金属体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及通过将金属粉末组合物施加到金属体上来制备涂覆的金属体的方法，从而获得涂覆的金属体，其涂层含有一种或多种蜡组分；将涂覆的金属体加热至至少一种所述蜡组分的熔化温度，然后将其冷却至室温，以获得涂覆的金属体；并对涂覆的金属体进行热处理，以实现所述金属体的金属部分与所述金属粉末组合物之间的合金形成，其中所述金属体包含镍、钴、铜和/或铁，所述金属粉末组合物包括粉末形式的金属组分，其含有元素或合金形式的铝、硅或镁。通过熔化和冷却蜡，该方法可以得到具有更均匀的合金覆盖的金属体。本发明专利技术还涉及随后用碱性溶液处理金属体的方法。本发明专利技术还包括可通过根据本发明专利技术的方法获得的金属体，其例如用作载体和结构组分以及用于催化转化技术。和结构组分以及用于催化转化技术。和结构组分以及用于催化转化技术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属体及其制备方法

技术介绍

[0001]本专利技术涉及制备涂覆的金属体的方法，其中将金属粉末组合物施加到金属体，从而获得涂覆的金属体，其涂层含有一种或多种蜡组分。随后将这些金属体加热到蜡的熔化温度，再次冷却到室温，然后进行热处理，使得实现金属体的各部分和所施加的金属粉末之间的合金形成。蜡的熔化和随后的冷却能够获得具有更均匀的合金覆盖的金属体。这种方法的一个应用领域是烧结技术。本专利技术进一步涉及方法，其中然后用碱性溶液处理这些热处理的金属体。这种方法的一个应用领域是催化剂的制备。本专利技术进一步涉及可通过当前公开的方法获得的金属体，其例如用作载体和结构组分和催化剂技术中。
[0002]现有技术
[0003]从现有技术，例如从WO2019057533A1中已知用于制备合金涂覆的金属体的方法。在其中将金属粉末施加到金属体，随后对其进行热处理以在金属体和金属粉末的接触区域中形成合金。
[0004]这些方法的问题在于金属体的不均匀合金覆盖，这意味着金属体表面的一些部分具有高合金覆盖，并且一些部分具有低合金覆盖。根据设想的最终用途，这又会带来多种缺点。迄今为止，不均匀的合金覆盖的原因尚不清楚。
[0005]关于合金涂覆的金属体的多种可能的用途，需要其中实现金属体的更均匀合金覆盖的其制备方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了其中实现了金属体的更均匀合金覆盖的相应方法。根据本专利技术的用于制备涂覆的金属体的方法包括以下步骤：
[0007](a)将金属粉末组合物施加到金属体以获得涂覆的金属体1，其涂层含有一种或多种蜡组分，
[0008](b)将所述涂覆的金属体1加热至至少一种所述蜡组分的熔化温度，然后将其冷却至室温，以获得涂覆的金属体2，
[0009](c)对所述涂覆的金属体2进行热处理，以实现所述金属体的金属组分与所述金属粉末组合物之间的合金形成，从而获得金属体3，
[0010]其中步骤(a)中使用的所述金属体包含选自以下的金属组分：镍、钴、铜、铁，并且
[0011]其中步骤(a)中使用的所述金属粉末组合物包含含有元素或合金形式的铝、硅或镁的粉状金属组分。
[0012]与现有技术方法相比，在根据本专利技术的方法中，在用于合金形成的热处理之前，首先熔化蜡，然后再次冷却(参见步骤(b))。结合本专利技术获得的实验结果表明，需要在用于合金形成的热处理之前实际进行步骤(b)中描述的蜡的熔化和冷却，以获得预期的更均匀的合金覆盖。仅向金属粉末添加蜡并在施加金属粉末(步骤(a))之后进行用于合金形成的热处理(步骤(c))是不够的。
[0013]在根据本专利技术的方法1的步骤(a)中，将金属粉末组合物施加到金属体以获得涂覆
的金属体1，其涂层含有一种或多种蜡组分。
[0014]在根据本专利技术的方法的步骤(a)中，可以以各种方式施加金属粉末组合物，例如通过滚压或浸渍使金属体与金属粉末组合物接触，或通过喷涂、散布或倾倒施加金属粉末组合物。为此目的，金属粉末组合物可以呈悬浮液形式或呈粉末形式。
[0015]优选地，在根据本专利技术的方法的步骤(a)中将金属粉末组合物实际施加到金属体之前，先用粘合剂浸渍金属体。浸渍可以例如通过喷涂粘合剂或将金属体浸入粘合剂中来完成，但不限于这些选择。随后可以将金属粉末组合物施加到由此制备的金属体上。
[0016]可选地，可以在一个步骤中施加粘合剂和金属粉末组合物。为此，在施加之前将金属粉末组合物悬浮在液体粘合剂本身中，或将金属粉末组合物和粘合剂悬浮在辅助液体F中。
[0017]所述粘合剂是通过在100℃至400℃的温度范围内的热处理可以完全转化为气态产物的组合物，其包含促进金属粉末组合物粘附在金属体上的有机化合物。所述有机化合物优选地选自：聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙二醇、这些化合物的混合物。特别优选PEI。聚乙烯吡咯烷酮的分子量优选在10,000g/mol至1,300,000g/mol的范围内。聚乙烯亚胺的分子量优选在10,000g/mol至1,300,000g/mol的范围内。聚乙烯亚胺(PEI)的分子量更优选在700,000g/mol至800,000g/mol的范围内。
[0018]辅助液体F必须能够悬浮金属粉末组合物和粘合剂，并可通过在100℃至400℃的温度范围内的热处理完全转化为气态产物。优选地，辅助液体F选自：水、乙二醇、PVP和这些化合物的混合物。通常，当使用辅助液体时，将粘合剂以1重量％至10重量％范围内的浓度悬浮在水中，然后将金属粉末组合物悬浮在该悬浮液中。
[0019]为了实现在根据本专利技术的方法的步骤(a)结束时获得其涂层含有一种或多种蜡组分的涂覆的金属体1的效果，必须添加涂层的一种或多种蜡组分。
[0020]为此，可以单独或组合选择以下程序：
[0021](i)将一种或多种蜡组分添加到金属粉末组合物中，
[0022](ii)将一种或多种蜡成分添加到粘合剂中，
[0023](iii)将一种或多种蜡组分添加到辅助液体F中，
[0024](iv)将一种或多种蜡组分施加到未涂覆的金属体，
[0025](v)将一种或多种蜡组分施加到粘合剂涂覆的金属体，
[0026](vi)将一种或多种蜡组分施加到用金属粉末组合物涂覆的金属体1。
[0027]在本专利技术的优选实施方案中，将一种或多种蜡组分添加到所述金属粉末组合物中(程序(i))。
[0028]蜡是由它们的机械和物理特性定义的物质。它们的化学组成和来源可能非常不同。蜡与类似的合成或天然产品(例如树脂、塑料块、金属皂等)的主要区别在于它们通常在约50℃和90℃之间(在特殊情况下甚至高达约250℃)转化为熔融的低粘度状态，并且几乎不含成灰化合物。根据来源，蜡分为三类，即(i)天然蜡，包括植物蜡(例如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、西班牙草蜡、软木蜡、瓜拉马腊(guaruma wax)、大米胚芽油蜡、甘蔗蜡、小冠椰子蜡、褐煤蜡等)、动物蜡(例如蜂蜡、虫胶蜡、鲸蜡、羊毛脂或羊毛蜡、尾脂油脂等)和矿物蜡(例如矿蜡、地蜡等)；(ii)化学改性蜡，包括硬蜡(例如褐煤酯蜡、沙索蜡、氢化荷荷巴蜡等)；(iii)合成蜡，包括聚亚烷基蜡、聚亚烷基二醇蜡(例如聚乙二醇蜡)等。天然的最新
(“可再生”)蜡的主要成分是长链脂肪酸(蜡酸)与长链脂肪醇、三萜烯或甾醇的酯；这些蜡酯还含有游离的羧基和/或羟基。天然化石蜡，例如来自褐煤或矿物油的蜡，就像来自Fischer
‑
Tropsch合成的蜡或聚亚烷基蜡(例如聚乙烯蜡)一样，主要由直链烃组成；然而，根据其来源，前者也可能含有支链或脂环族烃。这些“烃蜡”通常通过随后的氧化或在聚烯烃蜡的情况下通过具有羧基的共聚单体来官能化。对于术语“蜡”的更多详述，参见Chemielexikon[Chemical Lexicon]，第10版，第6卷，Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York，第4906页，1999年，在“waxes”下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制备涂覆的金属体的方法，其包括以下步骤：(a)将金属粉末组合物施加到金属体以获得涂覆的金属体1，其涂层含有一种或多种蜡组分，(b)将所述涂覆的金属体1加热至至少一种所述蜡组分的熔化温度，然后将其冷却至室温，以获得涂覆的金属体2，(c)对所述涂覆的金属体2进行热处理，以实现所述金属体的金属组分与所述金属粉末组合物之间的合金形成，从而获得金属体3，其中步骤(a)中使用的所述金属体包含选自以下的金属组分：镍、钴、铜、铁，并且其中步骤(a)中使用的所述金属粉末组合物包含含有元素或合金形式的铝、硅或镁的粉状金属组分。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)中使用的所述金属体是金属泡沫体。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中步骤(a)中使用的所述金属体由以下之一组成：
‑
金属镍，
‑
金属钴，
‑
金属铜，
‑
镍和钴的合金，
‑
镍和铜的合金，
‑
两个单独金属组分的两个叠加层的布置，在这种情况下，所述金属组分中的一种形成所述金属体的内层，并且另一种金属组分形成所述金属体的外层，其中所述金属组分选自以下组合：在内侧的镍和在外侧的钴，在内侧的铁和在外侧的镍。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤(a)中使用的所述金属体由选自以下的金属组成：Ni、Fe、Co、Cu。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：