СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРА Российский патент 1997 года по МПК B22F3/11 B01D39/10 

Изобретение относится к производству фильтров методами порошковой металлургии, в частности к производству фильтров из губчатого свинца или олова.

Возможно получение фильтров из порошков ковких металлов механическим прессованием порошков заданной дисперсности.

Известен [1] способ механического размалывания мягкого металла в смеси с твердым веществом (сахар, соль, карбонат алюминия), который после перемалывания удаляют растворителем. В случае свинца можно получить порошки размером до 50 мкм, которые при прессовании дают фильтр с размером отверстий более 50 мкм.

Однако этим способом невозможно достичь более тонкой дисперсности фильтра. Кроме того, процесс малопроизводителен. При этом частицы порошка покрыты сверху псссивирующей пленкой оксида, что затрудняет прессование.

Известен способ [2] распыления расплавленного металла. Способ позволяет более эффективно получать порошки свинца с частицами правильной сферической формы размером до 50 мкм. Из частиц прессуют фильтр. При этом способе удается получить фильтры с размером пор до 50 мкм, а более мелкие поры получать этим способом невозможно.

Известен способ изготовления губчатого свинца [3] в котором интерметаллид свинца со щелочным металлом разлагают спиртами. Получаются губки со средними размером частиц 0,5-1 мкм и соответственно размером пор, пропускающим частицы размером 1 мкм. Однако способ не позволяет получить готового для употребления фильтра. Всегда есть опасность, что между губкой и стенками сосуда остается зазор, в который проникнут более крупные частицы.

Наиболее близким по сути к предлагаемому методу является принятый за прототип способ получения фильтра с фильтрующим материалом из пористого металла путем нанесения на металлическую сетку металлического покрытия напылением и его обработку спеканием [4]
Однако при спекании металла на сетке с отверстиями остается опасность "перепрессовать" и наглухо забить отверстия.

Сущность способа заключается в том, что интерметаллид свинца или олова со щелочным металлом плавят в вакууме, в полученный расплав погружают сетку, предварительно покрытую слоем олова или свинца, выдерживают до диффузионного замещения покрытия интерметаллидом, извлекают сетку с интерметаллидом из расплава, охлаждают, обрабатывают спиртом до полного разложения интерметаллида и удаляют продукты разложения.

При этом в спирте интерметаллид разлагается медленно с образованием алкоголята щелочного металла и остается губка из мелкодисперсного металла в виде фильтра, находящегося в ячейках сетки, армирующей этот фильтр, придающий ему механическую прочность и позволяющей использовать фильтр как прочное изделие. На армирующей сетке металл фильтра фиксирован плавлением интерметаллида в вакууме, до разложения его спиртом. Таким образом, повышаются эксплуатационные свойства фильтра.

Техническая сущность способа изготовления фильтра из свинца и олова поясняется конкретными примерами его осуществления.

Пример 1. Навески интерметаллида свинца с натрием (20 г) помещают в ампулу, плавят в вакууме, вводят предварительно покрытую слоем свинца армирующую сетку (площадь 6 см²), выдерживают 20 мин для завершения реакции замещения свинца покрытия интерметаллидом свинца, сетку с интерметаллидом извлекают из расплава, охлаждают ампулу, вскрывают и помещают в этиловый спирт при комнатной температуре. Когда реакция выделения водорода прекратится, армированный фильтр извлекают и промывают спиртом 3 раза. Затем фильтр анализируют на дисперсность проходящих частиц на установке.

Пример 2. Навески интерметаллида олова с калием обрабатывают способом, описанным в примере 1. Размер прошедших через фильтр частиц не превышает 2 мкм. Частиц размером 5 мкм и более не обнаружено совершенно.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить фильтр в виде готового изделия механически прочного и пригодного к креплению фланцами в фильтрующей установке с прочно закрепленной в ней губкой олова или свинца. Фильтрующий материал представляет собой прочный конгломерат мелкодисперсных частиц металлов. Через фильтр проходят частицы, имеющие средние размеры около 1 мкм. Частицы размером 5 мкм и более отфильтровываются на 100%
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент ГДР N 59464, НКИ 5 OC 17/40 заявл. 17.12.66, опубл.20.12.67.

2. Патент США N 3293334, НКИ 264-12 заявл. 16.08.62, опубл. 20.12.66.

3. Авт.свид. N 1749281, Мкл. C 22 B 13/00, B 22 F 9/16, 1990 г.

4. Авт.свид. СССР N 500900, МКИ B 22 F 3/11, 1976 г.

Использование изобретения: для изготовления фильтров. Сущность изобретения: заявлен способ изготовления фильтра с фильтрующим слоем из пористого материала, включающий нанесение покрытия из олова или свинца на металлическую сетку и последующую обработку покрытия погружением в расплав интерметаллида соответственно олова или свинца со щелочным металлом, предварительно выплавленный в вакууме, затем проводят выдержку в расплаве для диффузионного замещения металла интерметаллидом, после чего извлекают из расплава, охлаждают и обрабатывают спиртом до разложения интерметаллида с последующим удалением продуктов разложения промыванием. Получают механически прочное изделие, позволяющее отфильтровывать частицы размером 5 мкм и более с эффективностью 100%.

Способ изготовления фильтра с фильтрующим материалом из пористого металла, включающий нанесение на металлическую сетку металлического покрытия и их обработку, отличающийся тем, что в качестве металлического покрытия наносят слой олова или свинца, а обработку проводят погружением сетки с покрытием в расплав интерметаллида соответственно олова или свинца с щелочным металлом, предварительно выплавленный в вакууме, выдерживают сетку в расплаве для диффузионного замещения металла покрытия интерметаллидом, затем извлекают из расплава, охлаждают и обрабатывают спиртом до разложения интерметаллида и удаляют продукты разложения промыванием.