多孔铁钴铜钛合金及其应用和制备方法技术

本发明专利技术公开了多孔铁钴铜钛合金及其应用和制备方法，所述多孔铁钴铜钛合金，包括以下体积百分数的组分：铁钴铜钛合金粉末35％

【技术实现步骤摘要】
多孔铁钴铜钛合金及其应用和制备方法


[0001]本专利技术涉及多孔铁钴铜钛合金及其应用和制备方法，尤其是涉及一种军用柴油车尾气净化系统中的颗粒物捕集器的多孔铁钴铜钛合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]相比较于汽油车，柴油车寿命长经济耐用，低速大扭矩，安全性高。但是，柴油车的尾气中含有大量的黑烟，氮氧化物和碳氢化物等。通常，柴油车尾气控制方法一般可分为机内净化和机外净化，机内主要有改善燃油和优化发动机设计与创新；机外净化是在尾气排空前进行催化净化，包括颗粒物捕集器、氧化催化转化器和NO
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催化转化器。柴油燃料质量对柴油机的排放有重要影响，主要因素有燃料密度、硫含量、芳香烃含量和馏程特性。影响柴油机排放的发动机参数主要有燃料室设计参数、空燃比、空气和燃料混合速度、燃料喷射时间、压缩比以及气缸内混合物的温度和组成等。上述客观不利因素很难改变：既无法短时间内提高柴油质量，且无法显著优化发动机的各项参数。所以，机外净化或称排放后处理就成了最有效且最主要的净化方法。后处理系统目前主要包含如下功能：颗粒物捕集器、氧化催化剂和NO
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催化净化。这些部件主要是采用在金属载体或陶瓷载体表面涂覆催化剂，催化分解尾气中的有害物质。
[0003]陶瓷载体主要是多孔的堇青石或多孔再生碳化硅陶瓷，而金属载体主要是金属蜂窝结构。金属载体主要是铁铬铝蜂窝结构(如图1所示)，这种蜂窝结构是通过金属钎焊的方式制作成型，这种制作方式使得蜂窝结构不可能足够小，且足够均匀，最为重要的是这种钎焊蜂窝结构使得金属蜂窝极易被堵塞，常见的尾气处理系统失效的主要原因就是蜂窝堵塞。军用柴油车通常具有更大的排量，导致尾气中含有更大比例的颗粒污染物和有害气体，这些因素导致常规的尾气净化系统很快被堵塞而需要维修。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决目前军用柴油车等大排量车的尾气处理系统中用于涂覆催化剂的金属载体的蜂窝容易被堵塞的问题，为此提供了一种孔隙率高的多孔铁钴铜钛合金，包括以下体积百分数的组分：铁钴铜钛合金粉末35％
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45％和成孔剂55％
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65％，其中，铁钴铜钛合金粉末包括以下重量百分数的组分：铁粉10％
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20％、钴粉20％
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40％、钛粉20％
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30％和铜粉10％
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50％。
[0005]作为优选，所述成孔剂为碳酸钙。
[0006]本专利技术还提供了上述多孔铁钴铜钛合金的应用，其应用于军用柴油车尾气系统的颗粒物捕集器。
[0007]本专利技术还提供了一种多孔铁钴铜钛合金的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将铁粉10％
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20％，钴粉20％
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40％，钛粉20％
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30％和铜粉10％
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50％按照质量比称重后进行混合；
[0009](2)将步骤(1)混合好并且干燥后的粉体按体积分数35％
‑
45％与碳酸钙粉体
55％
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65％混合；
[0010](3)将步骤(2)混合好的在室温下冷等静压后送入高温炉中，经两段升温保温后冷却到室温。
[0011]上述步骤(1)中采用酒精作为溶剂，在行星球磨机内以100
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200r/min将各组分混合120
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180min。
[0012]步骤(2)将铁钴铜钛合金粉体与碳酸钙粉体在行星球磨机内以70
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100r/min混合90
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120min。
[0013]步骤(3)在300
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450MPa下静压120
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240min后，放入高温炉中，在850
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900℃进行第一段保温60
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75min后，继续升温到1450
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1580℃进行第二段保温60
‑
75min后自然降温到室温。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术为多孔结构的合金，在强度远远超出使用需求的情况下，孔隙率更大且分布均匀，应用于军用柴油车尾气系统的颗粒物捕集器后能够避免堵塞。
附图说明
[0016]本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
[0017]图1是铁铬铝蜂窝结构放大2500倍的SEM照片；
[0018]图2是本专利技术多孔铁钴铜钛合金放大2500倍的SEM照片。
具体实施方式
[0019]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。
[0020]一种多孔铁钴铜钛合金，包括以下体积百分数的组分：铁钴铜钛合金粉末35％
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45％和成孔剂碳酸钙55％
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65％，其中，铁钴铜钛合金粉末包括以下重量百分数的组分：铁粉10％
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20％、钴粉20％
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40％、钛粉20％
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30％和铜粉10％
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50％。
[0021]上述多孔铁钴铜钛合金的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)将铁粉10％
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20％，钴粉20％
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40％，钛粉20％
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30％和铜粉10％
‑
50％按照质量比称重，采用酒精作为溶剂，在行星球磨机内以100
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200r/min将各组分混合120
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180min；
[0023](2)将步骤(1)混合好并且干燥后的粉体按体积分数35
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45％与碳酸钙粉体55
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65％在行星球磨机内以70
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100r/min混合90
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120min；
[0024](3)将混合好的粉体在室温下在300
‑
450MPa冷等静压120
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240min后送入高温炉中，先在850
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900℃进行第一段保温60
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75min以利用产生的空气和碳酸钙自身分解留下的空缺形成气孔，再继续升温到1450
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1580℃进行第二段保温60
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75min后自然降温到室温后得到多孔铁钴铜钛合金。
[0025]下面通过以下六个实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于以下实施例。
[0026]实施例1：
[0027](1)将铁粉10％，钴粉20％，钛粉20％和铜粉50％按照质量比进行称重，将称好的粉体采用酒精做溶剂在行星球磨机内以100r/min混合130min；
[0028](2)将步骤(1)混合好并且干燥后的粉体按体积分数45％与碳酸钙粉体55％在行星球磨机内以70r/min混合90min；
[0029](3)将步骤(2)混合好的粉体在室温，300MPa下冷等静压120min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔铁钴铜钛合金，其特征在于，包括以下体积百分数的组分：铁钴铜钛合金粉末35％
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45％和成孔剂55％
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65％，其中，铁钴铜钛合金粉末包括以下重量百分数的组分：铁粉10％
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20％、钴粉20％
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40％、钛粉20％
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30％和铜粉10％
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50％。2.根据权利要求1所述的多孔铁钴铜钛合金，其特征在于，所述成孔剂为碳酸钙。3.一种权利要求1或2所述的多孔铁钴铜钛合金的应用，其特征在于，应用于军用柴油车尾气系统的颗粒物捕集器。4.一种多孔铁钴铜钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铁粉10％
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20％，钴粉20％
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40％，钛粉20％
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30％和铜粉10％
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50％按照质量比称重后进行混合；(2)将步骤(1)混合好并且干燥后的粉体按体积分数35％
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45％与碳酸钙粉体55％
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【专利技术属性】
技术研发人员：王智，唐杰，彭聪，王芳芳，徐磊，唐松林，
申请(专利权)人：江苏智林空间装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：