CN103785830A - 金属纤维毡的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种金属多孔材料加工的金属纤维毡的制备方法，通过将金属纤维用加入松香稀释的无铅焊锡膏中浸湿后进行堆压加热，经冷却后制成金属纤维毡。所述的加热在保护气氛中进行，即首先加热到120～150℃至使松香挥发，再加热220～250℃，在保护气氛中使无铅焊锡熔化。本发明降低了对马弗炉的温度使用要求，减少了生产成本，促进了金属纤维毡的推广应用。

Description

金属纤维毡的制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种金属多孔材料加工技术领域的方法，具体是一种用通过调节无铅焊锡膏松香的含量将金属纤维烧结在一起制备金属纤维毡的方法。

背景技术

金属纤维毡是一种新型的多孔材料，它的比表面积大，相对密度较小，性价比高，具有良好的消音、过滤、传热和力学性能，在环保、化工、医疗和能源动力领域有较高的研究价值和广泛的应用前景。金属纤维之间的结合状态和孔隙分布是决定金属纤维毡性能优劣的关键因素。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101607157A，公告日2009-12-23，记载了一种铁铬铝金属纤维过滤材料的制备方法，其特征用铺毡机将铁铬铝纤维绒在表面刷有氧化铝粉的铁铬铝板上铺制，然后将已铺好的金属纤维连同铁铬铝板放入真空烧结炉内烧结，最后将取出的金属纤维烧结毡用整平机整平；中国专利文献号CN102068857A，公告日2011-05-25，记载了一种金属纤维毡的生产方法，其特征在于得到短切纤维后，先通过布毡机布毡的方法获得单层的疏松多孔的金属纤维毡，然后将其叠加后，放入真空烧结炉中烧结，烧结温度为1100～1500℃，保温时间为1～5小时，冷却降温后，得到一定孔隙率的金属纤维毡，最后将烧结后的金属纤维毡再经过轧机压制后调节厚度，得到规定厚度的金属纤维毡成品；中国专利文献号CN102861912A，公告日2013-01-09，记载了一种金属纤维毡的制备方法，其特征是先在再将其在保护气氛中烧结，得到金属纤维毡。

然而，上述现有技术要么工艺较为复杂，制作成本较高，要么在真空炉烧结的温度过高，易把金属纤维烧结变形，破环其固有的形状，影响金属纤维毡的性能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种金属纤维毡的制备方法，通过调节无铅焊锡膏松香含量焊接絮状金属纤维制备金属纤维毡，降低了对马弗炉的极限使用温度要求，减少了生产成本，促进了金属纤维毡的推广应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明通过将金属纤维用加入松香稀释的无铅焊锡膏中浸湿后进行堆压加热，经冷却后制成金属纤维毡。

所述的金属纤维通过纤维牵切机将金属丝切制而成，优选为：选取长度1000mm～1500mm的金属线，送到纤维牵切机中切割得到长度为5mm～40mm的金属纤维，然后放到纤维分散机分散成絮状，并确保纤维不团聚。

所述的金属是指：铁、铜或镍。

所述的堆压是指：采用重物压于堆积的金属纤维上，并确保金属纤维不变形

所述的加热优选为在保护气氛中进行，进一步优选为：首先加热到120～150℃至使松香挥发，再加热220～250℃，在保护气氛中使无铅焊锡熔化

所述的加热具体是指：先加热至120～150℃，使无铅焊锡膏内的松香蒸发，保持5～15分钟，然后充入保护气氛并加热至220～250℃，使无铅焊锡熔化，保持2～3分钟后，关掉电源，冷却至常温。其机理在于：制备孔隙率较大的金属纤维毡时，因为无铅焊锡膏内松香含量较少，蒸发需要的时间较少，故保持时间较短，为5～10分钟；制备孔隙率较小的金属纤维毡时，因为无铅焊锡膏内松香含量相对较多，蒸发需要的时间较多，故保持时间较长，为10～15分钟。

所述的无铅焊锡膏是指：其主要金属成份为锡、银、铜，根据金属纤维毡孔隙率大小，调节加入无铅焊锡膏中松香质量。

所述的加入松香的比例与无铅焊锡膏的质量比为（1～4）:10，具体为：金属纤维毡孔隙率为0.9～0.98时，相对稠一点的无铅焊锡膏容易到达金属纤维之间的连接点，加入的松香与无铅焊锡膏的质量比为（1～2）:10；金属纤维毡孔隙率0.8～0.9时，相对稀一点的无铅焊锡膏容易到达金属纤维之间的连接点，加入的松香与无铅焊锡膏的质量比为（3～4）:10。

所述的保护气为氮气、氩气或其组合。

本发明通过上述方法制备得到的金属纤维毡，其纤维孔隙率达到0.80～0.98；纤维直径为5μm～20μm。

本发明涉及上述金属纤维毡的具体应用，可将其用于制备换热材料或汽车尾气过滤材料。

技术效果

与现有技术相比，本发明制备金属纤维毡时马弗炉的用电量较现有技术减少70%～90%，同时节省20～30%的工艺时间以及10～20%的人力成本。由于本发明在烧结金属纤维毡时温度相对较低，金属纤维保持原来的形状，较以往发明制备的产品质量更好。

附图说明

图1为本发明不锈钢纤维毡实物图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例通过以下步骤实现：

第一步、通过纤维牵切机切割长度为5mm～40mm的紫铜短纤维，然后放到纤维分散机分散成絮状。

第二步、将现有的无铅焊锡膏再加入质量占比为1/10的松香稀释，倒入一个容积较大的容器中。

第三步、将紫铜絮状短纤维放到无铅焊锡膏中浸湿，然后取出，放至马弗炉内，打开电源，先加热至120～150℃，使无铅焊锡膏内的松香蒸发，保持5～10分钟，然后往马弗炉内充上保护气，加热至220～250℃，使无铅焊锡熔化，保持2～3分钟后

第四步、关掉马弗炉电源，冷却至常温，使金属纤维被烧结在一起，制备孔隙率为0.98的紫铜纤维毡。

实施例2

本实施例通过以下步骤实现：

第一步、通过纤维牵切机切割长度为5mm～40mm的镍短纤维，然后放到纤维分散机分散成絮状。

第二步、将现有的无铅焊锡膏再加入质量占比为3/10的松香稀释，倒入一个容积较大的容器中。

第三步、将絮状镍短纤维放到无铅焊锡膏中浸湿，然后取出，放至马弗炉内，打开电源，先加热至120～150℃，使无铅焊锡膏内的松香蒸发，保持10～15分钟，然后往马弗炉内充上保护气，加热至220～250℃，使无铅焊锡熔化，保持2～3分钟后

第四步、关掉马弗炉电源，冷却至常温，使金属纤维被烧结在一起，制备孔隙率为0.8的紫铜纤维毡。

第五步、通过纤维牵切机切割长度为5mm～40mm的镍短纤维，然后放到纤维分散机分散成絮状。

第六步、将现有的无铅焊锡膏再加入质量占比为1/10的松香稀释，倒入一个容积较大的容器中。

第七步、将絮状镍短纤维放到无铅焊锡膏中浸湿，然后取出，放至马弗炉内，打开电源，先加热至120～150℃，使无铅焊锡膏内的松香蒸发，保持5～10分钟，然后往马弗炉内充上保护气，加热至220～250℃，使无铅焊锡熔化，保持2～3分钟后。

第八步、关掉马弗炉电源，冷却至常温，使金属纤维被烧结在一起，制备孔隙率为0.98的紫铜纤维毡。

第九步、将上述制备完成的两块镍纤维毡的一面用刷子抹上加入松香较多的无铅焊锡膏，叠加放至马弗炉内，打开电源，先加热至120～150℃，使无铅焊锡膏内的松香蒸发，保持8～12分钟，然后往马弗炉内充上保护气，加热至220～250℃，使无铅焊锡熔化，保持2～3分钟后。关掉马弗炉电源冷却，即可得到孔隙率沿0.8～0.98变化的梯密度镍纤维毡。

Claims (10)

1.一种金属纤维毡的制备方法，其特征在于，通过将金属纤维用加入松香稀释的无铅焊锡膏中浸湿后进行堆压加热，经冷却后制成金属纤维毡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的金属纤维通过纤维牵切机将金属丝切制而成，具体为：选取长度为1000mm～1500m的金属线，送到纤维牵切机中切割得到长度为5mm～40mm的金属纤维，然后放到纤维分散机分散成絮状，并确保纤维不团聚。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的堆压是指：采用重物压于堆积的金属纤维上，并确保纤维不变形。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的加入松香的比例与无铅焊锡膏的质量比为（1～4）:10。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征是，所述的加入松香的比例具体为：为制备金属纤维毡孔隙率为0.9～0.98时，加入的松香与无铅焊锡膏的质量比为（1～2）:10；为制备金属纤维毡孔隙率0.8～0.9时，加入的松香与无铅焊锡膏的质量比为（3～4）:10。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的加热在保护气氛中进行，具体为：首先加热到120～150℃至使松香挥发，再加热220～250℃，在保护气氛中使无铅焊锡熔化。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征是，所述的加热具体是指：先加热至120～150℃，使无铅焊锡膏内的松香蒸发，保持5～15分钟，然后充入保护气氛并加热至220～250℃，使无铅焊锡熔化，保持2～3分钟后，冷却至常温。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述的保护气为氮气、氩气或其组合。

9.一种根据上述任一权利要求所述方法制备得到的金属纤维毡，其特征在于，其纤维孔隙率达到0.80～0.98；纤维直径为5μm～20μm。

10.一种根据上述任一权利要求中所述金属纤维毡的应用，其特征在于，将其用于制备换热材料或汽车尾气过滤材料。

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