[发明专利]一种提高大规格粉末轧制金属多孔板材均匀性的制备方法

说明书

本发明公开了一种提高大规格粉末轧制金属多孔板材均匀性的制备方法，该方法包括：一、向金属粉末中加入成型剂搅匀得粘结粉末；二、将粘结粉末喂入粉末轧制设备轧辊之间的缝隙后反转轧辊，使粘结粉末覆盖在轧辊的表面至饱和状态；三、将粘结粉末喂入到经粘结粉末覆盖饱和的轧辊的辊缝中后轧制得粉末轧制金属多孔生坯板材；四、将粉末轧制金属多孔生坯板材约束烧结得粉末轧制金属多孔板材。本发明将粘结粉末覆盖在轧辊表面至饱和状态，提高了轧辊的表面摩擦力并保持稳定状态，从而提高了轧制过程中轧辊对喂入的粘结粉末的咬合能力的稳定性，提高了大规格粉末轧制金属多孔板材的厚度和空隙率的均匀性，满足了工业生产中需求。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种提高大规格粉末轧制金属多孔板材均匀性的制备方法。

背景技术

随着国家对环境保护的重视及各项环保措施的实施，国民经济中各行业对过滤材料的需求日益增加，粉末冶金多孔材料作为过滤元件已经广泛应用于过滤分离、能源环保、流体输送等行业。其结构形式有管状和平板状两大类，目前对于管状过滤元件的研究已经相对成熟，但对于大规格板状元件的研究相对滞后，主要是由于大规格板状多孔材料的成型技术研究相对落后。

粉末轧制技术是目前生产大规格板状过滤元件的主要制备工艺，该技术可以连续稳定地生产板状过滤元件。近年来，粉末轧制的板状过滤元件虽然已经在冶金、水电解、医药和石油化工等行业的某些气固及液固分离环节中取得了一定的应用。但是，受到轧制设备能力和轧辊宽度的限制以及喂料方式、烧结装置等原因，目前国内制备的粉末轧制金属多孔板宽度均小于280mm，且存在厚度、孔隙性能不均匀等问题，无法满足电解水、制药和石油化工等行业中对于大尺寸板状过滤元件的需求。

因此，亟待一种提高大规格粉末轧制金属多孔板材均匀性的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种提高大规格粉末轧制金属多孔板材均匀性的制备方法。该方法先将粘结粉末覆盖在轧辊表面达到饱和的粘粉状态，提高了轧辊的表面摩擦力并保持稳定状态，从而提高了轧制过程中轧辊对喂入的粘结粉末的咬合能力的稳定性，有利于粘接粉末轧制后的厚度和粉末间空隙率的控制，提高了大规格粉末轧制金属多孔板材的厚度和空隙率的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提高大规格粉末轧制金属多孔板材均匀性的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、向金属粉末中加入成型剂，然后进行搅拌混匀，得到粘结粉末；

步骤二、将步骤一中得到的粘结粉末喂入粉末轧制设备轧辊之间的缝隙，然后反转轧辊，使粘结粉末覆盖在轧辊的表面至饱和状态；

步骤三、将步骤一中得到的粘结粉末通过喂料装置喂入到步骤二中经粘结粉末覆盖饱和的轧辊的辊缝中，然后进行轧制，得到粉末轧制金属多孔生坯板材；

步骤四、将步骤三中得到的粉末轧制金属多孔生坯板材进行裁剪并去除浮粉，然后进行约束烧结，经平整和裁剪后得到粉末轧制金属多孔板材；所述粉末轧制金属多孔板材的宽度大于450mm，厚度偏差为±5％。

常规的粉末轧制金属多孔板材制备过程中，开始喂入粉末进行轧制时，光滑的轧辊表面摩擦力较小，对粉末的咬合能力较弱，随着轧制的进行，轧辊表面逐渐粘连粉末，轧辊表面摩擦力逐渐增加，粉末的咬合能力增强，即整个粉末轧制过程轧辊表面摩擦力发生变化，导致粉末轧制金属多孔板材的厚度和空隙率发生变化，难以保持均匀，尤其是大规格粉末轧制金属多孔板材的均匀性更难以控制。

本发明先将金属粉末与成型剂制成的粘结粉末喂入粉末轧制设备的轧辊缝隙中并反转，让轧辊表面充分接触金属粉末，使轧辊表面达到覆盖饱和的粘粉状态，提高了轧辊的表面摩擦力并保持稳定状态，从而提高了轧制过程中轧辊对喂入的粘结粉末的咬合能力的稳定性，有利于粘接粉末轧制后的厚度和粉末间空隙率的控制，提高了大规格粉末轧制金属多孔板材的厚度和空隙率的均匀性。