本發明涉及合金材料的制備方法，是一種多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料的制備方法。
背景技術：
多孔泡沫合金材料因其體密度小、比表面積大、結構均勻、機械性能及加工性能 好，可廣泛應用于過濾、化工、能源、減振、吸音、阻尼、隔熱、散熱、阻燃多種領域。特別是隨 著科學技術的不斷發展，對多孔泡沫合金材料的依賴要求，又進一步被用于耐高溫、抗腐蝕等惡劣工況。現有多孔泡沫合金材料的制備方法有很多種，按處理的金屬狀態分類：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，亦稱電沉積方法。與本發明制備方法相關的現有電沉積方法的不足之處在于，選擇的工藝流程和工藝參數不合理，制備的多孔泡沫合金材料厚度低，通常厚度在5 mm以下，孔隙率低，通常在 80-90%，耐高溫、抗腐蝕性能差，不能滿足耐高溫、抗腐蝕等惡劣工況下使用的要求，且制備成本高。
技術實現要素：
本發明的目的是，解決本領域技術人員一直可望解決而至今未果的技術難題，對 現有工藝流程和工藝參數進行實質性改進和優化，提供一種制備方法科學，選取的工藝參 數合理，質量便于控制，成本低，能夠制備超厚度，高孔隙率，耐高溫、抗腐蝕性能優良，能夠 滿足耐高溫、抗腐蝕等惡劣工況下使用要求的多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料的制備方法。
解決其技術問題所采用的技術方案是，一種多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟：
(1)選用聚氨酯通孔三維網狀泡沫海綿、聚醚通孔三維網狀泡沫海綿、纖維網或無紡布多孔材料中的一種，厚度5-100mm，每英寸上孔數PPi為5-130個之間；
(2)將步驟(1)所述的多孔材料，在常溫下，浸積水性高分子粘合劑；
(3)用粉末噴涂設備，在風壓0.8MPa，送粉量3kg/h下，將5-10納米鉻粉均勻噴涂在步驟(2)浸積水性高分子粘合劑的多孔材料表面上；
(4)將步驟(3)噴涂鉻粉的多孔材料用網帶式電爐烘干，烘干溫度80-100°C，電爐的網速 25m/h進行烘干處理；
(5)將步驟(4)烘干噴涂鉻粉的多孔材料放入230 -250目篩網式振動機中，將多余的鉻粉振出，多余的鉻粉與多孔材料基體分離；
(6)將步驟(5)鉻多孔材料浸涂導電膠，溫度80-120℃，網速25m/h進行導電化處理；
(7)將步驟(6)導電化處理的鉻多孔材料經溫度80-120℃，網速18m/h加溫固化處理；
(8)將步驟(7)固化處理的鉻多孔材料置于鍍液中，鍍液成分為：硫酸鎳180~220g/L、氯化鎳25~35g/L、硫酸亞鐵10~25g/L、檸檬酸鈉25~30g/L和硼酸35~45g/L，pH值 3.2~3.8,鍍液溫度40~50°C，電流密度Jc=3~5A/dm2，陰陽極面積比Sc :Sa=1:2電沉積鐵鎳合金；
(9)將步驟(8)獲得的鐵鎳鉻多孔合金材料氧化還原處理：去除非金屬材料，再進行氫還 原處理，同時完成初步鉻擴散，其氧化溫度600~650℃，還原段溫度980~990℃，網速15m/h, 氨分解氣流量20m3/h ;
(10)將步驟(9)氧化還原的鐵鎳鉻多孔合金材料裝箱，按泡沫金屬總重量0.5%加入 NH4CI，進行鉻的二次擴散處理，升溫曲線為：200℃保溫0.5小時，400℃保溫0.5小時， 600℃保溫1小時，800 ℃保溫1小時，1100℃保溫8小時，降溫曲線為：隨爐冷至500 ℃出爐， 50 ℃開箱得到多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料。
所述的水性高分子粘合劑為異氰酸酯。
本發明的優點體現在：制備方法科學， 選取的工藝參數合理，質量便于控制，成本低，能夠制備質輕，比表面積大，超厚度，厚度為 5-100mm，高孔隙率96-99.9 %，耐高溫、抗腐蝕性能優良，能夠滿足耐高溫、抗腐蝕等惡劣工 況下使用要求。特別適于作為高溫過濾、化工催化、載體、燃燒器布氣和高溫阻燃等材料。
具體實施方式
下面利用實施例對本發明作進一步說明。
本發明的一種多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料的制備方法包括以下步驟：
(1)選用聚氨酯通孔三維網狀泡沫海綿、聚醚通孔三維網狀泡沫海綿、纖維網或無紡布 多孔材料中的一種，厚度5-100mm，每英寸上孔數PPi為5-130個之間；
(2)將步驟1)所述的多孔材料，在常溫下，浸積水性高分子粘合劑，所述的水性高分子粘 合劑為異氰酸酯；
(3)用粉末噴涂設備，在風壓0.8MPa，送粉量3kg/h下，將5-10納米鉻粉均勻噴涂在步 驟2)浸積異氰酸酯的多孔材料表面上；
(4)將步驟3)噴涂鉻粉的多孔材料用網帶式電爐烘干，烘干溫度80-100℃，電爐的網速 25m/h進行烘干處理；
(5)將步驟4)烘干噴涂鉻粉的多孔材料放入230 -250目篩網式振動機中，將多余的鉻 粉振出，多余的鉻粉與多孔材料基體分離；
(6)將步驟5)鉻多孔材料浸涂導電膠，溫度80-120℃，網速25m/h進行導電化處理；
(7)將步驟6)導電化處理的鉻多孔材料經溫度80-120℃，網速18m/h加溫固化處理；
(8)將步驟7)固化處理的鉻多孔材料置于鍍液中，鍍液成分為：硫酸鎳180~220g/L、氯化鎳25~35g/L、硫酸亞鐵10~25g/L、檸檬酸鈉25~30g/L和硼酸35~45g/L，pH值3.2~3.8,鍍液溫度40~50℃，電流密度Jc=3~5A/dm2，陰陽極面積比Sc :Sa=1:2電沉積鐵鎳 合金 ；
(9)將步驟8)獲得的鐵鎳鉻多孔合金材料氧化還原處理：去除非金屬材料，再進行氫還原處理，同時完成初步鉻擴散，其氧化溫度600~650℃，還原段溫度980~990℃，網速15m/h, 氨分解氣流量 20m3/h ；
(10)將步驟9)氧化還原的鐵鎳鉻多孔合金材料裝箱，按泡沫金屬總重量0.5%加入 NH4Cl，進行鉻的二次擴散處理，升溫曲線為：200℃保溫0.5小時，400℃保溫0.5小時， 600 °C保溫1小時，800 °C保溫1小時，1100 °C保溫8小時，降溫曲線為：隨爐冷至500 °C出爐，50 °C開箱得到多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料。
本發明所用原料易得，均為市售產品。
實施例1 :一種多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料的制備方法包括以下步驟：
(1)選用纖維網，厚度5mm，每英寸上孔數PPi為5個；
(2)將步驟1)所述的多孔材料，在常溫下，浸積異氰酸酯；
(3)用粉末噴涂設備，在風壓0.8MPa，送粉量3kg/h下，將5納米鉻粉均勻噴涂在步驟(2)浸積異氰酸酯的多孔材料表面上；
(4)將步驟3)噴涂鉻粉的多孔材料用網帶式電爐烘干，烘干溫度80℃，電爐的網速25m/h進行烘干處理；
(5)將步驟4)烘干噴涂鉻粉的多孔材料放入230目篩網式振動機中，將多余的鉻粉振 出，多余的鉻粉與多孔材料基體分離；
(6)將步驟5)鉻多孔材料浸涂導電膠，溫度80°C，網速25m/h進行導電化處理；
(7)將步驟6)導電化處理的鉻多孔材料經溫度80°C，網速18m/h加溫固化處理；
(8)將步驟7)固化處理的鉻多孔材料置于鍍液中，鍍液成分為：硫酸鎳180g/L、氯化鎳 25g/L、硫酸亞鐵10g/L、檸檬酸鈉25g/L和硼酸35g/L，pH值3.2~3.8,鍍液溫度40°C，電 流密度Jc=3~5A/dm2，陰陽極面積比Sc :Sa=1:2電沉積鐵鎳合金；
(9)將步驟8)獲得的鐵鎳鉻多孔合金材料氧化還原處理：去除非金屬材料，再進行氫還 原處理，同時完成初步鉻擴散，其氧化溫度600°C，還原段溫度980°C，網速15m/h,氨分解氣流量20m3/h ；
(10)將步驟9)氧化還原的鐵鎳鉻多孔合金材料裝箱，按泡沫金屬總重量0.5%加入 NH4CL進行鉻的二次擴散處理，升溫曲線為：200°C保溫0.5小時，400℃保溫0.5小時， 600 ℃保溫1小時，800 ℃保溫1小時，1100 ℃保溫8小時，降溫曲線為：隨爐冷至500 ℃出爐， 50 ℃開箱得到多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料。
實施例2 :另一種多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料的制備方法包括以下步驟：
(1)選用聚氨酯通孔三維網狀泡沫海綿，厚度80mm，每英寸上孔數PPi為100個；
(2)將步驟1)所述的多孔材料，在常溫下，浸積異氰酸酯；
(3)用粉末噴涂設備，在風壓0.8MPa，送粉量3kg/h下，將8納米鉻粉均勻噴涂在步驟2) 浸積異氰酸酯的多孔材料表面上；
(4)將步驟3)噴涂鉻粉的多孔材料用網帶式電爐烘干，烘干溫度90℃，電爐的網速25m/h進行烘干處理；
(5)將步驟4)烘干噴涂鉻粉的多孔材料放入240目篩網式振動機中，將多余的鉻粉振 出，多余的鉻粉與多孔材料基體分離；
(6)將步驟5)鉻多孔材料浸涂導電膠，溫度100℃，網速25m/h進行導電化處理；
(7)將步驟6)導電化處理的鉻多孔材料經溫度100℃，網速18m/h加溫固化處理；
(8)將步驟7)固化處理的鉻多孔材料置于鍍液中，鍍液成分為：硫酸鎳200g/L、氯化鎳 30g/L、硫酸亞鐵22g/L、檸檬酸鈉27g/L和硼酸40g/L，pH值3.2~3.8,鍍液溫度45°C，電 流密度Jc=3~5A/dm2，陰陽極面積比Sc :Sa=1:2電沉積鐵鎳合金；
(9)將步驟8)獲得的鐵鎳鉻多孔合金材料氧化還原處理：去除非金屬材料，再進行氫還 原處理，同時完成初步鉻擴散，其氧化溫度630°C，還原段溫度985°C，網速15m/h，氨分解氣 流量 20m3/h ;
(10)將步驟9)氧化還原的鐵鎳鉻多孔合金材料裝箱，按泡沫金屬總重量0.5%加入 NH4CI，進行鉻的二次擴散處理，升溫曲線為：200℃保溫0.5小時，400℃保溫0.5小時， 600 ℃保溫1小時，800 ℃保溫1小時，1100 ℃保溫8小時，降溫曲線為：隨爐冷至500 ℃出爐， 50 ℃開箱得到多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料。
實施例3 :又一種多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料的制備方法包括以下步驟：
(1)選用聚醚通孔三維網狀泡沫海綿，厚度100mm，每英寸上孔數PPi為130個；
(2)將步驟1)所述的多孔材料，在常溫下，浸積異氰酸酯；
(3)用粉末噴涂設備，在風壓0.8MPa，送粉量3kg/h下，將10納米鉻粉均勻噴涂在步驟 2)浸積異氰酸酯的多孔材料表面上；
(4)將步驟3)噴涂鉻粉的多孔材料用網帶式電爐烘干，烘干溫度100℃，電爐的網速 25m/h進行烘干處理；
(5)將步驟4)烘干噴涂鉻粉的多孔材料放入250目篩網式振動機中，將多余的鉻粉振出，多余的鉻粉與多孔材料基體分離；
(6)將步驟5)鉻多孔材料浸涂導電膠，溫度120℃，網速25m/h進行導電化處理；
(7)將步驟6)導電化處理的鉻多孔材料經溫度120℃，網速18m/h加溫固化處理；
(8)將步驟7)固化處理的鉻多孔材料置于鍍液中，鍍液成分為：硫酸鎳220g/L、氯化鎳 35g/L、硫酸亞鐵25g/L、檸檬酸鈉30g/L和硼酸45g/L，pH值3.2~3.8,鍍液溫度50℃，電 流密度Jc=3~5A/dm2，陰陽極面積比Sc ：a=1:2電沉積鐵鎳合金；
(9)將步驟8)獲得的鐵鎳鉻多孔合金材料氧化還原處理：去除非金屬材料，再進行氫還 原處理，同時完成初步鉻擴散，其氧化溫度650℃，還原段溫度990℃，網速15m/h,氨分解氣 流量 20m3/h ；
(10)將步驟9)氧化還原的鐵鎳鉻多孔合金材料裝箱，按泡沫金屬總重量0.5%加入 NH4Cl，進行鉻的二次擴散處理，升溫曲線為：200℃保溫0.5小時，400℃保溫0.5小時， 600 ℃保溫1小時，800 ℃保溫1小時，1100 ℃保溫8小時，降溫曲線為：隨爐冷至500 ℃出爐， 50 ℃開箱得到多孔泡沫鐵鎳鉻合金材料。