專利名稱：一種微孔鋅板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多孔金屬材料領(lǐng)域，特別是微孔鋅板的制備工藝方法。
背景技術(shù)：
孔徑1 125ym的微孔鋅板具有高比表面、滲透、過濾等特性，在催化、 化工、能源、環(huán)保等領(lǐng)域都有巨大的巿場(chǎng)潛力。
目前，公知的微孔鋅板的制備方法主要是粉末冶金方法和纖維燒結(jié)法。粉 末冶金法采用鋅粉和造孔劑混合，混合粉末軋制成板材、燒結(jié)后(或同時(shí))去 除造孔劑而得到微孔鋅板，該方法存在(1)由于鋅的活性高而燒結(jié)困難；(2) 受粉末冶金工藝本身的限制，不能獲得大尺寸的微孔鋅板，也不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模 生產(chǎn)；(3)釆用的原料為鋅粉，成本高。
纖維燒結(jié)法則釆用擠壓鋅絲壓制-燒結(jié)的方法獲得，存在擠壓及燒結(jié)困難、 成本高、不適合大規(guī)模生產(chǎn)的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微孔鋅板的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單、 成本低，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明釆用如下技術(shù)方案如下
(1) 鋅-鉛液相混合釆用的原料為鋅，以及鉛，其中鋅為工業(yè)純鋅，鉛 為工業(yè)純鉛；鋅及鉛的加熱熔化溫度為鋅熔點(diǎn)以上2(TC 8(TC;鋅與鉛的體積 百分比為1:0.5 1:9,;釆用1000rpm 4000rpm的攪拌速度在Ar或N2氣氛中 對(duì)鋅與鉛的混合液攪拌5 min 20min.;
(2) 鋅-鉛混合液澆鑄成錠坯鋅與鉛的混合液澆鑄成厚4mm 100mm的
錠坯；
(3) 鋅-鉛錠坯軋制成板材將錠坯軋制成厚0.1mm 2mm的板材；
(4) 鉛熔除板材加熱到350。C 400。C進(jìn)行熔除鉛，熔除時(shí)間5 min 60min.,熔除后空冷；所得到的微孔鋅板孔隙率33% 90%,平均孔徑lum 98um，板厚0.1mm 2mm。
本發(fā)明的技術(shù)方案還包括①在鋅-鉛液相混合工序中，原料鋅為工業(yè)純鋅, 鉛為工業(yè)純鉛，鋅與鉛的具體體積百分比根據(jù)所需要的孔隙率、孔徑來確定； ②在錠坯軋制工序中，每個(gè)道次平均壓下率50%,軋制溫度2(TC 25(TC。
本發(fā)明的原理
(1)鋅-鉛液相熔混原理鋅的密度7.13g/cm3，鉛的密度11.34g/cm3,鋅 與鉛的密度差較大大，而且鋅-鉛為固、液均不互溶系，造成了鋅-鉛的混合困
3難。本發(fā)明采用液態(tài)強(qiáng)烈攪拌的方法，可實(shí)現(xiàn)鋅-鉛的均勻混合，混合液中的鉛
相顆粒的平均大小(d/um),隨攪拌速度(v/rpm)的提高、鋅-鉛液中鋅的體 積百分比(p/%)的增多、及攪拌時(shí)間(t/min.)的延長(zhǎng)及而減小，其相互關(guān)系 為
—(0.0000833v + 0.005; + 0.0167^3
(2)鉛熔除分離原理鋅的熔點(diǎn)為419°C,鉛的熔點(diǎn)為327°C,而且鉛-鋅固、液不互溶系，因此，將鋅-鉛混合體加熱到鉛的熔點(diǎn)以上、鋅熔點(diǎn)以下的 溫度，使鉛處于液態(tài)而鋅處于固態(tài)，高密度的液態(tài)鉛在重力作用下熔除分離。
本發(fā)明的有益效果是(1)利用液態(tài)鋅-鉛的可混合特性，解決密度差較 大的鋅-鉛均勻混合問題；(2)利用鋅-鉛固、液態(tài)相不互溶而可分離特性，可 加熱熔除鋅-鉛混合體中的低熔點(diǎn)鉛；(3)從熔體途徑出發(fā)，鋅-鉛液相均勻混 合后，通過澆鑄、軋制、鉛熔除，實(shí)現(xiàn)微孔鋅板的制備，具有工藝簡(jiǎn)單、低成 本、可制備大尺寸板材的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。


圖l為本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
體積比1:1的鋅與鉛在Ar氣氛中，于49(TC用3000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合 15min.,燒鑄成厚30mm的錠坯，在IO(TC通過7道次軋制成厚0.2mm的板材， 板材加熱到35(TC,進(jìn)行25min.的鉛熔除，熔除后空冷，得到孔隙率50%、平 均孔徑2.4um、厚0.2mm的微孔鋅板。
實(shí)施例二
體積比1:3的禪與鉛在Ar氣氛中，于47(TC用1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合 lOmin.,澆鑄成厚20mm的錠坯，在20(TC通過4道次軋制成厚1.25mm的板材， 板材加熱到37(TC,進(jìn)行20min.的鉛熔除，熔除后空冷，得到孔隙率75%、平 均孔徑13.8 um、厚1.25mm的微孔鋅板。
實(shí)施例三
體積比1:5的鋅與鉛在N2氣氛中，于45(TC用1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合 6min.,澆鑄成厚50mm的錠坯，在250。C通過5道次軋制成厚1.6mm的板材， 板材加熱到390°C,進(jìn)行l(wèi)Smin.的鉛熔除，熔除后空冷，得到孔隙率83.3%、 平均孔徑51.5um、厚1.6mm的微孔鋅板。
權(quán)利要求
1、一種微孔鋅板的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟(1)鋅-鉛液相混合采用的原料為鋅，以及鉛；鋅及鉛的加熱熔化溫度為鋅熔點(diǎn)以上20℃～80℃；鋅與鉛的體積百分比為1∶0.5～1∶9，；采用1000rpm～4000rpm的攪拌速度在Ar或N2氣氛中對(duì)鋅與鉛的混合液攪拌5min～20min.；(2)鋅-鉛混合液澆鑄成錠坯鋅與鉛的混合液澆鑄成厚4mm～100mm的錠坯；(3)鋅-鉛錠坯軋制成板材將錠坯軋制成厚0.1mm～2mm的板材；(4)鉛熔除板材加熱到350℃～400℃進(jìn)行熔除鉛，熔除時(shí)間5min～60min.，熔除后空冷；所得到的微孔鋅板孔隙率33％～90％，平均孔徑1μm～98μm，板厚0.1mm～2mm。
2、 按權(quán)利要求1所述的微孔鋅板的制備方法，其特征在于①在鋅-鉛液 相混合工序中，原料鋅為工業(yè)純鋅，鉛為工業(yè)純鉛，鋅與鉛的具體體積百分比 根據(jù)所需要的孔隙率、孔徑來確定；②在錠坯軋制工序中，每個(gè)道次平均壓下 率50% ，軋制溫度20°C 250°C 。
全文摘要
一種微孔鋅板的制備方法，屬于多孔金屬材料領(lǐng)域。本發(fā)明的工藝方法是，(1)鋅-鉛液相混合，(2)鋅-鉛混合液澆鑄成錠坯，(3)鋅-鉛錠坯軋制成板材，(4)鉛熔除。本發(fā)明針對(duì)目前微孔鋅板制備中存在的制備困難、成本高、不能規(guī)?；a(chǎn)的不足，采用鋅-鉛液相均勻混合-軋制-熔除鉛的方法，獲得結(jié)構(gòu)可控的微孔鋅板，具有工藝簡(jiǎn)單、低成本、可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C1/08GK101538662SQ20091009439
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者左孝青, 陸建生, 陳冬華 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)