一種多孔鋁合金材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及侶合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多孔侶合金材料及其制備方法和應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 多孔材料的應(yīng)用通常取決于其宏觀結(jié)構(gòu)(孔的尺寸和整體的孔隙率及合金本 身所具有的性能（屈服強(qiáng)度等）。選擇合適的合金體系，合理控制材料的孔隙，采用適當(dāng)?shù)闹?備方法即可制得所需性能的多孔材料。
[0003] 目前對(duì)燒結(jié)多孔材料的研究主要集中在制備工藝的優(yōu)化、成孔機(jī)理的探討、材料 性能的改善和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大幾個(gè)方面。其中，就成孔機(jī)理而言，已應(yīng)用在燒結(jié)多孔材料制 備方法中的成孔方式主要有:第一，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)成孔，其原理是基于不同元素本征擴(kuò)散系 數(shù)的較大差異所引起的偏擴(kuò)散效應(yīng)，使得材料中產(chǎn)生Kirkendall孔隙;第二，通過(guò)原料粒子 物理堆積成孔;第Ξ，通過(guò)添加成分脫出成孔。上述幾種成孔方式的選擇和組合不可避免的 會(huì)對(duì)多孔材料的孔結(jié)構(gòu)造成直接的影響。而多孔材料的孔結(jié)構(gòu)又會(huì)進(jìn)一步的決定多孔材料 的性能。因此，基于不同成孔方式所生成的燒結(jié)多孔材料往往具有差異化的孔結(jié)構(gòu)和使用 性能，通過(guò)對(duì)它們的認(rèn)識(shí)和測(cè)量，可使得運(yùn)些多孔材料能夠更清楚的被識(shí)別和表征。目前， 為了充分的表征多孔材料，本領(lǐng)域通常采用：1)原料成分和含量;2)孔結(jié)構(gòu)，主要包括孔隙 率、孔徑等;3)材料性能參數(shù)，包括滲透性能，力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，其中，滲透性能常用 流體滲透法測(cè)量，力學(xué)強(qiáng)度通常用抗拉強(qiáng)度表示，化學(xué)穩(wěn)定性主要用耐酸和/或堿性能表 /J、- 〇
[0004] 雖然多孔材料具有優(yōu)異的性能，但針對(duì)一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，其高溫抗氧化性能 和抗強(qiáng)堿腐蝕性能依然有待提高。且也存在制備的產(chǎn)品孔隙率較低，并且形成的孔隙多是 封閉的，過(guò)濾效果不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種孔隙率高且可控、強(qiáng)度高、耐腐蝕性和抗高溫氧化性 的多孔侶合金材料及其制備方法和應(yīng)用，W解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種多孔侶合金材料，由W下按照質(zhì)量百分比的組分組成：補(bǔ)骨脂4.2-4.5 %、侶 70-74.5%、儀 10.3-10.8%、錫 10.5-15.2%、巧0.005-0.008%、祕(mì)0.03-0.06%。
[000引作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述多孔侶合金材料，由W下按照質(zhì)量百分比的組分 組成：補(bǔ)骨脂4.3-4.4%、侶71.5-72.5 %、儀10.4-10.6 %、錫12.5-13.5 %、巧0.006-0.007%、祕(mì)0.04-0.05%。
[0009] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述多孔侶合金材料，由W下按照質(zhì)量百分比的組分 組成:補(bǔ)骨脂 4.35%、侶 72.099%、儀 10.5%、錫 13%、巧0.006%、祕(mì)0.045%。
[0010] 所述多孔侶合金材料的制備方法，由W下步驟組成：
[0011] 1)補(bǔ)骨脂與侶的預(yù)處理:將補(bǔ)骨脂洗凈、驚干、粉碎至100-120目，再置入超微粉碎 機(jī)中進(jìn)行超微粉碎處理l〇-12min，然后將超微粉碎的補(bǔ)骨脂與侶粉按照質(zhì)量百分比進(jìn)行混 合，再加入二者質(zhì)量2-3倍的環(huán)己燒，在45-47°C的溫度下進(jìn)行超聲處理45min，超聲功率為 700-800W，然后再在62-65°C的溫度下攬拌烘干，制得處理后的補(bǔ)骨脂、侶；
[0012] 2)將儀與處理后的補(bǔ)骨脂、侶混合，攬拌均勻，置入烙煉爐中，在2-2.化的時(shí)間里 從室溫升溫至425-450°C，并在該溫度下保溫1-1.化，然后在1-1.化的時(shí)間里從425-450°C 升溫至770-780°C，并在該溫度下保溫0.5-0.化；
[0013] 3)按照組分比例，向烙煉爐中加入錫，并攬拌，繼續(xù)在770-780°C溫度下烙煉0.4-0.45h，同時(shí)化渣；
[0014] 4)再向烙煉爐中加入巧、祕(mì)，并攬拌，繼續(xù)在770-780°C溫度下烙煉0.4-0.45h，同 時(shí)化渣；
[00巧]5)精煉:溫度為710-715°C，時(shí)間為20-22min，同時(shí)化渣；
[0016] 6)誘鑄:在710-715°C進(jìn)行合金誘鑄、擠壓即得多孔侶合金材料。
[0017] 所述多孔侶合金材料在制作氣體過(guò)濾的過(guò)濾元件中的應(yīng)用。
[0018] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述氣體為500-600°C的高溫氣體。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 本發(fā)明制得的多孔侶合金材料在各組分的共同作用下具有孔隙率高且可控、強(qiáng)度 高、耐腐蝕性和抗高溫氧化性的特點(diǎn)，通過(guò)控制補(bǔ)骨脂的添加量來(lái)控制多孔侶合金材料的 孔隙率，通過(guò)控制巧含量增高來(lái)控制多孔侶合金材料的抗拉強(qiáng)度、耐腐蝕性和抗高溫氧化 性。本發(fā)明多孔侶合金材料高溫抗氧化性較普通侶合金金屬間化合物多孔材料有明顯提 高，孔隙率高，過(guò)濾效果好。因此，本發(fā)明的多孔侶合金材料非常適合于制作用于氣體過(guò)濾 的過(guò)濾元件，尤其是500-600°C的高溫氣體過(guò)濾的過(guò)濾元件。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例中，一種多孔侶合金材料，由W下按照質(zhì)量百分比的組分組成:補(bǔ)骨 月旨 4.5%、侶 70%、儀 10.3%、錫 15.165%、巧0.005%、祕(mì) 0.03%。
[0024] 制備過(guò)程由W下步驟組成：
[0025] 1)補(bǔ)骨脂與侶的預(yù)處理:將補(bǔ)骨脂洗凈、驚干、粉碎至100目，再置入超微粉碎機(jī)中 進(jìn)行超微粉碎處理lOmin，然后將超微粉碎的補(bǔ)骨脂與侶粉按照質(zhì)量百分比進(jìn)行混合，再加 入二者質(zhì)量2倍的環(huán)己燒，在45°C的溫度下進(jìn)行超聲處理45min，超聲功率為700W，然后再在 62°C的溫度下攬拌烘干，制得處理后的補(bǔ)骨脂、侶。
[0026] 2)將儀與處理后的補(bǔ)骨脂、侶混合，攬拌均勻，置入烙煉爐中，在化的時(shí)間里從室 溫升溫至425°C，并在該溫度下保溫化，然后在化的時(shí)間里從425°C升溫至770°C，并在該溫 度下保溫0.化。
[0027] 3)按照組分比例，向烙煉爐中加入錫，并攬拌，繼續(xù)在770°C溫度下烙煉0.4h，同時(shí) 化渣。
[0028] 4)再向烙煉爐中加入巧、祕(mì)，并攬拌，繼續(xù)在770°C溫度下烙煉0.地，同時(shí)化渣。
[0029] 5)精煉:溫度為710°C，時(shí)間為20min，同時(shí)化渣。
[0030] 6)誘鑄:在710°C進(jìn)行合金誘鑄、擠壓即得多孔侶合金材料。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 本發(fā)明實(shí)施例中，一種多孔侶合金材料，由W下按照質(zhì)量百分比的組分組成:補(bǔ)骨 月旨 4.2%、侶 74.432%、儀 10.8%、錫 10.5%、巧0.008%、祕(mì) 0.06%。
[0033] 制備過(guò)程由W下步驟組成：
[0034] 1)補(bǔ)骨脂與侶的預(yù)處理:將補(bǔ)骨脂洗凈、驚干、粉碎至120目，再置入超微粉碎機(jī)中 進(jìn)行超微粉碎處理12min，然后將超微粉碎的補(bǔ)骨脂與侶粉按照質(zhì)量百分比進(jìn)行混合，再加 入二者質(zhì)量3倍的環(huán)己燒，在47°C的溫度下進(jìn)行超聲處理45min，超聲功率為800W，然后再在 65°C的溫度下攬拌烘干，制得處理后的補(bǔ)骨脂、侶。
[0035] 2)將儀與處理后的補(bǔ)骨脂、侶混合，攬拌均勻，置入烙煉爐中，在2.化的時(shí)間里從 室溫升溫至450°C，并在該溫度下保溫1.化，然后在1.化的時(shí)間里從450°C升溫至780°C，并 在該溫度下保溫0.化。
[0036] 3)按照組分比例，向烙煉爐中加入錫，并攬拌，繼續(xù)在780°C溫度下烙煉0.45h，同 時(shí)化渣。
[0037] 4)再向烙煉爐中加入巧、祕(mì)，并攬拌，繼續(xù)在780°C溫度下烙煉0.45h，同時(shí)化渣。
[0038] 5)精煉:溫度為715°C，時(shí)間為22min，同時(shí)化渣。
[0039] 6)誘鑄:在715°C進(jìn)行合金誘鑄、擠壓即得多孔侶合金材料。
[0040] 實(shí)施例3
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例中，一種多孔侶合金材料，由W下按照質(zhì)量百分比的組分組成:補(bǔ)骨 月旨 4.3%、侶 71.553%、儀 10.6%、錫 13.5%、巧0.007%、祕(mì) 0.04%。
[0042] 制備過(guò)程由