一种泡沫电热合金的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁铅铅合金加工制造领域，具体涉及一种泡沫电热合金的制备方法。
【背景技术】
[0002] 泡沫金属材料具有低密度、高比表面积、高表观电阻率等优异性能因此泡沫电热 合金在流体加热及电热催化方面具有广阔的应用前景，Cooksona等和Amori等利用多孔 化CrAI圆盘和多孔A1圆盘作为发热体制作了空气加热器，科研人员多通过烧结法和粉末 包埋渗法（固相渗法产），由泡沫Ni制备泡沫媒基合金，对泡沫金属的物理性能力学性能的 测量和模拟受到广泛关注，申请号为CN201110243668. 5公开了一种多孔泡沫铁铅铅合金 材料的制备方法，：包括的步骤有，选用多孔材料，在常温下，浸积水性高分子粘合剂；将铅 粉和高活性铅粉均匀喷涂在浸积水性高分子粘合剂的多孔材料表面上；烘干；将多余的铅 粉和铅粉与多孔材料基体分离；铅铅多孔材料浸涂导电胶；铅铅多孔材料加温固化处理后 电沉积铁；氧化还原处理；进行铅和铅的二次扩散处理得到多孔泡沫铁铅铅合金材料。其 制备方法科学，选取的工艺参数合理，质量便于控制，成本低，能够制备质轻，比表面积大， 超厚度，厚度为5-lOOmm，高孔隙率96-99. 9 %，耐高温能够满足耐高温、抗腐蚀等恶劣工 况下使用要求，特别适于作为高温过滤、化工催化、载体、燃烧器布气和高温阻燃等材料，但 该发明制备的泡沫合金材料的抗氧化性和耐蚀的能力还比较弱，表观电阻率低。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的问题是提供一种抗氧化性好，耐蚀能力强，表观电阻率高的泡 沫电热合金的制备方法。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种泡沫电热合金的制备方法，包 括下述工艺步骤： (1) 材料准备；选用纯度为99. 9%的平板状电沉积泡沫Ni，用数控线切割机床将泡沫 Ni加工成细条，用硬脂酸、蒸觸水、石油離超声清洗后干燥，最后将泡沫Ni细条W直径为 1. 0mm的细管为准缠绕成螺旋状； (2) 渗铅；将步骤（1)制得的泡沫Ni经过粉末包埋渗化制备成Ni化，具体工艺为在管 式高温炉中W 12C /min的速率分别升温至63(TC~68(TC，保温41min，随炉冷却至室温； (3) 渗铅；将步骤（2)中制得的泡沫Ni化采用粉末包埋渗A1，具体工艺为在管式高温 炉中W l〇°C /min的速率分别升温至70(TC~745C，保温30min，随炉冷却至室温； (4) 真空均匀化热处理；待步骤（3)中渗铅过的样品封装在真空度为0. 02~0.1 Pa，直 径为21mm，长度为148mm的石英管中，在电阻炉中W l〇°C /min的速率升温至990~105(TC， 随后空冷。
[0005] 优选的，所述步骤（3)中的渗铅工艺中所用的渗剂由粉、AlNi合金粉和 C.1混合并充分研磨制得，经过148C保温化烘干处理制得。
[0006] 优选的，所述步骤（3)中的渗铅工艺为在在管式高温炉中意1(TC /min的速率分别 升温至70(TC~745°C，保温30min，随炉冷却至室温。
[0007] 优选的，所述渗铅过程中，在渗铅前将炉内用真空机械粟抽气30min，然后通入经 过吸水和除氧处理的Ar气作为保护气体。
[000引优选的，所述步骤（3)中的渗剂中 -粉、AlNi合金粉和 的质 ? J 1 量配比为82:15:3。
[0009] 采用本发明的技术方案，该种制备方法中材料准备过程中采用高纯度的泡沫Ni， 并经过一系列的清洁后，泡沫Ni的纯净度较高，质量好，为后期的渗铅和渗铅打下了很好 的基础，所述渗铅过程，通过控制好温度和保温时间，渗铅较为充分，所述渗铅过程，渗剂研 磨混合的非常充分，渗铅效果良好，达到了预期的要求，所述真空均匀化热处理过程，通过 严格控制电阻炉的真空度和温度，样品内的组织获得了充分的转变，得到了预期的组织成 分，本发明制备的泡沫电热合金抗氧化性和耐蚀性能优异，表观电阻率高，工艺简单，易掌 握。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1 : (1) 材料准备；选用纯度为99. 9%的平板状电沉积泡沫Ni，用数控线切割机床将泡沫 Ni加工成细条，用硬脂酸、蒸觸水、石油離超声清洗后干燥，最后将泡沫Ni细条W直径为 1. 0mm的细管为准缠绕成螺旋状； (2) 渗铅；将步骤（1)制得的泡沫Ni经过粉末包埋渗化制备成Ni化，具体工艺为在管 式高温炉中W 12C /min的速率分别升温至638C，保温41min，随炉冷却至室温； (3) 渗铅；将步骤（2)中制得的泡沫Ni化采用粉末包埋渗A1，具体工艺为在管式高温 炉中W l〇°C /min的速率分别升温至715C，保温30min，随炉冷却至室温； (4) 真空均匀化热处理；待步骤（3)中渗铅过的样品封装在真空度为0. 03Pa，直径为 21mm，长度为148mm的石英管中，在电阻炉中W l〇°C/min的速率升温至lOOCrC，随后空冷。
[0011] 实施例2;其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（2)中，控制管式高温炉内 的温度为646C ;所述步骤（3)中，控制管式高温炉内的温度为73(TC，所述步骤（4)中，控 制真空度为0. 〇5Pa，控制电阻炉的温度为lOlOC。
[0012] 实施例3 ;其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（2)中，控制管式高温炉内 的温度为66(TC ;所述步骤（3)中，控制管式高温炉内的温度为74rC，所述步骤（4)中，控 制真空度为0. 〇8Pa，控制电阻炉的温度为102(TC。
[0013] 经过W上工艺步骤后，取出泡沫电热合金样品，待测：
【主权项】
1. 一种泡沫电热合金的制备方法，包括下述工艺步骤： (1) 材料准备：选用纯度为99. 9%的平板状电沉积泡沫Ni,用数控线切割机床将泡沫 Ni加工成细条，用硬脂酸、蒸馏水、石油醚超声清洗后干燥，最后将泡沫Ni细条以直径为 1.0 mm的细管为准缠绕成螺旋状； (2) 渗铬：将步骤（1)制得的泡沫Ni经过粉末包埋渗Cr制备成NiCr，具体工艺为在管 式高温炉中以12°C /min的速率分别升温至630°C~680°C，保温41min，随炉冷却至室温； (3) 渗铝：将步骤（2)中制得的泡沫NiCr采用粉末包埋渗A1，具体工艺为在管式高温 炉中以10°C /min的速率分别升温至700°C~745°C，保温30min，随炉冷却至室温； (4) 真空均匀化热处理：待步骤（3)中渗铝过的样品封装在真空度为0. 02~0.1 Pa，直 径为21mm，长度为148mm的石英管中，在电阻炉中以10°C /min的速率升温至990~1050°C， 随后空冷。
2. 根据权利要求1所述的一种泡沫电热合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（3)中 的渗铝工艺中所用的渗剂由粉、AlNi合金粉和混合并充分研磨制得，经过148°C保温2h烘 干处理制得。
3. 根据权利要求1所述的一种泡沫电热合金的制备方法，其特征在于：所述渗铝过程 中，在渗铝前将炉内用真空机械泵抽气30min，然后通入经过吸水和除氧处理的Ar气作为 保护气体。
4. 根据权利要求2所述的一种泡沫电热合金的制备方法，其特征在于：所述步骤（3)中 的渗剂中粉、AlNi合金粉和的质量配比为82:15:3。
【专利摘要】本发明公开了一种泡沫电热合金的制备方法，涉及铁铬铝合金加工制造领域，包括材料准备，渗铬，渗铝和真空均匀化热处理四个工艺过程，该种制备方法中材料准备过程中采用高纯度的泡沫Ni，并经过一系列的清洁后，泡沫Ni的纯净度较高，质量好，为后期的渗铬和渗铝打下了很好的基础，所述渗铬过程，通过控制好温度和保温时间，渗铬较为充分，所述渗铝过程，渗剂研磨混合的非常充分，渗铝效果良好，达到了预期的要求，所述真空均匀化热处理过程，通过严格控制电阻炉的真空度和温度，样品内的组织获得了充分的转变，得到了预期的组织成分，本发明制备的泡沫电热合金抗氧化性和耐蚀性能优异，表观电阻率高，工艺简单，易掌握。
【IPC分类】C23C10-58, C22C1-08, C23C10-60
【公开号】CN104630698
【申请号】CN201310544721
【发明人】王良玉, 张坚, 刘浩方
【申请人】丹阳智盛合金有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月7日