專(zhuān)利名稱(chēng)：一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具 技術(shù)領(lǐng)域一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具，涉及一種以鈦粉末 為原料生產(chǎn)適用于環(huán)保、食品、飲料、醫(yī)藥、石油化工、冶金等領(lǐng)域介質(zhì)過(guò)濾 分離用的金屬多孔薄鈦板的模具。
背景技術(shù)：
目前，在飲料工業(yè)中的礦泉水、純凈水及制藥、食品、化工、環(huán)保等工業(yè) 領(lǐng)域中作液固、氣固分離、其它微粒子的分離等，都需要對(duì)各種介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾。 特別是涉及環(huán)保、食品、飲料、醫(yī)藥等產(chǎn)品過(guò)濾，需要使用過(guò)濾介質(zhì)為多孔鈦 板，具有優(yōu)異的耐腐蝕性，無(wú)毒無(wú)味，易反沖再生、壽命長(zhǎng)，流量大，精度高 等特點(diǎn)和重量輕、強(qiáng)度高、氣泡均勻、不堵塞的優(yōu)點(diǎn)。由于金屬鈦多孔過(guò)濾材 料其特有的性能，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。該多孔鈦板還可用作為壓差高 的電解質(zhì)隔膜提供機(jī)械支撐，為固體聚合物電解質(zhì)、水溶液電解槽提供隔膜的 支撐。燒結(jié)鈦粉制備多孔鈦板的結(jié)構(gòu)在上述應(yīng)用領(lǐng)域甚為理想，其特性表現(xiàn)為 (a)細(xì)孔允許水保持在電極及相同的結(jié)構(gòu)內(nèi)；(b)較大的孔隙使生成的氣體逸 出電極。目前，工業(yè)上常用的金屬多孔材料主要有粉末冶金燒結(jié)多孔材料，金屬纖 維燒結(jié)材料和多層金屬?gòu)?fù)合網(wǎng)燒結(jié)材料。其中粉末冶金燒結(jié)材料發(fā)展較早，到 1986年，我國(guó)已發(fā)布了不銹鋼粉末燒結(jié)多孔材料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6886-86和多孔 材料的滲透性與空隙特性的國(guó)家準(zhǔn)GB5250-93和GB-5249-85，其種類(lèi)包括銅基、 鐵基、不銹鋼、鈦、鎳、難熔金屬等。近40年間，市場(chǎng)用量不斷增加。其中多 孔鈦板主要采用粉末軋制法和等靜壓法制備，其特點(diǎn)產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐腐蝕 性能，比重輕。具有強(qiáng)度高、透氣均勻、空隙度高、開(kāi)孔率大、孔徑分布均勻 等特點(diǎn)。產(chǎn)品廣泛用于環(huán)保、食品、飲料、醫(yī)藥、石油化工、冶金等領(lǐng)域。1. 各種氣體、液體的凈化分離元件；2.用于各種氣體在液體、固體中的分布元件； 3用于氣體、液體的節(jié)流緩沖元件；4.電解裝置中的多孔電極材料?？捎糜陔?解槽中的隔板機(jī)械支撐件。多孔鈦板中，水溶液通過(guò)細(xì)孔隙進(jìn)入并靠近電 極.氣體產(chǎn)物通過(guò)大孔隙離開(kāi)電極。粉末軋制工藝可生產(chǎn)厚度為0. 8mm. -5. Omm 的多孔板其制造工序包括直接粉末軋制、燒結(jié)、復(fù)軋和退火。在多孔板的制造 過(guò)程中，粉末顆粒相互焊合.形成了具有連通孔隙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。顆粒的不規(guī)
則形狀使整體骨架能有好的強(qiáng)度。采用粉末軋制法可生產(chǎn)多孔鈦板，其制造程序是以金屬或合金粉末為原料， 將它們喂入軋機(jī)直接軋制出多孔鈦板，然后對(duì)多孔鈦板進(jìn)行燒結(jié)、再軋制等處 理，幾道工序就可以制備出具有一定孔隙度的多孔鈦板。粉末軋制法制備的多孔鈦板的厚度一般大于O. 8mm，當(dāng)軋機(jī)輥縫減小到一定程度軋制薄的多孔鈦板時(shí) 會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的邊裂現(xiàn)象。等靜壓工藝是將金屬或合金粉末放置到密閉的板形容器中，向粉末施加各 向同等的壓力，在高壓的作用下，粉末得以成型，形成多孔鈦板。采用等靜壓 工藝制備的多孔鈦板，具有強(qiáng)度高、透氣均勻、孔徑分布均勻等特點(diǎn)，但孔隙 率較低， 一般為30%，很難達(dá)到50%以上。而對(duì)于厚度要求在0.8mm以下，孔隙率45%以上的多孔鈦板，以上兩種法均 難以達(dá)到要求。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述粉末軋制法和等靜壓制法技術(shù)存在的鈦多孔 板厚度大，孔隙率較低的問(wèn)題，提供一種能制備出孔隙率達(dá)到45%以上，板厚度 為0. 2mm-0. 8mm的以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具，其特征在于其結(jié)構(gòu) 是由水平底板、與水平底板板邊垂直連接一體的側(cè)立板及與側(cè)立板配合蓋裝的 頂蓋組成的盒狀模具，在一側(cè)立板上設(shè)有裝粉的溜口。本實(shí)用新型的以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具，其特征在 于盒狀模具的內(nèi)表面噴涂有氧化鋯層。本實(shí)用新型的以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具，其特征在 于其槽體和蓋是用夾具或螺栓固定。本實(shí)用新型的模具的材料可選用耐熱不銹鋼，底板為方型或圓型等設(shè)計(jì)形 狀，尺寸根據(jù)多孔鈦板的大小要求確定。槽體的內(nèi)的高度為0.2mm 0.8mm，具 體度度根據(jù)要制取的薄鈦板厚度確定。槽體及蓋內(nèi)表面用高能等離子技術(shù)噴涂 氧化鋯層。裝料時(shí)，模具的槽體和蓋用夾具或螺栓固定。通過(guò)加料口溜口將鈦粉加入 模具內(nèi)，通過(guò)模具內(nèi)槽體的尺寸控制多孔鈦板的尺寸。裝料完成后，載有多孔薄鈦板的整體模具放入真空爐內(nèi)燒結(jié)，形成多孔薄 鈦板坯料。
采用該模具可以制備出孔隙度40% 60%，厚度0. 2ram 0. 8ram，尺寸<400咖 X400咖，或4><400咖的多孔薄鈦板。
圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A向圖。圖3為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的B-B向圖。
具體實(shí)施方式
一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具，其特征在于其結(jié)構(gòu) 是由水平底板1、與水平底板板邊垂直連接 體的側(cè)立板2及與側(cè)立板配合蓋裝 的頂蓋3組成的盒狀模具，在一側(cè)立板上設(shè)有裝粉的溜口4;盒狀模具的內(nèi)表面噴涂有氧化鋯層5;槽體和蓋是用夾具或螺栓6固定。實(shí)施例1采用厚度為15mm，尺寸為150mm的耐熱鋼板，分別制作成槽體和蓋，槽體 的深度為0. 2ram，尺寸為4) 124mm，在槽體和蓋表面采用高能等離子技術(shù)噴涂氧化 鋯層，在該模具中裝入鈦粉，燒結(jié)后獲得孔隙度52.3%，厚度0. 2mm，尺寸為4) 124ram "^的多孔鈦板坯料。實(shí)施例2采用厚度為20mm，尺寸為220mmX220mm的耐熱鋼板，分別制作成槽體和蓋， 槽體的深度為0. 25mm,尺寸為200咖X200咖咖，在槽體和蓋表面采用高能等離 子技術(shù)噴涂氧化鋯層，在該模具中裝入鈦粉，燒結(jié)后獲得孔隙度58.6%，厚度 0. 25mm，尺寸為4> 200mm aiB"的多孔鈦板坯料。實(shí)施例3采用厚度為20咖，尺寸為小220咖的耐熱鋼板，分別制作成槽體和蓋，槽 體的深度為0.28ram，尺寸為4)200mm，在槽體和蓋表面采用高能等離子技術(shù)噴涂 氧化鋯層，在該模具中裝入鈦粉，燒結(jié)后獲得孔隙度55. 3%，厚度0.28mm,尺寸 為4)200mm n^的多孔鈦板坯料。實(shí)施例4采用厚度為30mm，尺寸為4)400mm的耐熱鋼板，分別制作成槽體和蓋，槽 體的深度為0.30mm,尺寸為4)380mm，在槽體和蓋表面采用高能等離子技術(shù)噴涂 氧化鋯層，在該模具中裝入鈦粉，燒結(jié)后獲得孔隙度52.3%，厚度0.3mm，尺寸 為d)380mra G'"'的多孔鈦板坯料。
權(quán)利要求1. 一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具，其特征在于其結(jié) 構(gòu)是由水平底板、與水平底板板邊垂直連接一體的側(cè)立板及與側(cè)立板配合蓋裝 的頂蓋組成的盒狀模具，在一側(cè)立板上設(shè)有裝粉的溜口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的 模具，其特征在于盒狀模具的內(nèi)表面噴涂有氧化鋯層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的 模具，其特征在于其槽體和蓋是用夾具或螺栓固定。
專(zhuān)利摘要一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)鈦粉金屬多孔薄鈦板的模具，涉及一種以鈦粉末為原料生產(chǎn)適用于環(huán)保、食品、飲料、醫(yī)藥、石油化工、冶金等領(lǐng)域介質(zhì)過(guò)濾分離用的金屬多孔薄鈦板的模具。其特征在于其結(jié)構(gòu)是由水平底板、與水平底板板邊垂直連接的側(cè)立板及與側(cè)立板配合蓋裝的頂蓋組成的盒狀模具，在一側(cè)立板上設(shè)有裝粉的溜口。本實(shí)用新型使用時(shí)從加料口溜口將鈦粉加入模具內(nèi)，通過(guò)模具內(nèi)槽體的尺寸控制多孔鈦板的尺寸。裝料完成后，載有多孔薄鈦板的整體模具放入真空爐內(nèi)燒結(jié)，形成多孔薄鈦板坯料。采用該模具可以制備出孔隙度40％～60％，厚度0.2mm～0.8mm，尺寸＜400mm×400mm，或φ＜400mm的多孔薄鈦板。
文檔編號(hào)B22F3/03GK201020871SQ20072014796
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者賢 吳, 健 張, 程 李, 湯慧萍, 淵 葛 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院