[发明专利]FeAl金属间多孔材料支撑体及其制备方法

说明书

本发明公开一种FeAl金属间多孔材料支撑体的制备方法。包括如下步骤：取粒径为10‑50μm的Fe粉、粒径为10‑50μm的Al粉，粒径为0.1‑0.5μm的Si粉，并按质量百分比Fe粉：Al粉：Si粉＝(30～40)：(50～65)：(5～15)混合；加入占总重量5‑10％的中温造孔剂和占总重量5‑10％的高温造孔剂；将混合物料压制成型；将压制成型后的坯料在真空状态下依次进行低温、中温、高温阶段焙烧保温工艺，形成支撑体毛坯；将所述支撑体毛坯加热至烧结温度，得到FeAl金属间多孔材料支撑体。本发明提供的FeAl金属件多孔材料支撑体的制备方法，制备得到的支撑体具有抗压强度高、孔隙率大、且孔径大的优点。本发明还提供一种通过该制备方法制备得到的FeAl金属件多孔材料支撑体。

【技术领域】

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种FeAl金属间多孔材料支撑体及其制备方法。

【背景技术】

金属间化合物是一种介于陶瓷与金属材料之间的新型材料，具有耐高温、可加工性等，一些惰性金属制成的金属间化合物更是具有耐酸碱的优异性能，更为独特是其孔隙结构，根据制备方法的不同以及制备金属原子的种类不同，其孔隙直径可在微米级别，所以其可以用于高温过滤，甚至作为分子选择性过滤原材料。

金属间化合物的制备方法一般采用反应合成法，在金属粉末烧结过程中，利用元素原子数量及大小的不同，元素偏扩散形成Kirkendall效应，在材料中产生一定量的Frenkel孔隙，此类方法制备的孔隙率较低，孔径较小，对于需要高孔隙率、孔隙较大的支撑体材料来说，在满足支撑体负载活性物质以后，很难保证其孔隙率及孔径大小符合要求。

相关技术中，为了制备高孔隙率的金属间化合物材料，一般采用造孔剂进行造孔，提高孔隙率及孔径大小。中国专利CN201010595732“一种制备泡沫TiAl金属间化合物的方法”中，采用低温、中温、高温造孔的方法制备出孔隙率高达80％的孔隙材料，但是，其采用的主要元素为Ti，价格昂贵，且其制备的孔隙材料为泡沫状，不能满足支撑体材料具有良好的抗压性能和抗震性能，其应用受到限制。

因此，有必要提供一种新的工艺解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种FeAl金属间多孔材料支撑体的制备方法，制备得到的FeAl金属间多孔材料支撑体具有抗压强度高、孔隙率大、且孔径大的优点。

本发明的技术方案是：

一种FeAl金属间多孔材料支撑体的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：取粒径为10-50μm的Fe粉、粒径为10-50μm的Al粉，粒径为0.1-0.5μm的Si粉，并按质量百分比Fe粉：Al粉：Si粉＝(30～40)：(50～65)：(5～15)混合；

步骤S2：加入占总重量5-10％的中温造孔剂和占总重量5-10％的高温造孔剂，并混合均匀；其中总重量为Fe粉、Al粉、Si粉、中温造孔剂和高温造孔剂的质量和；

步骤S3：将混合物料置于成型模具中压制成型，得到载体坯料；

步骤S4：将成型后的所述载体坯料在真空状态下依次进行低温、中温、高温阶段焙烧保温工艺：从常温到105℃，升温速度5℃/min，并在105℃保温30～60min；从105℃到500℃，升温速度5～10℃/min，500℃下保温60～120min；从500℃到1000℃，升温速度2～5℃/min，在1000℃保温60～120min，形成FeAl金属间多孔材料支撑体。

优选的，所述步骤S4中，真空度为1.0×10^-2Pa-1.0×10^-1Pa。

优选的，所述步骤S2中，所述中温造孔剂为PEG200、PEG400、AEO-3、甘油中的一种或两种。