CN104474783A - 一种镍铜合金烧结丝网过滤板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍铜合金烧结丝网过滤板及其制备方法，其制备过程为铺网、烧结、机加工、酸洗处理。该镍铜合金烧结丝网为蒙乃尔400材质，具有强耐酸碱、耐高温、适用范围广等优点。本发明所涉及的镍铜合金烧结丝网过滤板为高透过性能过滤元件，其过滤精度为3～100μm，过滤效率达99.8%，透气系数≥15m3/m2·kPa·h，有效解决了同种金属材质粉末烧结过滤板透过性能差、纳污量小、反吹效果差等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种高透过性能过滤分离材料的制备方法，尤其涉及一种镍铜合金烧结丝网过滤板及其制备方法。
背景技术
烧结金属丝网过滤元件是烧结金属过滤元件的重要组成部分，且因其可机加工性，被工程师制成各种形状的多孔元件，已被广泛用于过滤、布气、流体分布控制等多种过程工业领域。蒙乃尔400镍铜合金因其优异的耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能特点，一直是石油化工、核工业、国防军工等尖端领域应用的核心材料，但因受原材料丝网精度不高、烧结丝网复合板不容易烧结成型等因素的影响，镍铜合金烧结丝网的应用在某些特定领域一直受到限制。目前使用较多的多孔板为陶瓷过滤板或烧结蒙乃尔400粉末过滤板，但由于其材质及成型方法的原因，导致该类过滤板存在透气性能差、效果差、使用寿命短等问题（例如，陶瓷过滤板因其脆性易出现破碎，且不易加工；金属粉末烧结板透气性能差、能耗高）。
实用新型专利“蒙乃尔镍铜合金烧结网”（CN201220167142.3）以及实用新型专利“蒙乃尔镍铜合金烧结网流化板”（CN201220167141.9）中都涉及了蒙乃尔400镍铜合金烧结丝网的制备，但其内容并未涉及烧结网的烧结工艺以及过滤元件的后续加工，仅仅是对烧结网的结构（支撑层、控制层、保护层等）进行了优化，然而，因蒙乃尔400镍铜合金及其丝网的材料性质，使其过滤元件在制备过程中需要克服烧结、机加工后处理等诸多技术难题。
发明内容
发明目的：本发明解决了上述问题，提供了一种镍铜合金烧结丝网过滤板及其制备方法。
技术方案：一种镍铜合金烧结丝网过滤板的制备方法，制备过程为铺网、烧结、机加工、酸洗处理；具体按照以下步骤进行：
步骤1，铺网：根据对丝网过滤板过滤性能及耐压强度的要求，选择特定丝网丝径及网孔尺寸的蒙乃尔400丝网，按照支撑网、过渡网、精度控制网、保护网的顺序进行铺网、平整；网层的数量为7～25层，包括过渡网1～5层，精度控制网1～2层，保护网1～2层；
步骤2，烧结：将步骤1中得到的网板用特殊处理过的蒙乃尔400丝网进行包裹，放到真空炉中进行烧结，烧结前网板上放置蒙乃尔400合金压板进行加压，压力为30～300kg/m2；烧结温度为1000～1300℃，真空度大于3×10-2Pa，保温时间为2～15小时，保温结束随炉冷却后，用惰性气体气淬至室温；
步骤3，机加工：先将步骤2得到的烧结网板进行表面处理，然后放到线切割机或激光切割机上进行切割，切割尺寸及形状根据丝网过滤板的要求进行确定；
步骤4，酸洗处理：将步骤3中得到的丝网板过滤元件放到浓度为0.5%～10%硫酸酸洗液中进行酸洗，浸泡时间为5～15分钟，然后取出，用清水冲洗干净，最后烘干。
根据上述方法制备的镍铜合金烧结丝网过滤板，包括网板本体和在所述网板本体上烧结的丝网层；所述丝网层包括支撑网、过渡网、精度控制网、保护网；在所述网板本体表面依次叠设支撑网、过渡网、精度控制网、保护网；所述丝网层数量为7～25层，包括过渡网1～5层，精度控制网1～2层，保护网1～2层。
作为本发明的一种优选方案，所述丝网过滤板的宽度为50～800mm，长度为200mm～1200mm，壁厚为5～30mm。
有益效果：本发明与现有技术相比，其优点在于：本发明提供一种镍铜合金烧结丝网过滤板的制备方法，所涉及的过滤板结构，与专利“蒙乃尔镍铜合金烧结网流化板”（CN201220167141.9）中涉及的流化板结构完全不同。本发明专利所涉及的烧结丝网按照支撑网、过渡网、精度控制网、保护网的顺序进行铺网、平整，是一种非对称结构，可以有效提高相同条件下过滤板的透过性能。因此，开发出的镍铜合金烧结丝网过滤板可作为新一代过滤元件，取代正在核工业、国防军工、石油化工等尖端领域使用的其他过滤板、布气板、流化板，为相关过程工业提供更多的选择。本发明制备的镍铜合金烧结丝网过滤板，其过滤精度为3～100μm，过滤效率达99.8%，透气系数≥15m3/m2·kPa·h，有效解决了同种金属材质粉末烧结过滤板透过性能差、纳污量小、反吹效果差等问题。
附图说明
图1为本发明公开的镍铜合金烧结丝网过滤板的丝网层结构示意图。
其中，1为支撑层；2为过渡层；3为精度控制层；4为保护层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。
实施例
一种镍铜合金烧结丝网过滤圆板，包括网板本体和在所述网板本体上烧结的丝网层；所述丝网层包括支撑网1、过渡网2、精度控制网3、保护网4；在所述网板本体表面依次叠设支撑网1、过渡网2、精度控制网3、保护网4；所述丝网层数量为13层，包括过渡网2为3层，精度控制网3为1层，保护网4为2层。
制造直径700mm，壁厚20mm的上述镍铜合金烧结丝网过滤圆板的方法，制备过程为铺网、烧结、机加工、酸洗处理；具体按照以下步骤进行：
步骤1，铺网：根据对丝网过滤板过滤性能及耐压强度的要求，选择特定规格（丝网丝径及网孔尺寸）的蒙乃尔400丝网，按照支撑网1、过渡网2、精度控制网3、保护网4的顺序进行铺网、平整；网层的数量为13层，其中过渡网2为3层，精度控制网3为1层（325目），保护网4为2层；
步骤2，烧结：将步骤1中得到的网板用特殊处理过的蒙乃尔400丝网进行包裹，放到真空炉中进行烧结，烧结前网板上放置蒙乃尔400合金压板进行加压，压力为50kg/m2；烧结温度为1250℃，真空度大于3×10-2Pa，保温时间为4小时，保温结束随炉冷却至特定温度后，用惰性气体气淬至室温；
步骤3，机加工：先将步骤2得到的烧结网板进行表面处理，然后放到线切割机或激光切割机上进行切割，切割尺寸及形状根据丝网过滤板的要求进行确定；
步骤4，酸洗处理：将步骤3中得到的丝网板过滤元件放到浓度为0.5%～10%硫酸酸洗液中进行酸洗，浸泡时间为5～15分钟，然后取出，用清水冲洗干净，最后烘干。酸洗的目的是除去机加工过程在丝网板上遗留的油污及杂质。
最终得到过滤精度为45um的镍铜合金烧结丝网过滤板。
Claims (3)
1.一种镍铜合金烧结丝网过滤板的制备方法，其特征在于，制备过程为铺网、烧结、机加工、酸洗处理；具体按照以下步骤进行：
步骤1，铺网：根据对丝网过滤板过滤性能及耐压强度的要求，选择特定丝网丝径及网孔尺寸的蒙乃尔400丝网，按照支撑网、过渡网、精度控制网、保护网的顺序进行铺网、平整；网层的数量为7～25层，包括过渡网1～5层，精度控制网1～2层，保护网1～2层；
步骤2，烧结：将步骤1中得到的网板用特殊处理过的蒙乃尔400丝网进行包裹，放到真空炉中进行烧结，烧结前网板上放置蒙乃尔400合金压板进行加压，压力为30～300kg/m2；烧结温度为1000～1300℃，真空度大于3×10-2Pa，保温时间为2～15小时，保温结束随炉冷却后，用惰性气体气淬至室温；
步骤3，机加工：先将步骤2得到的烧结网板进行表面处理，然后放到线切割机或激光切割机上进行切割，切割尺寸及形状根据丝网过滤板的要求进行确定；
步骤4，酸洗处理：将步骤3中得到的丝网板过滤元件放到浓度为0.5%～10%硫酸酸洗液中进行酸洗，浸泡时间为5～15分钟，然后取出，用清水冲洗干净，最后烘干。
2.根据权利要求1所述制备方法制备的镍铜合金烧结丝网过滤板，其特征在于，包括网板本体和在所述网板本体上烧结的丝网层；所述丝网层包括支撑网、过渡网、精度控制网、保护网；在所述网板本体表面依次叠设支撑网、过渡网、精度控制网、保护网；所述丝网层数量为7～25层，包括过渡网1～5层，精度控制网1～2层，保护网1～2层。
3.根据权利要求2所述的镍铜合金烧结丝网过滤板，其特征在于，所述丝网过滤板的宽度为50～800mm，长度为200mm～1200mm，壁厚为5～30mm。
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