一种油烟过滤用多孔泡沫合金材料的制备方法与流程

本发明涉及一种多孔泡沫合金材料的制备方法，特别涉及一种油烟过滤用多孔泡沫合金材料的制备方法。

背景技术：

泡沫金属材料由于具有三维网状结构，具有较大的比表面积和较轻的质量密度，同时还具有较致密的孔隙结构，具备良好的渗透性及油污吸附性能。随着现在社会上各大餐馆及家宅厨房油烟的无序排放，对空气造成严重的污染，目前为止，国内外还没有非常合适的处理工艺，能对餐厨油烟进行完全的吸附与过滤，现有的抽油烟机仅限于对油烟的抽出与油滴的回收，当油滴形成一定量的时候，就会溢出造成环境的污染。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种用于油烟过滤的多孔泡沫合金材料的制备方法。

本发明通过以下方案实现：

一种油烟过滤用多孔泡沫合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）海绵基材导电化：采用常规的物理气相沉积法、化学镀法、涂覆导电胶法中的一种，在聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；

（2）电沉积镍铁合金：将导电化后的海绵基材经脉冲电流进行镍和铁的电沉积，多孔海绵基体上电镀50-200g/m2镍铁合金；

（3）将电沉积镍铁合金后的材料置于热处理装置中，材料首先在300～500℃焚烧海绵基材后，然后在800～1200℃且具有保护气氛的还原装置中进行还原热处理，得到泡沫镍铁合金基体；

（4）将经过热处理后的泡沫镍铁合金基体通过电沉积工艺电沉积铬层，镍铁合金基体表面电镀50-100g/m2铬；

（5）将镀铬后的材料置于温度为500～800℃、真空度为0.8×10^-2～1.5×10^-2Pa的真空热处理装置中处理，处理时间30-80min。

所述聚氨酯多孔海绵的孔径为100-300um，厚度为1.0-3.0mm，开孔率为50-80%。

所述电沉积镍铁合金的工艺为：硫酸镍150-200g/L，氯化镍30-40g/L，硼酸30-40g/L，硫酸亚铁80-150g/L，氯化亚铁15-30g/L，柠檬酸钠5-10g/L，pH3.5-4.5，糖精纳0.01-0.05g/L，镍铁阳极比（1-2.0）：（0.8-1.5），温度45-55℃，电流密度2.0-4.5A/dm2，金属沉积量为50-100g/m2，镍铁金属元素比为(10-30%):(70-90%)。

所述电沉积铬的工艺为：铬酐200～300g/L，硫酸2.0～3.8ml/L，温度50～60℃，0电流密度15～30A/dm2，镀铬量50-100g/m2。

与现有技术相比，本发明的优点体现于：

1. 本发明的方法，工艺简单，易于实现规模化生产。

２.使用本发明方法制备得到的泡沫镍-铁-铬合金材料，具有较均匀的晶体结构，有效增强了泡沫材料内部孔连接结构的致密性和强度，提高了材料的耐腐蚀性，有效增大了泡沫多孔材料的比表面积，同时使材料的抗拉强度有效增强，更能满足餐厨油烟处理的需要。

附图说明

图1 实施例1方法制备的泡沫合金材料对油烟的吸附率

图2 实施例1方法制备的泡沫合金材料耐腐蚀性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种油烟过滤用多孔泡沫合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）海绵基材导电化：采用常规的物理气相沉积法，在孔径为100um，厚度为1.0mm，开孔率为50%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；

（2）电沉积镍铁合金：将导电化后的海绵基材经脉冲电流进行镍和铁的电沉积，多孔海绵基体上电镀50g/m2镍铁合金；电沉积镍铁合金的工艺为：硫酸镍150g/L，氯化镍30g/L，硼酸30g/L，硫酸亚铁80g/L，氯化亚铁15g/L，柠檬酸钠5g/L，pH3.5，糖精纳0.01g/L，镍铁阳极比（1）：（0.8），温度45℃，电流密度2.0A/dm2，金属沉积量为50g/m2，镍铁金属元素比为(10%):(70%)；

（3）将电沉积镍铁合金后的材料置于热处理装置中，材料首先在300℃焚烧海绵基材后，然后在800℃且具有保护气氛的还原装置中进行还原热处理，得到泡沫镍铁合金基体；

（4）将经过热处理后的泡沫镍铁合金基体通过电沉积工艺电沉积铬层，镍铁合金基体表面电镀50g/m2铬；电沉积铬的工艺为：铬酐200g/L，硫酸2.0ml/L，温度50℃，0电流密度15A/dm2，镀铬量50g/m2。

（5）将镀铬后的材料置于温度为500℃、真空度为0.8×10^-2Pa的真空热处理装置中处理，处理时间30min，即得油烟过滤用多孔泡沫合金材料。

检测实施例1方法制备的油烟过滤用多孔泡沫合金材料，对油烟的吸附率如图1所示，耐腐蚀性能如图2所示，从图1和图2中可明显看出，采用本发明方法制备的泡沫镍-铁-铬合金材料，具有较均匀的晶体结构，有效增强了泡沫材料内部孔连接结构的致密性和强度，提高了材料的耐腐蚀性，有效增大了泡沫多孔材料的比表面积，同时使材料的抗拉强度有效增强，更能满足餐厨油烟处理的需要。

实施例2

一种油烟过滤用多孔泡沫合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）海绵基材导电化：采用常规的物理气相沉积法，在孔径为200um，厚度为2.0mm，开孔率为60%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；

（2）电沉积镍铁合金：将导电化后的海绵基材经脉冲电流进行镍和铁的电沉积，多孔海绵基体上电镀100g/m2镍铁合金；电沉积镍铁合金的工艺为：硫酸镍180g/L，氯化镍35g/L，硼酸35g/L，硫酸亚铁100g/L，氯化亚铁20g/L，柠檬酸钠7g/L，pH4.0，糖精纳0.03g/L，镍铁阳极比（1.5）：（1.0），温度50℃，电流密度3.5A/dm2，金属沉积量为80g/m2，镍铁金属元素比为(20%):(80%)；

（3）将电沉积镍铁合金后的材料置于热处理装置中，材料首先在400℃焚烧海绵基材后，然后在1000℃且具有保护气氛的还原装置中进行还原热处理，得到泡沫镍铁合金基体；

（4）将经过热处理后的泡沫镍铁合金基体通过电沉积工艺电沉积铬层，镍铁合金基体表面电镀80g/m2铬；电沉积铬的工艺为：铬酐250g/L，硫酸3.0ml/L，温度55℃，0电流密度20A/dm2，镀铬量80g/m2。

（5）将镀铬后的材料置于温度为650℃、真空度为1.0×10^-2Pa的真空热处理装置中处理，处理时间50min，即得油烟过滤用多孔泡沫合金材料。

实施例3

一种油烟过滤用多孔泡沫合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）海绵基材导电化：采用常规的物理气相沉积法，在孔径为300um，厚度为3.0mm，开孔率为80%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；

（2）电沉积镍铁合金：将导电化后的海绵基材经脉冲电流进行镍和铁的电沉积，多孔海绵基体上电镀200g/m2镍铁合金；电沉积镍铁合金的工艺为：硫酸镍200g/L，氯化镍40g/L，硼酸40g/L，硫酸亚铁150g/L，氯化亚铁30g/L，柠檬酸钠10g/L，pH4.5，糖精纳0.05g/L，镍铁阳极比（2.0）：（1.5），温度55℃，电流密度4.5A/dm2，金属沉积量为100g/m2，镍铁金属元素比为(30%):(90%)。

（3）将电沉积镍铁合金后的材料置于热处理装置中，材料首先在500℃焚烧海绵基材后，然后在1200℃且具有保护气氛的还原装置中进行还原热处理，得到泡沫镍铁合金基体；

（4）将经过热处理后的泡沫镍铁合金基体通过电沉积工艺电沉积铬层，镍铁合金基体表面电镀100g/m2铬；电沉积铬的工艺为：铬酐300g/L，硫酸3.8ml/L，温度60℃，0电流密度30A/dm2，镀铬量100g/m2。

（5）将镀铬后的材料置于温度为800℃、真空度为1.5×10^-2Pa的真空热处理装置中处理，处理时间80min，即得油烟过滤用多孔泡沫合金材料。