[发明专利]一种在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法

说明书

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法。本发明的技术方案如下：一种在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，将片状FeCrAl合金进行预处理后，放入聚四氟乙烯高压反应釜中，然后将含有氯化铝的混合溶液倒入，进行水热反应；取出FeCrAl合金进行清洗，然后在马弗炉中煅烧，随炉冷却，在FeCrAl合金上得到γ氧化铝纳米薄膜。本发明解决了γ氧化铝与FeCrAl合金结合力不强，容易脱落的问题。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法。

背景技术

γ氧化铝纳米材料是一种新型的无机功能材料，其比表面高，具有耐高温的惰性、高活性，硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。

γ氧化铝纳米薄膜是一种多孔性纳米材料，孔隙率高、硬度高、活性高、吸附能力强、热稳定性高、耐压性好，因此常常作为催化剂载体。FeCrAl合金的使用寿命长，抗氧化性好、不易冷态折弯，尤其是在高温下耐腐蚀性好，特别适合在含有硫和硫化物气氛中使用，且价格低廉，因此其箔材一般用来生产汽车、电池等领域的金属载体。常规的方法是将γ氧化铝等多孔材料通过物理方法涂覆在该载体上，然而由于γ氧化铝和FeCrAl合金热膨胀系数的差异，涂覆上的γ氧化铝很容易脱落。

发明内容

本发明提供一种在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，解决了γ氧化铝与FeCrAl合金结合力不强，容易脱落的问题。

本发明的技术方案如下：

一种在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，将片状FeCrAl合金进行预处理后，放入聚四氟乙烯高压反应釜中，然后将含有氯化铝的混合溶液倒入，进行水热反应；取出FeCrAl合金进行清洗，然后在马弗炉中煅烧，随炉冷却，在FeCrAl合金上得到γ氧化铝纳米薄膜。

所述的在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，其优选方案为，所述预处理为：将片状FeCrAl合金放入1mol/L碳酸洗液中，超声清洗，使其表面形成密布的微小孔洞，然后用1mol/L NaOH清洗除油，之后用蒸馏水清洗。

所述的在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，其优选方案为，所述含有氯化铝的混合溶液由六水合三氯化铝、碳酸酰胺、甘油、聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水制成，六水合三氯化铝、碳酸酰胺、甘油、聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水的质量份数比为25～40：15～25：5～10：3～8：100。

所述的在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，其优选方案为，取出FeCrAl合金进行清洗过程为：蒸馏水清洗→冷风吹干→无水乙醇清洗→冷风吹干→无水乙醇清洗→冷风吹干→蒸馏水清洗→冷风吹干→蒸馏水清洗。

所述的在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，其优选方案为，选用聚乙烯吡咯烷酮为粘合剂，用以增强FeCrAl合金与γ氧化铝纳米薄膜的结合力。

所述的在FeCrAl合金上水热制备γ氧化铝纳米薄膜的方法，具体包括如下步骤：

1)将片状FeCrAl合金放入1mol/L碳酸洗液中，超声清洗，使其表面形成密布的微小孔洞，然后用1mol/L NaOH清洗除油，蒸馏水清洗干燥后，放入聚四氟乙烯反应釜；

2)配置含有氯化铝的混合溶液，按比例将六水合三氯化铝、碳酸酰胺、甘油、聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水混合后，搅拌4h，用0.1～0.5mol/L NaOH调节溶液的pH为7.8～8.2；

3)将含有氯化铝的混合溶液移入聚四氟乙烯高压反应釜，在165℃条件下进行水热反应48h，随炉冷却；