纤维烧结毡隔离网的制备方法，首先选用网孔尺寸为10-50目，丝径为0.1-0.5mm的不锈钢丝网为基网，在780-860oC 下将不锈钢丝网热浸镀铝，获得厚度25-30μm的金属铝涂层；而后将热浸镀铝后的不锈钢丝网经HNO3、H3PO4、H2O混合溶液酸洗后冷却至室温；再将经过酸洗后的不锈钢丝网在丙酮溶液中超声清洗后放入微弧氧化电解槽中，并接阳极；所述微弧氧化电源采用交流脉冲电源，电解液温度控制在30-60oC，氧化时间控制在15-35min，基网上形成厚度20-25μm的氧化铝陶瓷涂层。
3.根据权利要求2所述的金属纤维烧结毡隔离网的制备方法，其特征在于：所述微弧氧化后进行退火处理，退火温度450-480oC，退火时间30-50min。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160323 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |