專利名稱：一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料及制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多孔合金材料，特別是一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料，本 發明提供的超厚泡沫鐵及鎳合金材料，具有通透性好、結構均勻、比表面積大、 耐高溫及化學腐蝕，特別適用于機動車尾氣過濾、燃具及加熱器面板、油煙過 濾、工業氣體過濾、惡劣工況下的催化劑載體以及電極材料，本發明還涉及所 述超厚泡沫鐵及鎳合金材料的制備方法，該制備方法主要對一定厚度的多孔材 料進行前期導電化處理，使得達到一定厚度的多孔材料后續的復合電鍍或者化 學熱處理(粉末冶金)得以實現。本發明還提供了該超厚泡沫鐵及鎳合金材料 的用途。
背景技術：
多孔金屬材料因其體積密度小、比表面積大、結構均勻、機械性能及可加 工性能好，可廣泛應用于過濾、化工、能源、散熱、吸音等多種領域。隨著人 們認識的深入，對于耐高溫、抗腐蝕、可適用于惡劣工況及更高要求的多孔金 屬材料的需求尤為突出。
針對尾氣及工業氣體過濾、燃具面板、工業催化劑載體、電池電極等方面 市場的需求，性能上既要求通透性好、風阻小、結構均勻，質輕，且必須耐一
定高溫和化學腐蝕，具有一定厚度的(一般在5毫米以上)泡沫金屬，在材料的 選擇上則以含鉻或鋁的鎳及鐵合金比較適合，而復合電鍍制備的超厚泡沫鐵及 鎳合金材料為同時滿足這兩方面要求提供了較好的解決辦法，并且成本相對較 低。
目前制造多孔金屬材料的方法有很多種，如果按所處理的金屬的狀態，可 以分位以下幾大類1、基于金屬熔體的方法；2、基于金屬粉末的方法；3、基 于金屬蒸汽的方法；4、基于金屬離子的方法。
粉末冶金屬于基于金屬粉末的方法。在國際上，已有歐美等國采用粉末冶 金等工藝開發出一系列多孔鉻合金材料，已應用在機動車尾氣過濾、燃燒器面 板、電極材料等方面，但普遍存在通孔率不高、成本昂貴的問題。國內一般采用的電沉積法是基于金屬離子的方法，但未見報道有將復合電
鍍制備工藝用于5毫米以上多孔泡沫金屬材料的制備。
近20年來高速發展起來的復合鍍層，已成為復合材料中的一支新軍，在工 程技術中獲得了廣泛的應用。通過金屬電沉積的方法，將一種或數種不溶性的 固體顆粒，均勻地夾雜到金屬鍍層中所形成的特殊鍍層就是復合鍍層。這種制 備復合鍍層的方法，稱之為復合電鍍。這種技術在國內外還有一些其它名稱。 例如彌散電鍍、鑲嵌電鍍、分散電鍍或組合電鍍等等。
復合鍍層的基本成分分為二類。 一類是通過電化學還原反應而形成鍍層的 那種金屬，稱為基質金屬。原則上凡通過電沉積方法能得到的如鎳、銀、鋅、 金、銅、鉻等均可作為基質金屬；另一類則為不溶性固體顆粒，它們通常是不 連續地分散于基質金屬之中，組成一個不連續相。品種有無機顆粒，如金剛 石、石墨、各種氧化物(如A1A、 Ti02, Zr02)、硫化物(如MoS2)、硼化物、氮 化物(如BN)、硫酸鹽、硅酸鹽等；有機顆粒如聚四氟乙烯、尼龍、氨基甲醛樹 脂等。或者金屬粉(如鎳、鋁、鉻、鎢粉)。這些固體顆粒粒度一般在40um以 下，最好在O. 1 10ixm之間。粒度過大則不易包覆在鍍層中，而且鍍層粗糙； 粒度過小則容易在鍍液中結塊，使微粒在鍍層中分布不均。
工業上常用復合鍍層來提高基體材料的耐磨性或用于防止高溫條件下工作 的零部件的腐蝕。例如，Ni-Si02復合鍍層在100(TC下的抗氧化能力遠比普通鍍 鎳層強，其腐蝕量僅為純鎳的1/3。為了防止在高溫下工作的燃氣輪機葉片、高 溫發動機噴嘴等的腐蝕，工業上一般使用Ni-Si02、 Ni_Zr02、 Cr-Al203等鍍層， 作為抗高溫氧化的復合鍍層。
由于復合電鍍是一種特殊的電鍍工藝，為了獲得合格的復合鍍層，必須注 意以下兩個方面 一是固體微粒的選擇和制備，在制備固體微粒之前，通常還 要對其粒徑大小和分布進行測定，而且在使用前還需用表面活性劑對其進行潤 濕處理，使固體微粒親水，同時還應視情況在鍍液中加入一定量的陽離子表面 活性劑。它們能大量吸附在微粒表面，使其帶正電荷，較順利地在陰極上電沉 積；二是選擇合理的設備，使固體微粒在電沉積過程中能夠均勻地懸浮在鍍液 中，目前常用的有機械攪拌法、壓縮空氣攪拌法、上流循環攪拌法、超聲波攪 拌法等等，也可以使用兩種以上聯合攪拌方式。使用攪拌的目的，就是在鍍液 內保持最大的有效的固體微粒濃度，并使其均勻地夾雜到基質金屬中得到理想的復合鍍層。
化學熱處理(粉末冶金)作為一種成熟的熱處理工藝，是使工件表面滲入 一種或幾種化學元素的原子，從而改變工件表面的化學成分、組織和性能。經 經淬火和低溫回火后，使得工件表面具有高的硬度、耐高溫、耐磨性和耐蝕性、
強韌性等。國內未見報道有將化學熱處理法制備工藝用于5毫米以上三維多孔泡 沫金屬材料的制備。
發明內容
本發明所要解決的技術問題第一方面在于提出一種超厚泡沬鐵及鎳合金材 料，其所述超厚泡沫鐵及鎳合金材料的孔隙率更高，表觀質量密度更小，均勻 性更好、更耐高溫、抗蝕性更好，以解決現在的多孔金屬材料存在的通孔率不 高，耐高溫、抗腐蝕性能無法進一步滿足人們要求的問題。
本發明所要解決的技術問題第二方面在于提出上述超厚泡沫鐵及鎳合金材 料的制備方法，該制備方法采用復合電鍍或化學熱處理工藝，旨在制造出上述 超厚泡沫鐵及鎳合金材料，所提出的超厚泡沫鐵及鎳合金材料的制造方法其成 本低廉，以解決現在的制造方法造成成本高的問題。
本發明所要解決的技術問題第三方面在于提供上述超厚泡沬鐵及鎳合金材 料的用途。
作為本發明第一方面的一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料，其特征在于包括 基于導電化處理后的具有多孔結構的非金屬基材或具有多孔結構的金屬基材， 鐵及鎳合金與鉻或鋁粉構成的復合鍍層均勻分布在金屬或非金屬基材的表面及 內部。
所述超厚泡沫鐵及鎳合金材料，包含但不限于，鐵鎳鉻、鐵鉻鋁、鐵鉻、鐵 鋁、鎳鉻、鎳鉻鋁、鎳鉻鋁釔、鎳鉻鈷、鎳鐵鋁合金的一種或幾種混合。
戶;f述具有多孔結構的金屬基材為多孔、三維網狀、泡沫或海綿狀金屬材料中 的一種。
所述具有多孔結構的非金屬基材為聚氨酯、聚醚泡沫海綿、纖維網、無紡布 中的一種。
所述金屬基材或非金屬基材的厚度為5mm 80mm，每英寸上孔數PPI為5 100 個之間。作為本發明第二方面的一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料的制備方法，其特征在 于包括以下步驟
1、 對具有多孔結構的非金屬材料構成的基材進行導電化處理，導電化處理 時，先在基材上浸涂導電膠，干燥后，在導電膠上熱噴涂金屬層使基材導電化;
2、 在金屬層通過復合電鍍納米或微米級的鉻或鋁粉末的方法鍍覆上鐵或鎳 合金；并進行冷卻和除塵；
3、 冷卻、除塵后，通過化學方法或熱處理方法去除非金屬基材，再經氫氧 化還原及熱擴散處理后得到超厚泡沫鐵及鎳合金材料。
作為本發明第二方面的另一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料的制備方法，其特征 在于包括以下步驟
1、 在金屬基材上通過復合電鍍納米或微米級的鉻或鋁粉末的方法鍍上鐵或 鎳合金；并進行冷卻和除塵；
2、 冷卻、除塵后，通過化學方法或熱處理方法去除金屬基材，再經氫氧化 還原及熱擴散處理后得到超厚泡沫鐵及鎳合金材料。
作為本發明第二方面的再一種超厚泡沬鐵及鎳合金材料的制備方法，其特征 在于包括以下步驟
1、 對具有多孔結構的非金屬材料構成的基材進行導電化處理，導電化處理 時，先在基材上浸涂導電膠，干燥后，在導電膠上熱噴涂金屬層使基材導電化；
2、 在金屬層預電鍍上鐵或鎳；
3、 通過化學方法或熱處理方法去除非金屬基材，再進行氫氧化還原及熱擴 散處理；
4、 用納米或微米級的鉻或鋁粉末填充泡沫鐵或泡沫鎳，熱處理后得到超厚 泡沫鐵及鎳合金材料。
作為本發明第二方面的另一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料的制備方法，其特征 在于包括以下步驟
1、 在金屬基材上預電鍍上鐵或鎳；
2、 通過化學方法或熱處理方法去除非金屬基材，再進行氫氧化還原及熱擴 散處理；
3、 用納米或微米級的鉻或鋁粉末填充泡沫鐵或泡沫鎳，化學熱處理后得到 超厚泡沫鐵及鎳合金材料。上述鉻或鋁粉末細度在5納米-5微米之間。
上述超厚泡沫鐵及鎳合金材料可用于制備機動車尾氣過濾、加熱器及燃燒 器面板、工業氣體過濾、耐高溫及化學腐蝕的催化劑載體以及電極材料。
本發明的有益效果是利用所述方法制造的超厚泡沫鐵及鎳合金材料，質 輕、比表面積大，鍍層均勻、鍍層附著效果良好、通透性及機械性能好，操作 ,簡便易行，制作成本較低， 一次投資少。本發明所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材 料，因其比表面積大(可達10平方米/克以上)，孔隙率高(95%以上)、通透 性及均勻性好、耐高溫(900度以上)及耐酸堿腐蝕性好、成本低廉，是一種理 想的高溫過濾、散熱、催化劑載體及電極材料。特別適用于機動車尾氣過濾、 加熱器及燃燒器面板、工業氣體過濾、惡劣工況下的催化劑載體以及電極材料。
具體實施例方式
為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解， 下面結合具體實施方式
，進一步闡述本發明。
實施例l超厚泡沫鎳鉻鋁釔(復合電鍍法)
裁取25mm厚300乘300mm長寬，PPI為20 (每英寸上孔數PPI為20個)的聚氨 酯泡沫海綿試片，先經表面化學處理熱堿除油后，清洗干凈，晾干備用。 將聚氨酯泡沬海綿試片浸入小于30歐姆的導電碳膠中，后用專用設備擠出多余 膠液，加溫至130攝氏度烘干2小時，反復三次后，用電弧噴涂金屬鋅，設備 電弧噴涂設備，(QD8-D-400)，噴涂材料選含鋅99.99%鋅絲，鋅絲直徑直徑2mm, 噴涂鋅時要求送絲速度中速，氣壓0.6MPa，電流80-IOOA，槍嘴與噴涂件距離 150-200mm，移動速度5-10m/s，噴涂厚度為10-20um， 3分鐘后經目測表面覆蓋即 可。再用等離子噴涂設備噴涂純銅粉末，要求含銅99.9%，粒度為170-225目， 噴涂時，槍嘴與噴涂件距離250-300mm，噴涂厚度8-12um，時間3分鐘。導電化 好的基材表面8公斤空氣壓力吹去浮塵后入槽進行復合鍍。
鎳鉻鋁釔復合鍍配比
NiS04.7H20 270-320g/L
NiC12. 6H2038-51g/L
H3B03 32-44g/La -A1203(30nm) Cr粉(5-25um) Y粉(5-25um)
45g/L
350g/L
50g/L
潔凈空氣攪拌，電流密度5A/dm2
復合電鍍6小時后，取出試片，洗凈，瀝干，再加熱至表面無水份殘留。 熱處理工序(氧化、還原、熱擴散處理)
氧化將電沉積后的產品加熱至600-400攝氏度，時間30分鐘，氧化去除海
綿
還原、擴散:去除海綿后的試片推入還原爐內加熱980-1150攝氏度，并注入 氫氣、氮氣，保溫6-7小時后梯度冷卻，時間為2 4小時，取出后進行表面平 整及修邊，裁剪合格后即可。
實施例2超厚泡沫鐵鉻鋁(復合電鍍法)
裁取25mm厚300乘300mm長寬，PPI為20 (每英寸上孔數PPI為20個)的聚氨 酯泡沫海綿試片，先經表面化學處理熱堿除油后，清洗干凈，晾干備用。 將基體材料浸入小于30歐姆的導電碳膠中，后用專用設備擠出多余膠液，加溫 至130攝氏度烘干2小時，反復三次后，用電弧噴涂金屬鋅，設備電弧噴涂設 備，(QD8-D-400)，噴涂材料選含鋅99.99%鋅絲，鋅絲直徑直徑2腿，噴涂鋅 時要求送絲速度中速，氣壓O. 6MPa，電流80-100A，槍嘴與噴涂件距離150-200mm， 移動速度5-10m/s，噴涂厚度為10-20um， 3分鐘后經目測表面覆蓋即可。再用等 離子噴涂設備噴涂純銅粉末，要求含銅99.9%，粒度為170-225目，噴涂時，槍 嘴與噴涂件距離250-300咖，噴涂厚度8-12um，時間3分鐘。導電化好的基材表 面8公斤空氣壓力吹去浮塵后入槽進行復合鍍。
復合電鍍鐵鉻鋁配方
FeCL2. 4H20 300-350g/L
NaCl 10-20g/L
Mncl2. 4H20 1-2g/L
H3B03 6-8g/L
PH值 2-3
陰極電流密度 15-20A/dm2Cr粉(5-25um) 300g/L a -A1203(30nm) 50g/L 9挑氮氣攪拌
復合電鍍6小時后，取出試片，洗凈，瀝干，再加熱至表面無水份殘留。 熱處理工序(氧化、還原、熱擴散處理)
氧化將電沉積后的產品加熱至600-400攝氏度，時間30分鐘，氧化去除海
綿
還原、擴散:去除海綿后的試片推入還原爐內加熱980-1150攝氏度，并注入 氫氣、氮氣，保溫6-7小時后梯度冷卻，時間為2 4小時，取出后進行表面平 整及修邊，裁剪合格后即可。
實施例3超厚泡沫鐵鉻(化學熱處理法)
裁取25mm厚300乘300mm長寬，PPI為20 (每英寸上孔數PPI為20個)的聚氨 酯泡沫海綿試片，先經表面化學處理熱堿除油后，清洗干凈，晾干備用。
將基體材料浸入小于30歐姆的導電碳膠中，后用專用設備擠出多余膠液，加 溫至130攝氏度烘干2小時，反復三次后，用電弧噴涂金屬鋅，設備電弧噴涂 設備，(QD8-D-400)，噴涂材料選含鋅99.9將鋅絲，鋅絲直徑直徑2mm，噴涂 鋅時要求送絲速度中速，氣壓0.6MPa，電流80-100A，槍嘴與噴涂件距離 150-200mm,移動速度5-10m/s，噴涂厚度為10-20um， 3分鐘后經目測表面覆蓋即 可。再用等離子噴涂設備噴涂純銅粉末，要求含銅99.9%，粒度為170-225目， 噴涂時，槍嘴與噴涂件距離250-300mm，噴涂厚度8-12um，時間3分鐘。導電化 好的基材表面8公斤空氣壓力吹去浮塵后入槽進行預電鍍泡沬鐵。
電鍍鐵配方
FeCL2. 4H20 300-350g/L
NaCl 10-20g/L Mncl2.4H20 l_2g/L H3B03 6-8g/L
PH值 2-3 陰極電流密度 15-20A/dm2
電鍍鐵6小時后，取出試片，洗凈，瀝干，再加熱至表面無水份殘留。熱處理工序(氧化、還原、熱擴散處理)-氧化將電沉積后的產品加熱至600-400攝氏度，時間30分鐘，氧化去除海綿還原、擴散:去除海綿后的試片推入還原爐內加熱980-1150攝氏度，并注入 氫氣、氮氣，保溫6-7小時后梯度冷卻，時間為2 4小時，取出后進行表面平 整及修邊，裁剪合格后封裝備用。將泡沫鐵試片與鉻粉、鋁粉充分混合后用超聲波填實泡沬金屬縫隙，裝入 密封箱中，加熱200攝氏度1小時，400攝氏度1小時，600攝氏度1小時，800攝氏 度2小時，1050攝氏度(IO小時)，隨爐冷卻至500攝氏度，出爐，達到室溫開箱， 清除殘余粉末，用超聲波清洗，烘干，調質。成品封裝入庫。化學熱處理鐵鉻配方鉻粉末(500目)30%NACL 1%NH4CL 3%AL203(500目)66%實施例4超厚泡沫鐵鋁(化學熱處理法)裁取25mm厚300乘300咖長寬，PPI為20 (每英寸上孔數PPI為20個)的聚氨 酯泡沬海綿試片，先經表面化學處理熱堿除油后，清洗干凈，晾干備用。 將基體材料浸入小于0.3歐姆的導電碳膠中，后用專用設備擠出多余膠液，加溫 至130攝氏度烘干2小時，反復三次后，用電弧噴涂金屬鋅，設備電弧噴涂設 備，(QD8-D-400)，噴涂材料選含鋅99.99%鋅絲，鋅絲直徑直徑2mm，噴涂鋅 時要求送絲速度中速，氣壓O. 6MPa，電流80-100A，槍嘴與噴涂件距離150-200mm， 移動速度5-10m/s，噴涂厚度為10-20um， 3分鐘后經目測表面覆蓋即可。再用等 離子噴涂設備噴涂純銅粉末，要求含銅99.9%，粒度為170-225目，噴涂時，槍 嘴與噴涂件距離250-300mm，噴涂厚度8-12um，時間3分鐘。導電化好的基材表 面8公斤空氣壓力吹去浮塵后入槽進行預電鍍泡沫鐵。電鍍鐵配方FeCL2. 4H20 300-350g/LNaCl 10-20g/L Mncl2. 4H20 1-2g/LH3B03 6—8g/LPH值 2-3 陰極電流密度 15-20A/dm2電鍍鐵6小時后，取出試片，洗凈，瀝干，再加熱至表面無水份殘留。 熱處理工序(氧化、還原、熱擴散處理):氧化將電沉積后的產品加熱至600-400攝氏度，時間30分鐘，氧化去除海綿還原、擴散:去除海綿后的試片推入還原爐內加熱980-1150攝氏度，并注入 氫氣、氮氣，保溫6-7小時后梯度冷卻，時間為3 4小時，取出后進行表面平整及修邊，裁剪合格后封裝備用。將泡沫鐵試片與鋁粉充分混合后用超聲波填實泡沫金屬縫隙，裝入密封箱 中，加熱200攝氏度1.5小時，400攝氏度1小時，600攝氏度1.5小時，800攝氏度 2小時，1050攝氏度(5小時)，隨爐冷卻至500攝氏度，出爐，達到室溫開箱， 清除殘余粉末，用超聲波清洗，烘干，調質。成品封裝入庫。化學熱處理鐵鋁配方鋁粉(500目)15%NACL 3%SI02(500目)82%實施例5超厚泡沫鐵鉻鋁(化學熱處理法)裁取25訓厚300乘300mm長寬，PPI為20 (每英寸上孔數PPI為20個)的聚氨 酯泡沫海綿試片，先經表面化學處理熱堿除油后，清洗干凈，晾干備用。將基體材料浸入小于30歐姆的導電碳膠中，后用專用設備擠出多余膠液，加 溫至130攝氏度烘干2小時，反復三次后，用電弧噴涂金屬鋅，設備電弧噴涂 設備，(QD8-D-400)，噴涂材料選含鋅99.'99%鋅絲，鋅絲直徑直徑2咖，噴涂 鋅時要求送絲速度中速，氣壓0.6MPa,電流80-IOOA，槍嘴與噴涂件距離 150-200ram，移動速度5-10in/s，噴涂厚度為10-20um， 3分鐘后經目測表面覆蓋即 可。再用等離子噴涂設備噴涂純銅粉末，要求含銅99.9%，粒度為170-225目， 噴涂時，槍嘴與噴涂件距離250-300mm，噴涂厚度8-12um，時間3分鐘。導電化 好的基材表面8公斤空氣壓力吹去浮塵后入槽進行預電鍍泡沫鐵。 電鍍鐵配方FeCL2. 4H20 300-350g/LNaCl 10-20g/LMncl2. 4H20 1-2g/LH3B03 6-8g/LPH值 2-3 陰極電流密度 15-20A/dm2電鍍鐵6小時后，取出試片，洗凈，瀝干，再加熱至表面無水份殘留。 熱處理工序(氧化、還原、熱擴散處理)氧化將電沉積后的產品加熱至600-400攝氏度，時間30分鐘，氧化去除海綿還原、擴散:去除海綿后的試片推入還原爐內加熱980-1150攝氏度，并注入 氫氣、氮氣，保溫6-7小時后梯度冷卻，時間為2 4小時，取出后進行表面平 整及修邊，裁剪合格后封裝備用。將泡沫鐵試片與鉻粉、鋁粉充分混合后用超聲波填實泡沫金屬縫隙，裝入 密封箱中，加熱200攝氏度1小時，400攝氏度1小時，600攝氏度1小時，800攝氏 度2小時，1050攝氏度(IO小時)，隨爐冷卻至500攝氏度，出爐，達到室溫開箱， 清除殘余粉末，用超聲波清洗，烘干，調質。成品封裝入庫。化學熱處理鐵鉻鋁配方鉻粉末(500目)30%NACL 1%NH4CL 3%AL203(500目)66%AL(400目) 10%用途實施例 -根據實施例一中所述，制備25mm厚，300X300mm泡沫鎳鉻鋁釔試片共12片， 經機加工整形切園，去除邊緣毛刺，制成直徑10.5英寸(266.7mm)的12個小園 形，疊加后總長度為12英寸(304.8mm),稍經壓合，使之每片縫隙控制在O. 5mm 以內，即可制成一套柴油機尾氣凈化器(010.5英寸X12英寸國際通用規格)過 濾芯；該過濾芯送至凈化器生產廠家，由其在表面涂覆貴金屬催化劑并加裝不 銹鋼外殼后，即可制得一套規格為0 10. 5英寸X12英寸尾氣凈化器。以上實施例只是說了復合鍍及化學熱處理多孔鎳鉻鋁釔及鐵鉻鋁、鐵鋁的 情況，本發明的復合鍍及化學熱處理工藝還可以制備其他鎳及鐵系列合金，其操作過程是相同和相似的，在實施例中不再一一介紹。經過本發明方法所獲得的超厚泡沫鐵及鎳合金材料，目前已在機動車尾氣 過濾及燃燒面板、高溫及耐蝕催化劑載體等方面得到應用，性價比較高，市場 潛力巨大，具有良好的社會及經濟效益。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業 的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中 描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發 明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1、一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料，其特征在于包括基于導電化處理后的具有多孔結構的非金屬基材或具有多孔結構的金屬基材，鐵及鎳合金與鉻或鋁粉構成的復合金屬層均勻分布在金屬或非金屬基材的表面及內部。
2、 根據權利要求l所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料，其特征在于，所述鐵 及鎳合金包含但不限于，鐵鎳鉻、鐵鉻鋁、鐵鉻、鐵鋁、鎳鉻、鎳鉻鋁、鎳鉻 鋁釔、鎳鉻鈷、鎳鐵鋁合金的一種或幾種混合。
3、 根據權利要求l所述的超厚泡沬鐵及鎳合金材料，其特征在于，所述具 有多孔結構的金屬基材為多孔、三維網狀、泡沫或海綿狀金屬材料中的一種。
4、 根據權利要求l所述的超厚泡沬鐵及鎳合金材料，其特征在于，所述具有多孔結構的非金屬基材為聚氨酯、聚醚泡沫海綿、纖維網、無紡布中的一種。
5、 根據權利要求l所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料，其特征在于，所述金 屬基材或非金屬基材的厚度從5mm 80mm，每英寸上孔數PPI為5 100個之間。
6、 一種制備權利要求l所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料的方法，其特征在于 包括以下步驟(1) 、對具有多孔結構的非金屬材料構成的基材進行導電化處理，導電化處 理時，先在基材上浸涂導電膠，干燥后，在導電膠上熱噴涂金屬層使基材導電 化；(2) 、在金屬層通過復合電鍍納米或微米級的鉻或鋁粉末的方法鍍上鐵或鎳 合金；并進行冷卻和除塵；(3) 、冷卻、除塵后，通過化學方法或熱處理方法去除非金屬基材，再經氫 氧化還原及熱擴散處理后得到超厚泡沫鐵及鎳合金材料。
7、 根據權利要求6所述的制備權利要求1所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料的 方法，其特征在于所述復合電鍍鉻或鋁粉末細度在5納米-5微米之間。
8、 一種制備權利要求l所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料的方法，其特征在 于包括以下步驟(1 )、在金屬基材上通過復合電鍍納米或微米級的鉻或鋁粉末的方法鍍覆上 鐵或鎳合金；并進行冷卻和除塵；(2)、冷卻、除塵后，通過化學方法或熱處理方法去除金屬基材，再經氫氧 化還原及熱擴散處理后得到超厚泡沫鐵及鎳合金材料。
9、根據權利要求8所述的制備權利要求1所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料 的方法，其特征在于所述復合電鍍鉻或鋁粉末細度在5納米-5微米之間。
10、 一種制備權利要求l所述的超厚泡沬鐵及鎳合金材料的方法，其特征在于包括以下步驟(1) 、對具有多孔結構的非金屬材料構成的基材進行導電化處理，導電化處 理時，先在基材上浸涂導電膠，干燥后，在導電膠上熱噴涂金屬層使基材導電 化；(2) 、在金屬層預電鍍上鐵或鎳；(3) 、通過化學方法或熱處理方法去除非金屬基材，再進行氫氧化還原及熱 擴散處理；(4) 、用納米或微米級的鉻或鋁粉末填充泡沫鐵或泡沫鎳，化學熱處理后得 到超厚泡沫鐵及鎳合金材料。
11、 根據權利要求10所述的制備權利要求1所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料 的方法，其特征在于所述鉻或鋁粉末細度在5納米-5微米之間。
12、 一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1) 、在金屬基材上預電鍍上鐵或鎳；(2) 、通過化學方法或熱處理方法去除非金屬基材，再進行氫氧化還原及熱 擴散處理；(3) 、用納米或微米級的鉻或鋁粉末填充泡沫鐵或泡沫鎳，化學熱處理后得 到超厚泡沫鐵及鎳合金材料。
13、 根據權利要求12所述的制備權利要求1所述的超厚泡沫鐵及鎳合金材料 的方法，其特征在于所述鉻或鋁粉末細度在5納米-5微米之間。
14、 權利要求l所述的超厚泡沬鐵及鎳合金材料可用于制備機動車尾氣過 濾、加熱器及燃燒器面板、工業氣體過濾、耐高溫及化學腐蝕的催化劑載體以 及電極材料。
全文摘要
一種超厚泡沫鐵及鎳合金材料，包括基于導電化處理后的具有多孔結構的非金屬或金屬基材，鐵及鎳合金與鉻或鋁粉構成的復合鍍層均布在金屬或非金屬基材的表面及內部。本發明還公開了該超厚泡沫鐵及鎳合金材料制備方法，首先通過導電碳膠及熱噴涂金屬層使之導電化，再電鍍生產出泡沫鐵或鎳，此時可根據要求氧化去除基材后填充鉻鋁粉進行化學熱處理，或直接復合電鍍鉻鋁粉，最后通過熱處理得到穩定金相結構。本發明的超厚泡沫鐵及鎳合金材料具有比表面積大，鍍層均勻、附著及深鍍效果良好，耐溫及耐化學腐蝕性能較好，操作簡便易行，制作成本較低。適用于機動車尾氣過濾、加熱器及燃燒器面板、工業氣體過濾、耐高溫及化學腐蝕的催化劑載體、電極材料。
文檔編號C22C45/00GK101314837SQ200710041399
公開日2008年12月3日 申請日期2007年5月29日 優先權日2007年5月29日
發明者余秀英, 孫桂平 申請人:孫桂平;余秀英