一種泡沫電熱合金的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鐵鉛鉛合金加工制造領(lǐng)域，具體涉及一種泡沫電熱合金的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 泡沫金屬材料具有低密度、高比表面積、高表觀電阻率等優(yōu)異性能因此泡沫電熱 合金在流體加熱及電熱催化方面具有廣闊的應(yīng)用前景，Cooksona等和Amori等利用多孔 化CrAI圓盤和多孔A1圓盤作為發(fā)熱體制作了空氣加熱器，科研人員多通過(guò)燒結(jié)法和粉末 包埋滲法（固相滲法產(chǎn)），由泡沫Ni制備泡沫媒基合金，對(duì)泡沫金屬的物理性能力學(xué)性能的 測(cè)量和模擬受到廣泛關(guān)注，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110243668. 5公開(kāi)了一種多孔泡沫鐵鉛鉛合金 材料的制備方法，：包括的步驟有，選用多孔材料，在常溫下，浸積水性高分子粘合劑；將鉛 粉和高活性鉛粉均勻噴涂在浸積水性高分子粘合劑的多孔材料表面上；烘干；將多余的鉛 粉和鉛粉與多孔材料基體分離；鉛鉛多孔材料浸涂導(dǎo)電膠；鉛鉛多孔材料加溫固化處理后 電沉積鐵；氧化還原處理；進(jìn)行鉛和鉛的二次擴(kuò)散處理得到多孔泡沫鐵鉛鉛合金材料。其 制備方法科學(xué)，選取的工藝參數(shù)合理，質(zhì)量便于控制，成本低，能夠制備質(zhì)輕，比表面積大， 超厚度，厚度為5-lOOmm，高孔隙率96-99. 9 %，耐高溫能夠滿足耐高溫、抗腐蝕等惡劣工 況下使用要求，特別適于作為高溫過(guò)濾、化工催化、載體、燃燒器布?xì)夂透邷刈枞嫉炔牧希?該發(fā)明制備的泡沫合金材料的抗氧化性和耐蝕的能力還比較弱，表觀電阻率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種抗氧化性好，耐蝕能力強(qiáng)，表觀電阻率高的泡 沫電熱合金的制備方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種泡沫電熱合金的制備方法，包 括下述工藝步驟： (1) 材料準(zhǔn)備；選用純度為99. 9%的平板狀電沉積泡沫Ni，用數(shù)控線切割機(jī)床將泡沫 Ni加工成細(xì)條，用硬脂酸、蒸觸水、石油離超聲清洗后干燥，最后將泡沫Ni細(xì)條W直徑為 1. 0mm的細(xì)管為準(zhǔn)纏繞成螺旋狀； (2) 滲鉛；將步驟（1)制得的泡沫Ni經(jīng)過(guò)粉末包埋滲化制備成Ni化，具體工藝為在管 式高溫爐中W 12C /min的速率分別升溫至63(TC~68(TC，保溫41min，隨爐冷卻至室溫； (3) 滲鉛；將步驟（2)中制得的泡沫Ni化采用粉末包埋滲A1，具體工藝為在管式高溫 爐中W l〇°C /min的速率分別升溫至70(TC~745C，保溫30min，隨爐冷卻至室溫； (4) 真空均勻化熱處理；待步驟（3)中滲鉛過(guò)的樣品封裝在真空度為0. 02~0.1 Pa，直 徑為21mm，長(zhǎng)度為148mm的石英管中，在電阻爐中W l〇°C /min的速率升溫至990~105(TC， 隨后空冷。
[0005] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中的滲鉛工藝中所用的滲劑由粉、AlNi合金粉和 C.1混合并充分研磨制得，經(jīng)過(guò)148C保溫化烘干處理制得。
[0006] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中的滲鉛工藝為在在管式高溫爐中意1(TC /min的速率分別 升溫至70(TC~745°C，保溫30min，隨爐冷卻至室溫。
[0007] 優(yōu)選的，所述滲鉛過(guò)程中，在滲鉛前將爐內(nèi)用真空機(jī)械粟抽氣30min，然后通入經(jīng) 過(guò)吸水和除氧處理的Ar氣作為保護(hù)氣體。
[000引優(yōu)選的，所述步驟（3)中的滲劑中 -粉、AlNi合金粉和 的質(zhì) ? J 1 量配比為82:15:3。
[0009] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案，該種制備方法中材料準(zhǔn)備過(guò)程中采用高純度的泡沫Ni， 并經(jīng)過(guò)一系列的清潔后，泡沫Ni的純凈度較高，質(zhì)量好，為后期的滲鉛和滲鉛打下了很好 的基礎(chǔ)，所述滲鉛過(guò)程，通過(guò)控制好溫度和保溫時(shí)間，滲鉛較為充分，所述滲鉛過(guò)程，滲劑研 磨混合的非常充分，滲鉛效果良好，達(dá)到了預(yù)期的要求，所述真空均勻化熱處理過(guò)程，通過(guò) 嚴(yán)格控制電阻爐的真空度和溫度，樣品內(nèi)的組織獲得了充分的轉(zhuǎn)變，得到了預(yù)期的組織成 分，本發(fā)明制備的泡沫電熱合金抗氧化性和耐蝕性能優(yōu)異，表觀電阻率高，工藝簡(jiǎn)單，易掌 握。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)施例1 : (1) 材料準(zhǔn)備；選用純度為99. 9%的平板狀電沉積泡沫Ni，用數(shù)控線切割機(jī)床將泡沫 Ni加工成細(xì)條，用硬脂酸、蒸觸水、石油離超聲清洗后干燥，最后將泡沫Ni細(xì)條W直徑為 1. 0mm的細(xì)管為準(zhǔn)纏繞成螺旋狀； (2) 滲鉛；將步驟（1)制得的泡沫Ni經(jīng)過(guò)粉末包埋滲化制備成Ni化，具體工藝為在管 式高溫爐中W 12C /min的速率分別升溫至638C，保溫41min，隨爐冷卻至室溫； (3) 滲鉛；將步驟（2)中制得的泡沫Ni化采用粉末包埋滲A1，具體工藝為在管式高溫 爐中W l〇°C /min的速率分別升溫至715C，保溫30min，隨爐冷卻至室溫； (4) 真空均勻化熱處理；待步驟（3)中滲鉛過(guò)的樣品封裝在真空度為0. 03Pa，直徑為 21mm，長(zhǎng)度為148mm的石英管中，在電阻爐中W l〇°C/min的速率升溫至lOOCrC，隨后空冷。
[0011] 實(shí)施例2;其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于所述步驟（2)中，控制管式高溫爐內(nèi) 的溫度為646C ;所述步驟（3)中，控制管式高溫爐內(nèi)的溫度為73(TC，所述步驟（4)中，控 制真空度為0. 〇5Pa，控制電阻爐的溫度為lOlOC。
[0012] 實(shí)施例3 ;其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于所述步驟（2)中，控制管式高溫爐內(nèi) 的溫度為66(TC ;所述步驟（3)中，控制管式高溫爐內(nèi)的溫度為74rC，所述步驟（4)中，控 制真空度為0. 〇8Pa，控制電阻爐的溫度為102(TC。
[0013] 經(jīng)過(guò)W上工藝步驟后，取出泡沫電熱合金樣品，待測(cè)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種泡沫電熱合金的制備方法，包括下述工藝步驟： (1) 材料準(zhǔn)備：選用純度為99. 9%的平板狀電沉積泡沫Ni,用數(shù)控線切割機(jī)床將泡沫 Ni加工成細(xì)條，用硬脂酸、蒸餾水、石油醚超聲清洗后干燥，最后將泡沫Ni細(xì)條以直徑為 1.0 mm的細(xì)管為準(zhǔn)纏繞成螺旋狀； (2) 滲鉻：將步驟（1)制得的泡沫Ni經(jīng)過(guò)粉末包埋滲Cr制備成NiCr，具體工藝為在管 式高溫爐中以12°C /min的速率分別升溫至630°C~680°C，保溫41min，隨爐冷卻至室溫； (3) 滲鋁：將步驟（2)中制得的泡沫NiCr采用粉末包埋滲A1，具體工藝為在管式高溫 爐中以10°C /min的速率分別升溫至700°C~745°C，保溫30min，隨爐冷卻至室溫； (4) 真空均勻化熱處理：待步驟（3)中滲鋁過(guò)的樣品封裝在真空度為0. 02~0.1 Pa，直 徑為21mm，長(zhǎng)度為148mm的石英管中，在電阻爐中以10°C /min的速率升溫至990~1050°C， 隨后空冷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泡沫電熱合金的制備方法，其特征在于：所述步驟（3)中 的滲鋁工藝中所用的滲劑由粉、AlNi合金粉和混合并充分研磨制得，經(jīng)過(guò)148°C保溫2h烘 干處理制得。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泡沫電熱合金的制備方法，其特征在于：所述滲鋁過(guò)程 中，在滲鋁前將爐內(nèi)用真空機(jī)械泵抽氣30min，然后通入經(jīng)過(guò)吸水和除氧處理的Ar氣作為 保護(hù)氣體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種泡沫電熱合金的制備方法，其特征在于：所述步驟（3)中 的滲劑中粉、AlNi合金粉和的質(zhì)量配比為82:15:3。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種泡沫電熱合金的制備方法，涉及鐵鉻鋁合金加工制造領(lǐng)域，包括材料準(zhǔn)備，滲鉻，滲鋁和真空均勻化熱處理四個(gè)工藝過(guò)程，該種制備方法中材料準(zhǔn)備過(guò)程中采用高純度的泡沫Ni，并經(jīng)過(guò)一系列的清潔后，泡沫Ni的純凈度較高，質(zhì)量好，為后期的滲鉻和滲鋁打下了很好的基礎(chǔ)，所述滲鉻過(guò)程，通過(guò)控制好溫度和保溫時(shí)間，滲鉻較為充分，所述滲鋁過(guò)程，滲劑研磨混合的非常充分，滲鋁效果良好，達(dá)到了預(yù)期的要求，所述真空均勻化熱處理過(guò)程，通過(guò)嚴(yán)格控制電阻爐的真空度和溫度，樣品內(nèi)的組織獲得了充分的轉(zhuǎn)變，得到了預(yù)期的組織成分，本發(fā)明制備的泡沫電熱合金抗氧化性和耐蝕性能優(yōu)異，表觀電阻率高，工藝簡(jiǎn)單，易掌握。
【IPC分類】C23C10-58, C22C1-08, C23C10-60
【公開(kāi)號(hào)】CN104630698
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310544721
【發(fā)明人】王良玉, 張堅(jiān), 劉浩方
【申請(qǐng)人】丹陽(yáng)智盛合金有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月7日