多孔青铜过滤片的制备工艺及结构特性探究
2018-06-21李和汀杨一群孙亚东左孝青
材料科学与工艺 2018年3期
李和汀,杨一群,谢 波,孙亚东,周 芸,左孝青
(昆明理工大学 材料科学与工程学院,昆明650093)
金属多孔材料是由金属骨架和内部孔隙组成的一种集结构和功能为一体的新型多功能材料,广泛应用于航空航天、石油化工、冶金、医药、食品、电力、能源环保等特殊行业中,其中过滤与分离是目前金属多孔材料应用最广泛的领域之一[1-4].与陶瓷过滤材料相比,金属过滤材料由于具有孔结构可控性强、过滤精度高、透过性能好、可再生性强、可加工性好、强度高韧性好等优点[5],一直受到国内外材料研究工作者的广泛关注.青铜多孔过滤材料由于具有过滤精度高、透气性好、机械强度高、耐蚀性好、无毒无副作用等优点,被广泛应用于气动元件、化工、环保等行业中自润滑轴承、压缩空气除油净化、原油除沙过滤、纯氧过滤、气泡发生器、硫化床气体分布等领域,在空气中使用温度为200 ℃,原油中使用温度为-200~400 ℃,因此在这样的使用环境下,青铜过滤材料明显优于有机过滤材料[6-7].20世纪70年代,在空气过滤和油过滤应用中,青铜滤材取代了易破碎的陶瓷材料.
过滤性能是金属多孔材料用于过滤与分离时最主要的质量指标,也是过滤器选择的重要参考依据.过滤性能主要由过滤精度和渗透通量决定,其中过滤精度一般由过滤元件的孔径大小决定,流体通过孔隙率越高的过滤材料时所受到的阻力越小,渗透通量越大[8-9].目前,林小芹等[10]将316L粉和聚乙烯醇水溶液混合,通过压坯、干燥、烧结制备了孔隙率23.8%、最大孔径2.52 μm、透气系数可达5.63 m3/(h·kPa·m2)的圆片状不锈钢过滤片;……
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