阅读说明：本技术 一种金属粉末烧结滤芯及其制备方法 (Metal powder sintered filter element and preparation method thereof ) 是由 赵本勇 赵志勇 朱晓辉 陈解放 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于提供一种金属粉末烧结滤芯的制备方法,通过添加成缝的金属锡粉末,在压制过程中采用高压压制,利用锡的延展性产生微小缝隙,金属起到支撑作用,通过加热到锡的熔点,然后将其甩出形成微小缝隙。采用本发明制备的金属粉末滤芯,由于产生细缝,细缝的横截面积比传统烧结滤芯的孔大,其流量增大；高压压制之后细缝比较窄,滤芯金属粉末之间的距离小,就能提高原有烧结滤芯的精度；由于本发明烧结滤芯缝隙的横截面积大,就具有优良的反冲洗效果,所以其使用寿命更长。(The invention aims to provide a preparation method of a metal powder sintered filter element, which is characterized in that metal tin powder with seams is added, high-pressure pressing is adopted in the pressing process, the ductility of tin is utilized to generate micro gaps, metal plays a supporting role, the metal is heated to the melting point of tin, and then the tin is thrown out to form the micro gaps. The metal powder filter element prepared by the invention has the advantages that the cross section area of the slit is larger than that of the hole of the traditional sintered filter element due to the generation of the slit, and the flow rate is increased; after high-pressure pressing, the fine seam is narrow, and the distance between metal powder of the filter element is small, so that the precision of the original sintered filter element can be improved; the cross section area of the sintered filter element gap is large, so that the sintered filter element gap has an excellent backwashing effect, and the service life of the sintered filter element gap is longer.)

一种金属粉末烧结滤芯及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属粉末冶金制品领域，具体涉及一种金属粉末烧结滤芯及其制备方法。

背景技术

目前，整个过滤器行业对过滤材料的要求都是要求尽可能大的过滤流量，同时过滤器本身要有很小的过滤阻力，从而达到降低能耗的目的。然而实际上对于普通的过滤器往往存在这样的矛盾：在过滤通量大的条件下，往往过滤精度不高；而当需要提高过滤精度的时候，过滤通量会急剧的下降。同时普通结构的滤芯在一些特殊场合，如石油化工S-Zorb吸附脱硫装置中普通的金属滤芯需求装备的数量大，同时滤芯由于本身结构不容易反冲洗，结果导致滤芯在使用约一年后就因为堵塞而报废，严重影响了生产的正常进行。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种金属粉末烧结滤芯及其制备方法，通过添加成缝的金属锡粉末，在压制过程中采用高压压制，利用锡的延展性产生微小缝隙，金属起到支撑作用，通过加热到锡的熔点，然后将其甩出形成微小缝隙。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种金属粉末烧结滤芯的制备方法及金属粉末烧结滤芯，其特征在于滤芯制备工艺步骤为：

（1）金属粉末筛分：滤芯金属粉末筛分，粉末粒度为-300+1000目；成缝金属粉末筛分，粉末粒度为-500+1000目。

（2）混合：将步骤（1）中滤芯粉末和成缝金属粉末以重量比为（30~40）∶1的比例混合均匀。

（3）压制：将步骤（2）中混合物填入定型模具中高压压制成中空圆柱形生胚，压制压强为800~1000MPa。

（4）烧结：将步骤（3）中生胚于200~250℃下保温0.5~1小时；然后通过离心将成缝金属液甩出生胚，离心速度为1000~1500r/min；最后将生胚置于1400~1800℃下保温烧结，0.5~1小时；上述操作均在真空环境下操作。

所述滤芯金属粉末为奥氏不锈钢或双相不锈钢。

所述成缝金属粉末为锡。

一种金属粉末烧结滤芯，所述滤芯由上制备方法制备而成。

所述滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm， 长为20~40μm。

所述滤芯厚度为1~5mm；长度为50~1000mm；内径为20~500mm。

本发明的有益效果：采用本发明制备的金属粉末滤芯，由于产生细缝，细缝的横截面积比传统烧结滤芯的孔大，其流量增大；高压压制之后细缝比较窄，滤芯金属粉末之间的距离小，就能提高原有烧结滤芯的精度；由于本发明烧结滤芯缝隙的横截面积大，就具有优良的反冲洗效果，所以其使用寿命更长。

具体实施方式

一种金属粉末烧结滤芯的制备方法，其特征在于滤芯制备工艺步骤为：

（1）金属粉末筛分

滤芯金属粉末筛分，粉末粒度为-300+1000目；

成缝金属粉末筛分，粉末粒度为-500+1000目；

（2）混合

将步骤（1）滤芯金属粉末和成缝金属粉末以重量比为（30~40）∶1的比例混合均匀；

（3）压制

将步骤（2）中混合物填入定型模具中高压压制成中空圆柱形生胚，压制压强为800-1000MPa；

（4）烧结

将步骤（3）中生胚于200~250℃下保温0.5~1小时；然后通过离心将成缝金属液甩出胚体，离心速度为1000~1500r/min；最后将胚体置于1200~1400℃下保温烧结，0.5~1小时；上述操作均在真空环境下操作。

滤芯金属粉末为奥氏不锈钢或双相不锈钢。

成缝金属粉末为锡等延展性好，熔点低的金属。

一种金属粉末烧结滤芯，所述滤芯由上述制备方法制备而成。

所述滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm。

所述滤芯厚度为1~5mm；长度为50~1000mm；内径为20~500mm。

奥氏不锈钢粉末烧结滤芯的制备方法：

奥氏不锈钢粉末筛分，粉末颗粒度为-300+1000目；成缝锡粉末筛分，粉末粒度为-500+1000目。

将步奥氏不锈钢粉末和锡粉末以重量比为30∶1的比例混合；将上述混合粉末分别在混合机内混合50min至混合均匀。

混合粉末填入定性模具中压制成中空圆柱形生胚，压制压强为800 MPa。

将生胚于240℃下保温0.5小时，金属锡融化，然后通过离心方式将锡液甩出胚体，离心速度为1000r/min；最后将胚体置于1500℃下保温烧结，0.5小时；上述操作均在真空环境下操作。

制备而成的滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm；滤芯厚度为1mm；长度为50mm；内径为20mm。

双向不锈钢粉末烧结滤芯的制备方法：

双向不锈钢粉末筛分，粉末颗粒度为-300+1000目；成缝锡粉末筛分，粉末粒度为-500+1000目。

将双向不锈钢粉末和锡粉末以重量比为40∶1的比例混合；将上述混合粉末分别在混合机内混合50min至混合均匀。

将混合粉末填入定性模具中压制成中空圆柱形生胚，压制压强为1000 MPa。

将生胚于240℃下保温1小时，金属锡融化，然后通过离心方式将锡液甩出胚体，离心速度为1500r/min；最后将胚体置于1500℃下保温烧结，1小时；上述操作均在真空环境下操作。

制备而成的滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm；长度为500mm；内径为250mm。

奥氏不锈钢粉末和双相不锈钢粉末混合烧结滤芯的制备方法：

奥氏不锈钢粉末筛分，粉末颗粒度为-300+1000目；成缝锡粉末筛分，粉末粒度为-500+1000目。

将奥氏不锈钢粉末和锡粉末以重量比为35∶1的比例混合；将上述混合粉末分别在混合机内混合50min至混合均匀。

将混合粉末填入定性模具中压制成中空圆柱形生胚，压制压强为900 MPa。

将生胚于240℃下保温0.8小时，金属锡融化，然后通过离心方式将锡液甩出胚体，离心速度为1200r/min；最后将胚体置于1500℃下保温烧结，0.8小时；上述操作均在真空环境下操作。

制备而成的滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm；长度为1000mm；内径为500mm。

所制备的金属粉末烧结滤芯安装在S-Zorb吸附脱硫装置中，进行试验检测，其中表1为金属粉末烧结滤芯现场过滤性能，表2为一周期内反应器与过滤器压差对比。

从表中可以看出，采用本发明制备的金属粉末滤芯能同时获得高精度、高通量和优良的反冲洗效果，更长的使用寿命。

表1

表2