多孔薄膜及多孔薄膜的制备方法_2

文档序号:8551385阅读:来源:国知局
-C-Cr固溶体为基体相的第三材料;当所述第三材料由N1-Cu固溶体构成时,所述第一材料选择为304不锈钢。上述第二种多孔薄膜和第四种多孔薄膜普遍具有有柔性、耐腐蚀性优异、可耐高温等特性,其中,该第二种多孔薄膜较薄,其在工业上可用于纺织和制革工业中的余热回收、药剂回收、污染控制,食品加工工业中的净化、浓缩、消毒、副产品回收,医药及保健行业中的人造气管、控制释放、血液过滤、水净化,汽车工业中的滤清器;在民用上可作为口罩的粉尘过滤材料以及带静电除尘功能的窗帘材料;该第四种多孔薄膜的金属膜较厚,强度较高,一个典型的应用例子是制作成过滤用的滤袋,从而替换“布袋”。可见,该第二种多孔薄膜和第四种多孔薄膜同样具有差异化的用途。
[0015]本发明的第一种多孔薄膜的制备方法,其步骤包括:(1)采用Cu网为支撑膜,将所述支撑膜的厚度设定为0.05?0.1毫米,网孔大小设定为40?200目;(2)将粒径为-400目的Ni粉以乙醇为分散剂、PVB为粘结剂按每100毫升乙醇中加入2?5克PVB、50?100克Ni粉的比例配置成浆体;(3)将所述浆体涂覆在支撑膜上并烘干制成坯体;(4)对坯体进行分段式烧结,第一阶段从室温升至120?250°C并保温120?180分钟,第二阶段升温至500?600 °C并保温60?240分钟,第三阶段升温至900?1090 °C并保温90?240分钟;(5)烧结后冷却制得多孔薄膜。当多孔薄膜中还含有未与Ni粉反应的Cu时,所述方法还可进一步包括步骤(6),即用浓度为0.5?lmol/L的FeCl3溶液对多孔薄膜进行浸泡20?40分钟从而在多孔薄膜上选择性将Cu溶解形成三次孔隙,然后对多孔薄膜进行干燥得到成品。该方法可以制备出属于上述第一种多孔薄膜的N1-Cu柔性多孔金属箔。N1-Cu柔性多孔金属箔的优点可以从本发明【背景技术】部分所引证的文件中了解到,故在此不再赘述。
[0016]本发明的第二种多孔薄膜的制备方法,其步骤包括:(1)采用304不锈钢网为支撑膜,将支撑膜的厚度设定为0.05?0.1毫米,网孔大小设定为60?400目;⑵将粒径为3?5 μπι的Ni粉与粒径为-400目的Cu粉按Cu的重量百分比为20?40%配置成混合粉,然后以乙醇为分散剂、PVB为粘结剂按每100毫升乙醇中加入2?5克PVB、50?100克混合粉的比例配置成浆体;(3)将所述浆体涂覆在支撑膜上并烘干制成坯体;(4)对坯体进行分段式烧结,第一阶段从室温升至120?250°C并保温120?180分钟,第二阶段升温至500?600 °C并保温60?240分钟,第三阶段升温至900?1090 °C并保温90?240分钟;(5)烧结后冷却制得所述多孔薄膜。方法还可进一步包括步骤(6),即用浓度为0.4?0.8mol/L的FeCl2溶液对多孔薄膜进行浸泡30?60分钟从而在多孔薄膜上选择性将304不锈钢溶解形成三次孔隙,然后对多孔薄膜进行干燥得到成品。该方法可制备出属于上述第二种多孔薄膜的N1-Cu基柔性多孔金属箔。
[0017]本发明的第三种多孔薄膜的制备方法,其步骤包括:(1)采用Cu网为支撑膜,将所述支撑膜的厚度设定为0.5?I毫米,网孔大小设定为40?200目;(2)将粒径为-400目的Ni粉以乙醇为分散剂、PVB为粘结剂按每100毫升乙醇中加入2?5克PVB、50?100克Ni粉的比例配置成浆体;(3)将所述浆体涂覆在支撑膜上并烘干制成坯体;(4)对坯体进行分段式烧结,第一阶段从室温升至120?250°C并保温120?180分钟,第二阶段升温至500?600°C并保温60?240分钟,第三阶段升温至900?1090°C并保温90?240分钟;
(5)烧结后冷却制得多孔薄膜。当多孔薄膜中还含有未与Ni粉反应的Cu时,所述方法还可进一步包括步骤(6),即用浓度为0.5?lmol/L的FeCl3溶液对多孔薄膜进行浸泡20?40分钟从而在多孔薄膜上选择性将Cu溶解形成三次孔隙,然后对多孔薄膜进行干燥得到成品。该方法可以制备出属于上述第三种多孔薄膜的N1-Cu柔性多孔金属箔。
[0018]本发明的第四种多孔薄膜的制备方法,其步骤包括:(1)采用304不锈钢网为支撑膜,将所述支撑膜的厚度设定为0.5?I毫米,网孔大小设定为60?400目;(2)将粒径为3?5 μπι的Ni粉与粒径为-400目的Cu粉按Cu的重量百分比为20?40%配置成混合粉,然后以乙醇为分散剂、PVB为粘结剂按每100毫升乙醇中加入2?5克PVB、50?100克混合粉的比例配置成浆体;(3)将所述浆体涂覆在支撑膜上并烘干制成坯体;(4)对坯体进行分段式烧结,第一阶段从室温升至120?250°C并保温120?180分钟,第二阶段升温至500?600 °C并保温60?240分钟,第三阶段升温至900?1090 °C并保温90?240分钟;(5)烧结后冷却制得所述多孔薄膜。方法还可进一步包括步骤(6),即用浓度为0.4?
0.8mol/L的FeCl2溶液对多孔薄膜进行浸泡30?60分钟从而在多孔薄膜上选择性将304不锈钢溶解形成三次孔隙,然后对多孔薄膜进行干燥得到成品。该方法可制备出属于上述第四种多孔薄膜的N1-Cu基柔性多孔金属箔。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明做进一步说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
[0020]实施例1
[0021]制备多孔薄膜的步骤包括:(I)采用Cu网为支撑膜(外购紫铜筛网),将所述支撑膜的厚度设定为0.08毫米,网孔大小设定为200目;(2)将粒径为-400目的Ni粉(纯度99.7% )以乙醇为分散剂、PVB为粘结剂按每100毫升乙醇中加入3克PVB、70克Ni粉的比例配置成浆体;(3)将所述浆体喷涂在支撑膜上(浆体的喷涂量为每平方米支撑膜喷涂500g浆体)并在60°C下烘干4小时后制成坯体;(4)对坯体进行分段式烧结,第一阶段从室温升至220°C并保温150分钟,该阶段的主要作用是去除坯体中残余的水分和杂质,保证膜在后期烧结过程中无其他不良因素引起开裂的现象,第二阶段升温至550°C并保温200分钟,该阶段的主要作用是脱除材料中的PVB使后续反应充分,保证强度性能的均匀一致,第三阶段升温至1000°C并保温220分钟,该阶段的主要作用是使N1-Cu合金相均匀化,烧结时第二阶段升温速率为I?3°C /分钟,第三阶段升温速率5?7°C /分钟;(5)烧结后冷却制得多孔薄膜。该多孔薄膜的厚度为0.12mm,平均孔径15 μ m,孔隙率为54%,透气度为1500m3/m2 ?h ?kpa(表示在每kpa过滤压下每小时每m2的过滤面积下空气的渗透量(按m 3表示))。
[0022]实施例2
[0023]实施例2与实施例1的多孔薄膜制备步骤大致上相同,但区别在于:烧结时的第三阶段升温至1000°c后只保温120分钟,从而使支撑膜中的Cu元素未全部与Ni反应;此后,用浓度为0.5mol/L的FeCl3溶液对步骤(5)所得到的多孔薄膜进行浸泡35分钟从而在多孔薄膜上选择性将Cu溶解形成三次孔隙,然后对多孔薄膜进行干燥得到成品。最后制得的多孔薄膜的厚度为0.12_,平均孔径17 μ m,孔隙率为63%,透气度为1820m3/m2.h.kpa。
[0024]实施例3
[0025]制备多孔薄膜的步骤包括:(I)采用304不锈钢网为支撑膜(外购304不锈钢筛网),将支撑膜的厚度设定为0.08毫米,网孔大小设定为250目;(2)将粒径为3?5 μ m的Ni粉与粒径为-400目的Cu粉按Cu的重量百分比为30%配置成混合粉,然后以乙醇为分散剂、PVB为粘结剂按每100毫升乙醇中加入3克PVB、70克混合粉的比例配置成浆体;(3)将所述浆体喷涂在支撑膜上(浆体的喷涂量为每平方米支撑膜喷涂400g浆体)并在60°C下烘干4小时后制成坯体(4)对坯体进行分段式烧结,第一阶段从室温升至220°C并保温150分钟,该阶段的主要作用是去除坯体中残余的水分和杂质,保证膜在后期烧结过程中无其他不良因素引起开裂的现象,第二阶段升温至550°C并保温200分钟,该阶段的主要作用是脱除材料中的PVB使后续反应充分,保证强度性能的均匀一致,第三阶段升温至1050°C并保温220分钟,该阶段的主要作用是使N1-Cu合金相均匀化,烧结时第二阶段升温速率为I?:TC /分钟,第三阶段升温速率5?7°C /分钟;(5)烧结后冷却制得所述多孔薄膜。该多孔薄膜的
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