专利名称：增塑挤压法制备汽车尾气净化用金属蜂窝载体的制作方法
技术领域：
该发明涉及一种汽车尾气净化用的金属型蜂窝载体的制备方法，属于多孔金属材料制备领域。
金属载体热容量小、热导率高，强度高、韧性好，可用电进行快速加热大幅度降低启动后短时内的排放污染。
从成型角度看，公知的金属载体是通过对金属箔材、丝材进行从小到大，积少成多的复杂工艺过程获得，制作成本高。
2、技术方案(1)工艺
图1是本发明的工艺流程图。
增塑挤压是在金属粉末中加入添加剂，使金属粉末的塑性提高，以便进行各种塑性加工处理。本发明的工艺过程为采用预先退火处理的金属合金粉末与添加剂作为原料，在叶片混料机上混合均匀后进行挤压得生坯，将挤压生坯在保护气氛或真空中进行烧结，即得要求的整体型金属蜂窝载体。
(2)设备1)粉末退火炉；2)叶片式混炼机；3)挤压模具及挤压设备(螺杆挤压机或一般挤压设备)；4)气氛或真空烧结炉。
(3)技术条件1)金属粉铁-铬-铝合金、镍-铬高温耐热合金及不锈钢中的一种；2)金属粉末的退火依照常规金属粉末退火技术条件进行；3)添加剂石蜡、甲基纤维素及聚乙烯醇中的一种；4)金属粉及添加剂粒度100-500目；5)金属粉与及添加剂配比6∶4到9∶1(质量比)；6)混合条件叶片转速50-1000转/分钟，混合时间10-200分钟，混合温度20-200℃；7)挤压工艺条件挤压比2-40，挤压速度0.1-20米/分钟，挤压力1-200兆帕；8)烧结条件温度为金属粉末熔点的0.5到0.9倍，时间为20-200分钟，气氛为真空或还原性气氛；(4)制品达到的技术指标前端开口率60～80％，壁厚0.1～0.3毫米，孔径1～2毫米，孔隙率40～70％，比表面积不小于2～4平方米/立方分米3，网格形状四边形或者三角形，制品外形圆形或椭圆形，制品外径(长轴)尺寸30-300毫米。
3、与现有技术相比具有的优点和积极效果(1)可以低成本地一次性获得整体型金属载体；(2)金属载体除了本身的蜂窝形状外，在壁上还具有多孔结构，可进一步提高孔隙率及与催化剂的结合性，净化效率高；(3)设备条件简单，能实现规模化生产。
实施例二400目的FeCr25Al5合金粉退火后，与石蜡(两者的质量比为金属粉∶石蜡＝9∶1)在叶片混炼机上混合均匀(叶片转速200转/分钟，混合时间40分钟，混合温度120℃)，采用常规的挤压设备进行挤压(挤压比20，挤压速度1米/分钟，挤压力30兆帕)，获得的挤压生坯在氢还原气氛中1000℃烧结100分钟，即可获得整体型铁-铬-铝合金蜂窝载体。
实施例三500目的1Cr16Ni35合金粉退火后，与聚乙烯醇、水(三者的质量比为金属粉∶聚乙烯醇∶水＝6∶2∶2)在叶片混炼机上(叶片转速300转/分钟，混合时间50分钟，混合温度20℃)混合均匀，采用常规的挤压设备进行挤压(挤压比25，挤压速度3米/分钟，挤压力40兆帕)，获得的挤压生坯在氢还原气氛中900℃烧结60分钟，即可获得整体型镍-铬合金蜂窝载体。
权利要求
1.本发明涉及一种制备汽车尾气净化用金属蜂窝载体的方法，其特征是(1)工艺流程采用预先退火处理的金属合金粉末与添加剂作为原料，在叶片混料机上混合均匀后进行挤压得生坯，将挤压生坯在保护气氛或真空中进行烧结，得要求的整体型金属蜂窝载体。(2)技术条件金属粉铁-铬-铝合金、镍-铬高温耐热合金及不锈钢中的一种；添加剂石蜡、甲基纤维素及聚乙烯醇中的一种；金属粉及添加剂粒度100-500目；金属粉与及添加剂配比6∶4到9∶1(质量比)；混合条件叶片转速50-1000转/分钟，混合时间10-200分钟，混合温度20-200℃；挤压条件挤压比2-40，挤压速度0.1-20米/分钟，挤压力1-200兆帕；烧结条件温度为金属粉末熔点的0.5到0.9倍，时间为20-200分钟，气氛为真空或还原性气氛；
2.根据权利要求1所述的制备金属蜂窝载体的方法，其特征在于第一组配方为1Cr18Ni9Ti不锈钢粉退火∶甲基纤维素∶水＝7∶2∶1，第二组配方为FeCr25Al5∶石蜡＝9∶1，第三组配方为1Cr16Ni35∶聚乙烯醇∶水＝6∶2∶2。
3.根据权利要求1所述的制备金属蜂窝载体的方法，其特征是混料采用叶片混炼机，叶片转速为50-1000转/分。
全文摘要
本发明涉及一种制备汽车尾气净化用金属蜂窝载体的方法，该方法通过金属增塑挤压的工艺，控制材料粒度及配方，采用铁－铬－铝合金、镍－铬高温耐热合金及不锈钢作原料，配以石蜡、甲基纤维素及聚乙烯醇作添加剂增加金属的塑性，提高形成多孔蜂窝的能力，控制混均、挤压、烧结的工艺条件获得满足使用要求的金属载体。该法可低成本一次性地获得整体型的金属蜂窝，孔隙率高，与催化剂的结合力强，能实现规模化生产。
文档编号C22C38/00GK1410658SQ0213411
公开日2003年4月16日 申请日期2002年11月16日 优先权日2002年11月16日
发明者左孝青, 史庆南, 钟毅, 孙加林, 陆建生, 刘荣佩, 顾昆 申请人:昆明理工大学