CN116688652A - 一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法 - Google Patents

一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116688652A
CN116688652A CN202310867659.6A CN202310867659A CN116688652A CN 116688652 A CN116688652 A CN 116688652A CN 202310867659 A CN202310867659 A CN 202310867659A CN 116688652 A CN116688652 A CN 116688652A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
filter element
powder coating
film filter
metal powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310867659.6A
Other languages
English (en)
Inventor
黄劲松
林西平
陈群
陈海群
钱俊峰
钟璟
黄冠齐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Tongtu Purification Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Tongtu Purification Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Tongtu Purification Technology Co ltd filed Critical Nanjing Tongtu Purification Technology Co ltd
Priority to CN202310867659.6A priority Critical patent/CN116688652A/zh
Publication of CN116688652A publication Critical patent/CN116688652A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2027Metallic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/08Special characteristics of binders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10Filtering material manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1208Porosity

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及金属过滤膜技术领域,尤其涉及一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,包括:步骤1、加工金属棒,其直径略小于滤芯内径;步骤2、在金属棒表面浇注一定厚度的低熔点脱模剂;步骤3、在浇注有脱模剂的钢棒表面浇注或喷涂一定厚度的金属粉末涂层;步骤4、待金属粉末涂层成型后,将带有金属粉末涂层的金属棒在脱脂设备中加热除去低熔点脱模剂;步骤5、分离金属粉末涂层和中间的金属钢棒,将带有金属粉末涂层的金属棒置于真空烧结炉中真空烧结获得金属膜滤芯。本发明制备得到的金属膜滤芯的精度优于现有二次覆膜金属粉末滤材的精度,可广泛应用于石油化工、化工等行业高效液固分离、气固分离等领域。

Description

一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法
技术领域
本发明涉及金属过滤膜技术领域,尤其涉及一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法。
背景技术
目前金属烧结丝网可达到的绝对精度是5微米,金属纤维烧结毡可达到的绝对精度是1微米,这两种滤材通常用于死端过滤;均质金属粉末烧结滤材可达到绝对精度0.5微米,通过二次覆膜可达到绝对精度约0.2微米。
由于错流过滤通常伴随对滤材内表面的磨损,因此上述4种精度的金属滤材中仅有均质金属粉末烧结滤材适用于错流过滤。
从运行机理来看,错流过滤在处理粒径分布宽、固体颗粒汗量大、伴有胶黏物质的液体时具有明显的优势。然而错流过滤由于需要动力源在功率尽可能低的条件下提供较高跨膜压差,因此滤芯组件内径就必须足够小。通常要求滤芯内径为5~15mm,长度1000~1500mm。然而生产如此细长的滤芯组件,采用传统的等静压法会出现模具组件加工不达标、脱模困难等诸多难题。
因此,本申请有必要设计一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其制备得到的金属膜滤芯的精度优于现有二次覆膜金属粉末滤材的精度,可广泛应用于石油化工、化工等行业高效液固分离、气固分离等领域。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、加工金属棒,其直径略小于滤芯内径;
步骤2、在金属棒表面浇注一定厚度的低熔点脱模剂;
步骤3、在浇注有脱模剂的钢棒表面浇注或喷涂一定厚度的金属粉末涂层;
步骤4、待金属粉末涂层成型后,将带有金属粉末涂层的金属棒在脱脂设备中加热除去低熔点脱模剂;
步骤5、分离金属粉末涂层和中间的金属钢棒,将带有金属粉末涂层的金属棒置于真空烧结炉中真空烧结获得金属膜滤芯。
优选地,所述步骤1中,金属棒为不锈钢304,或其他金属,金属棒直径公差不大于0.2mm,同心度公差不大于0.5mm。
优选地,所述步骤2中,低熔点脱模剂的厚度为0.5~1.5mm,低熔点脱模剂包括石蜡、聚乙烯蜡和聚氧乙烯中的任意一种或几种。
优选地,所述步骤3中,金属粉末涂层的厚度为0.2~3mm,金属粉末的粒径为1000~10000目。
优选地,所述步骤3中,金属粉末涂层中可添加微量粘结剂,例如粘结剂为稀土,以提高生坯成型率,获得超高精度且孔隙率相当的金属膜滤芯。
优选地,所述步骤4中,脱脂设备为真空脱脂设备或常压脱脂设备。
优选地,所述步骤5中,真空烧结炉的真空烧结温度为900~1300℃,真空烧结真空度为1*10-2~1*103Pa。
通过采用上述技术方案:其制备得到的金属膜滤芯的精度优于现有二次覆膜金属粉末滤材的精度,可广泛应用于石油化工、化工等行业高效液固分离、气固分离等领域,例如脱除液体化工物料中的残余催化剂粉末、脱除高温气体中的粉尘等,其更适合采用错流过滤方式实现液体中亚微米级和纳米级超细颗粒的脱除。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明制备得到的金属膜滤芯无需使用高精度模具,或部分使用高精度模具。如本发明使用的钢棒可允许最大同心度公差为0.5mm,而传统等静压法使用同心度公差0.2~0.5mm的模具存在脱模困难。
2、本发明可以使用极细粒径的粉末制备生胚,并最终制备出孔隙率相当,且绝对精度优于目前采用二次覆膜法制备的0.5微米金属膜滤材。如采用等静压法制备的滤芯使用的最细粉末为500目,使用更细颗粒时很难成形且脱模困难。而本发明可以使用1000~10000目粒径的粉末。
3、本发明制备的滤芯壁厚小于1mm,其精度高,而等静压法在壁厚小于1mm后无法成形。
4、本发明可以制备很小内径的滤芯,更适合采用错流过滤方式实现液体中亚微米级和纳米级超细颗粒的脱除;而采用等静压法制备内径小于20mm滤芯时存在脱模困难,内径越小生坯报废率越高。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,包括以下步骤:
取直径8.5mm金属不锈钢棒进行研磨加工,使得最终外径为8.0mm,直径公差0.1mm,同心度公差0.3mm。将该金属棒作为芯棒放入内径10mm的模套中得到浇注用模具。将130℃熔融石蜡、聚乙烯蜡混合物注入到上述模具中,冷却后去除模套得到带涂覆层的直径10mm钢棒。
在上述钢棒上使用金属粉末浆料通过喷涂法在外表面制备金属粉末涂层,其中浆料中的粉末粒度为1000~10000目。通过数次喷涂烘干使得金属粉末涂层厚度为0.2~3.0mm。得到带芯棒的金属粉末涂层的生坯。
将上述生坯在真空脱脂炉中以1.0℃/min的速度升温至200℃,保持真空度小于10pa。脱除石蜡聚乙烯涂覆层,冷却后分离芯棒得到金属粉末生坯。
将得到的金属粉末生坯放入真空烧结炉中,以4~8℃/min的速度升温至1150℃保温2小时后冷却降温。出炉后得到本实施例的金属膜滤芯,滤芯的群泡点为22000~26000Pa,滤芯内径为9.8~10.0mm。
实施例2
一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,包括以下步骤:
取直径8.5mm不锈钢棒进行研磨加工,最终外径为8.0mm,直径公差0.1mm,同心度公差0.3mm。将该钢棒作为芯棒放入内径9.0mm的模套中得到浇注用模具。将120℃石蜡液体注入到上述模具中,冷却后去除外模套得到带石蜡涂覆层的直径9.0mm钢棒。
将带石蜡涂覆层的钢棒放入内径12.0mm的多孔模套中,组成浇注用模具。在该模具中加入金属浆料,其中浆料中的金属粉末粒度为1000~2000目。
将上述带多孔模套和芯棒的生坯在真空炉中以0.5℃/min的速度升温至80℃,保持真空度小于1pa。脱除石蜡,使得粉末涂层和芯棒分离。冷却出炉后脱除芯棒得到带模套的金属粉末涂层生坯。
将得到的生坯放入真空烧结炉中,以5摄氏度/min升温至1100℃保温2小时后冷却降温。出炉后得到自动分离得到本实施例的错流用金属滤芯,滤芯的群泡点为32000~35000Pa,滤芯外径为11.8~12.0mm,内径为9.0mm。
其中,上述实施例1或实施例2中金属粉末的粒径优选为5000目~10000目,并在金属粉末中添加微量粘结剂,例如稀土,以提高生坯成型率,获得超高精度且孔隙率相当的金属膜滤芯。
其中,上述实施例1或实施例2中,在生坯烧结过程中,尤其是使用5000~10000目粒度金属粉末制备超高精度金属膜滤芯时,增加1小时850~900℃停留时间,然后再升温到1100℃可提高金属膜的孔隙率。
综上所述,本发明制备得到的金属膜滤芯的精度优于现有二次覆膜金属粉末滤材的精度,可广泛应用于石油化工、化工等行业高效液固分离、气固分离等领域,例如脱除液体化工物料中的残余催化剂粉末、脱除高温气体中的粉尘等,其更适合采用错流过滤方式实现液体中亚微米级和纳米级超细颗粒的脱除。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、加工金属棒,其直径略小于滤芯内径;
步骤2、在金属棒表面浇注一定厚度的低熔点脱模剂;
步骤3、在浇注有脱模剂的钢棒表面浇注或喷涂一定厚度的金属粉末涂层;
步骤4、待金属粉末涂层成型后,将带有金属粉末涂层的金属棒在脱脂设备中加热除去低熔点脱模剂;
步骤5、分离金属粉末涂层和中间的金属钢棒,将带有金属粉末涂层的金属棒置于真空烧结炉中真空烧结获得金属膜滤芯。
2.根据权利要求1所述的一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,金属棒为不锈钢304,金属棒直径公差不大于0.2mm,同心度公差不大于0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,低熔点脱模剂的厚度为0.5~1.5mm,低熔点脱模剂包括石蜡、聚乙烯蜡和聚氧乙烯中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,金属粉末涂层的厚度为0.2~3mm,金属粉末的粒径为1000~10000目。
5.根据权利要求1所述的一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,金属粉末涂层中添加微量粘结剂,粘结剂为稀土。
6.根据权利要求1所述的一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤4中,脱脂设备为真空脱脂设备或常压脱脂设备。
7.根据权利要求1所述的一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,真空烧结炉的真空烧结温度为900~1300℃,真空烧结真空度为1*10-2~1*103Pa。
CN202310867659.6A 2023-07-15 2023-07-15 一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法 Pending CN116688652A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310867659.6A CN116688652A (zh) 2023-07-15 2023-07-15 一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310867659.6A CN116688652A (zh) 2023-07-15 2023-07-15 一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116688652A true CN116688652A (zh) 2023-09-05

Family

ID=87827762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310867659.6A Pending CN116688652A (zh) 2023-07-15 2023-07-15 一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116688652A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0765704A2 (en) * 1995-09-27 1997-04-02 Mitsubishi Materials Corporation Method and apparatus for making sintered porous metal plate
CN1683060A (zh) * 2005-03-03 2005-10-19 上海一鸣过滤技术有限公司 管式变径不锈钢微孔膜及其制备方法
JP2011214046A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Mitsubishi Materials Corp アルミニウム多孔質焼結体の製造方法
CN102949940A (zh) * 2011-08-16 2013-03-06 上海一鸣过滤技术有限公司 一种不锈钢材质管式膜的制造方法
CN103386486A (zh) * 2013-07-31 2013-11-13 西北有色金属研究院 一种无支撑型多孔金属膜的制备方法
CN104209013A (zh) * 2014-08-01 2014-12-17 江苏云才材料有限公司 一种非对称内壁分离膜的制备方法
WO2016020053A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-11 Bwf Tec Gmbh & Co. Kg Filterkerzenelement mit metallschaumverstärkung
CN105536356A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 韶关市贝瑞过滤科技有限公司 一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯
CN112546734A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 南京工业大学 滤材制造方法
CN112604378A (zh) * 2020-12-07 2021-04-06 杜文启 陶瓷玻璃纤维除尘管的制备及应用方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0765704A2 (en) * 1995-09-27 1997-04-02 Mitsubishi Materials Corporation Method and apparatus for making sintered porous metal plate
CN1683060A (zh) * 2005-03-03 2005-10-19 上海一鸣过滤技术有限公司 管式变径不锈钢微孔膜及其制备方法
JP2011214046A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Mitsubishi Materials Corp アルミニウム多孔質焼結体の製造方法
CN102949940A (zh) * 2011-08-16 2013-03-06 上海一鸣过滤技术有限公司 一种不锈钢材质管式膜的制造方法
CN103386486A (zh) * 2013-07-31 2013-11-13 西北有色金属研究院 一种无支撑型多孔金属膜的制备方法
CN104209013A (zh) * 2014-08-01 2014-12-17 江苏云才材料有限公司 一种非对称内壁分离膜的制备方法
WO2016020053A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-11 Bwf Tec Gmbh & Co. Kg Filterkerzenelement mit metallschaumverstärkung
CN105536356A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 韶关市贝瑞过滤科技有限公司 一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯
CN112604378A (zh) * 2020-12-07 2021-04-06 杜文启 陶瓷玻璃纤维除尘管的制备及应用方法
CN112546734A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 南京工业大学 滤材制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101721921B (zh) 一种多孔金属膜的制备方法
US6652804B1 (en) Method for producing an openly porous sintered metal film
US5525557A (en) High density green bodies
Wang et al. Porous α-Al2O3 ceramics prepared by gelcasting
CN112407936B (zh) 一种多孔真空吸盘及其制备方法
CN113511886A (zh) 陶瓷雾化芯及其制备方法
CN110252156A (zh) 一种金属复合陶瓷膜及其制备方法
JPS61287702A (ja) 粉体の成形方法
CN108889953B (zh) 一种大孔隙率多孔钨管的制备方法
CN116688652A (zh) 一种超高精度均质金属膜滤芯的制备方法
CN116983832A (zh) 一种管状多孔金属微滤膜元件的一体化制备方法
CN104667762A (zh) 一种无缝金属管的制备方法
JP2008150224A (ja) セラミックスの製造方法
CN108126413B (zh) 一种Ti-Ti5Si3复合梯度多孔过滤片的制备方法
US4041195A (en) Manufacturing process of porous tubular members
CN112828280A (zh) 一种梯度孔径结构金属膜的制备方法
JP2995661B2 (ja) 多孔質超硬合金の製造方法
JPS63221010A (ja) 成形型、これを用いた物品の成形方法及び加圧鋳込み成形方法
JP2004149842A (ja) チタン焼結体の製造方法
CN114523109B (zh) 高精度梯度孔隙滤芯的制备方法
CN114768553B (zh) 一种金属陶瓷复合膜的制备方法
CN115504808B (zh) 一种气体雾化用bn质喷嘴的制备方法
CN113695577B (zh) 一种Ti-Ti5Si3多孔内壁梯度膜管及其制备方法
JPS61174918A (ja) 多層セラミツクフイルタ−の製造方法
JPH11139887A (ja) 貫通孔を有する多孔質セラミックスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination