多孔薄膜以及過濾元件的制作方法

本實用新型涉及一種包括薄膜，以及包含該多孔薄膜的過濾元件。

背景技術：

影響多孔薄膜的過濾性能的主要因素包括孔徑和孔隙率。為了追求更好的過濾性能，則要求提高多孔薄膜的孔隙率和減小孔徑，但相應的就會降低多孔薄膜的可成型性。此外，受制備方法的限制，多孔薄膜的孔徑和孔隙率通常難以達到使用要求。例如，通過以無孔金屬箔或金屬篩網作為載體，然后通過涂覆金屬粉末干燥后進行燒結來制備多孔薄膜材料的方法中，最終多孔薄膜材料的孔徑大小主要是由粉末粒度和軋制工藝決定，為了避免制備過程中材料開裂和變形等情況，所得多孔薄膜材料的孔徑一般較大，過濾精度較差，難于滿足室內空氣凈化質量要求。同時，由于多孔薄膜的孔隙率在很大程度上依賴于無孔金屬箔或金屬篩網的孔隙率，因此制備得到的多孔薄膜的孔隙率通常在40％以下，難以滿足特殊場合對多孔薄膜孔隙率的高要求

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新型的多孔薄膜，該多孔薄膜的孔隙率高、孔徑較小且成型性好。還要提供包含該多孔薄膜的過濾元件。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是一種多孔薄膜，所述多孔薄膜包含至少一層壓縮后的泡沫金屬。泡沫金屬是一種具有超高孔隙率的多孔金屬材料，具有很好的可成型性和強度，常作為電極的集流體。將泡沫金屬作為過濾材料時，由于其孔徑較大，難以滿足人們對空氣質量的要求。本實用新型采用壓縮后的泡沫金屬作為多孔薄膜，不僅兼具高孔隙率、良好可成型性和適宜的孔徑，而且泡沫金屬易獲取、成本低，多孔薄膜的制備工藝簡單。

進一步，所述多孔薄膜包含至少兩層疊加壓縮后的泡沫金屬；相鄰兩層泡沫金屬之間形成連接層。當所需較厚尺寸的多孔薄膜時，可以將至少兩層泡沫金屬疊加后再壓縮，在壓縮的過程中，相鄰的泡沫金屬結合為一體并形成連接層，避免了增加后序的粘接或焊接過程。

進一步，所述壓縮為軋制。當所述多孔薄膜由一層泡沫金屬軋制而成時，通過軋制得到的多孔薄膜的孔徑及厚度分布均勻。當所述多孔薄膜由至少兩層泡沫金屬疊加軋制而成時，通過軋制得到的多孔薄膜不僅孔徑及厚度分布均勻，而且各層泡沫金屬之間的結合力更強，不易剝離。進一步，所述軋制為熱軋或冷軋。

進一步，所述軋制的壓力為50-600T。軋制壓力過大，可能導致最終多孔薄膜的孔隙過小，當多孔薄膜較厚時，過濾阻力顯著增加。軋制壓力過小，不僅孔徑難以達到要求，而且相鄰泡沫金屬之間的結合力差。所述軋制的壓力優選為200-400T。通過調節軋制壓力的大小，可以制備出不同孔徑的多孔薄膜，不同孔徑的多孔薄膜可以進一步組成多級過濾元件。

進一步，所述泡沫金屬為泡沫鎳、泡沫鎳合金、泡沫銅、泡沫銅合金、泡沫鋁、泡沫鋁合金中的任意一種。

進一步，所述泡沫金屬的厚度為0.05-3mm、孔大小為0.25-0.5mm、孔隙率為80-95％。

進一步，所述多孔薄膜的厚度為5-3000μm，平均孔徑為0.05-100μm、孔隙率為45-80％。由泡沫金屬壓縮得到的多孔薄膜的平均孔徑顯著減小，過濾精度顯著提升；此外，雖然其孔隙率有所降低，但是仍優于現有的多孔薄膜。

本實用新型提供的過濾元件包含至少一層上述多孔薄膜。由于泡沫金屬的可成型性好、強度高，因此可以將對應的多孔薄膜制成各種形狀的過濾元件。或根據現有多孔元件的形狀，壓縮、卷制為對應形狀的多孔薄膜。不同孔徑的多孔薄膜可以進一步組成多級過濾元件。

附圖說明

圖1為由兩層泡沫鎳疊加軋制得到的多孔薄膜的結構示意圖。

圖2為由三層泡沫鎳疊加軋制得到的多孔薄膜的結構示意圖。

圖3為由兩層泡沫銅疊加軋制得到的多孔薄膜的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

將兩張厚度為1mm、平均孔徑為0.5mm、孔隙率為95％的泡沫鎳1重疊，在300T的壓力下熱軋制2min，即得到由通過連接層2連接的兩層泡沫鎳1組成的多孔薄膜，其結構示意圖見圖1，其厚度為1.4mm，平均孔徑為0.22mm、孔隙率為85％。將上述多孔薄膜裁剪、折疊為平板型、圓筒型或其他形狀的過濾元件。

實施例2

首先就將兩張厚度為1mm、平均孔徑為0.25mm、孔隙率為90％的泡沫鎳1重疊，在350T的壓力下熱軋制3min，即得到由通過連接層2連接的兩層泡沫鎳1組成的多孔薄膜，其結構示意圖見圖1，其厚度為1.2mm，平均孔徑為0.08mm、孔隙率為76％。

然后將三張厚度為1mm、平均孔徑為0.5mm、孔隙率為95％的泡沫鎳1重疊，在400T的壓力下熱軋制2min，即得到由通過連接層2連接的三層泡沫鎳1組成的多孔薄膜，其結構示意圖見圖2，其厚度為1.7mm，平均孔徑為0.18mm、孔隙率為82％。

然后將上述兩張多孔薄膜裁剪、折疊為平板型、圓筒型或其他形狀的兩級過濾元件，平均孔徑較大的第一級多孔薄膜先與待過濾物接觸，截留住較大的顆粒物，然后較小的顆粒物被第二級多孔薄膜截留。

實施例3

將一層厚度為1mm、平均孔徑為0.5mm、孔隙率為95％的泡沫銅與一層厚度為1mm、平均孔徑為0.25mm、孔隙率為90％的泡沫銅重疊，然后在400T的壓力下冷軋制2min，即得到由通過連接層2連接的兩層泡沫銅組成的多孔薄膜，其結構示意圖見圖3，其厚度為1.1mm，一側平均孔徑為0.19mm、孔隙度為82％，另一側平均孔徑為0.07mm、孔隙率為75％。將上述多孔薄膜裁剪、折疊為平板型、圓筒型或其他形狀的過濾元件，平均孔徑較大的一側先與待過濾物接觸，截留住較大的顆粒物，然后較小的顆粒物被另一側截留。