所属技术领域
本发明涉及除尘技术领域及粉末冶金领域，是一种新型金属陶瓷材料。具体涉及一种用作湿式电除尘器极板的微孔金属陶瓷及制备方法。
背景技术：
湿式电除尘器是利用其在收尘极板上形成的一层水膜清洗被捕集在极板上的粉尘的。与干式电除尘器相比：湿式电除尘器不需要振打装置，从而消除了振打引起的二次扬尘，还防止了气流和电晕风引起的二次扬尘；由于极板上始终分布着向下流动的水膜，被捕集到极板上的粉尘(烟尘)立即被水膜冲洗掉，因而对于高比电阻粉尘(烟尘)，不会发生反电晕，避免了由此引起的二次扬尘；对于低比电阻粉尘(烟尘)，不会发生被捕集的颗粒逃离极板，再次返回气流的现象。由于上述优点，湿式电除尘器具有非常高的除尘效率，可以适应各种比电阻的粉尘，满足相当严苛的颗粒物排放标准。
现有的湿式电除尘器收尘极多为板式或圆筒式。由于湿式电除尘器中水膜在极板上依靠重力自行向下流动，若遇到阻碍或极板表面的几何变化，就会改变流向，发生“汇流”、“岔流”等现象，在极板下方不能形成完整均匀的清灰水膜，这些地方的粉尘不能及时清理掉，越积越厚，导致电晕极对堆积粉尘放电，甚至会影响电除尘器供电，造成除尘器无法正常运行。当前燃煤发电机组往往较大，对除尘器处理烟气量也提出了更大的要求，这也导致相应的湿式电除尘器的设计尺寸比较大，十多米甚至二十多米的极板高度将使极板上水膜的均匀分布更加困难。传统的湿式电除尘器使用钢制收尘极板，钢制收尘极板本身就在成本投入中占据较大部分。此外，湿式的收尘环境对普通钢制极板会造成严重腐蚀。另外，湿式电除尘器为了能够将捕集的粉尘收集起来，往往需要大量的清灰水，这也不能满足对水资源的集约化利用的要求，而且会产生大量清灰水，对环境造成二次污染，也不利于粉煤灰的综合利用。
金属陶瓷是由两部分组成，分别为硬质相和粘结相。硬质相是用来提升材料的耐磨性、耐腐蚀性及硬度，而粘结相则是为了使硬质相更加紧密的结合在一起。所以在硬质相和粘结相的选择是决定金属陶瓷性能的关键因素。金属陶瓷电除尘器通过用具有微孔的金属陶瓷取替传统钢板，可以避免湿式的收尘环境对普通钢制极板造成的严重腐蚀，并通过金属陶瓷收尘板微孔渗入清灰水，利用水的自重，自行向下形成水膜将金属陶瓷收尘板上的粉尘捕集。同传统的钢板相比，金属陶瓷的不足在于其导电性低及气孔率不高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能够耐受高温、腐蚀性的烟气环境，表面光滑平整，而且具有良好的刚性和机械强度，可用作湿式电除尘器极板的具有微孔的导电金属陶瓷材料及制备方法。
本发明所采用的技术方案是：
本发明金属陶瓷材料采用泡沫金属ni负载混合粉末压制烧结制成，混合粉末由基础体tib2和增强体fe、co和mo的粉末颗粒混合物组成。
所述上述混合粉末的体积比为tib2∶fe∶co∶mo＝7∶1∶1∶1。
本发明之金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤为：
(1)将上述混合粉末经过湿磨、干燥、过筛，并在酒精溶液中进行负载及干燥。
(2)将上述负载后的金属陶瓷材料加压压制成型后，高温烧结为成品。
上述步骤中(1)的混合粉末为基础体tib2和增强体fe、co和mo的粉末颗粒混合物，混合粉末的体积比为tib2∶fe∶co∶mo＝7∶1∶1∶1。
上述步骤中(1)的湿磨为正反转交替运行，正反转各运行1小时，中间间隔5分钟，运行时间总共为255分钟。湿磨介质选用易挥发的酒精溶液。
上述步骤中(1)中的干燥为真空干燥，干燥的温度为100℃～120℃。
上述步骤中(1)中的过筛指过140目的机械筛。
上述步骤中(1)中的负载为真空干燥负载，采用过量的混合粉末在酒精溶液中缓慢升温负载于泡沫金属ni上，时间为24小时。
上述步骤中(2)中的压制压力为30～40mpa，保持2～5分钟。
上述步骤中(2)中的烧结温度为800℃～1200℃。
本发明的有益效果是：由于基础体tib2是六方晶系c32型结构的准金属化合物，其晶体结构中的硼原子面和钛原子面相互交错出现，形成二维网状构造，而且硼原子的外层围绕着4个电子，每个硼原子同其余3个硼原子之间通过共价键相结合。这种层状结构和钛原子外层的电子结构使二硼化钛拥有金属光泽并且具有优良的导电性，而其中的ti-b离子键又使该材料拥有高熔点，高硬度和良好的稳定性。因为mo是体心立方体晶胞结构，每个晶胞周围都有2个金属原子，所以加入mo能够有效的增大材料的密度，提高硬度和抗弯强度，而fe的加入能使tib2粉末和金属粉末的相互溶性很低。而钴是生产耐热材料、高硬度材料和各种铬盐的重要原料。所以本发明选择添加fe、mo、co金属粉末颗粒做为增强体。本发明的混合粉末的体积比为：7∶1∶1∶1(tib2/fe/co/mo)。本发明制备方法通过对混合粉末进行湿磨、干燥、过筛和在酒精溶液中过量负载到多孔泡沫金属中，再进行高温烧结。以多孔泡沫金属为载体，负载混合粉末与现有技术相比，本发明所制得的金属陶瓷具有良好的导电性、高气孔率、应用范围广。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
试验的基本步骤为：
(1)制备混合粉末
按设定的组份及配比称取原料，在行星式球磨机中以体积比为7∶1∶1∶1(tib2/fe/co/mo)，按照正反转交替运行，中间间隔5分钟，正反转各运行1小时，进行255分钟的湿式球磨，再将其置于真空干燥箱内进行24小时110℃真空干燥。干燥后过140目筛。得到混合粉末。
(2)负载
在烧杯中加入过量的混合粉末及多孔泡沫金属ni，混合均匀，置于110℃的真空干燥箱内干燥24小时。
(3)压制、烧结
取出负载后的泡沫金属，刮出表面多余的混合粉末，将其置于压片机上，缓慢加压至30mpa，保持3分钟，取出后置于真空烧结炉中，以10℃的升温速率至1100℃，保温30分钟，自然冷却，得到成品。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而言，但不能依此限定本发明的实施范围。即根据本发明专利的范围及说明书内容所作的等效变化和修饰，均应属于本发明的涵盖范围。