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新材料
新型多孔金属制备技术

技术特点：
    本项目采用金属／气体共晶凝固的方法制备多孔金属，该方法被认为是一种生产多孔金属材料的革命性工艺。所得到的多孔材料除了具有传统的烧结型或发泡技术制成的多孔金属所共有的各种性能，如轻质、高刚度、冲击能量吸收能力、特殊的声学性能以及良好的电磁屏蔽等性能的结合外，还具有比传统多孔材料优异的性能特点，比如小的应力集中、高的机械性能、良好的导热能力等，而且具有比相同材质的致密材料高的综合机械性能(密度低，比模量、比强度高)。另外，还可以通过改变工艺参数实现对气孔率、气孔大小和分布的控制。

    目前已经利用该技术研制出铁、镍、铜、镁、铝、钴及其合金的多孔材料生产工艺。

主要指标：
气孔直径为1Oμ m～10mm；
孔长为lO0μm ～30cm；长径比为1～300；
气孔率为5％ ～75％ ；
在垂直于气孔方向每平方厘米截面上，气孔数目密度在I～1O3 范围内。

应用范围：
①Ni过滤器。与传统过滤器相比，这种过滤器具有更长的使用寿命。

②孔尺寸在100～200nm 的胰岛素过滤器。
    过滤与分离应用方面，用金属多孔过滤器过滤空气，已被广泛应用于各种厌氧菌的生长，如制药行业中四环素、红霉素的生产，食品行业味精生产和制革行业酵母菌的培养，它几乎取代了原来的活性炭加脱脂棉的空气过滤器；
在冶金工业湿法冶炼钽粉生产中，熔融金属钠可采用镍过滤器，锌冶炼中的硫酸锌采用多孔钛过滤，钢铁厂高炉煤气净化采用了不锈钢过滤器；
在原子能工业，不锈钢过滤器已用于CO2冷却气体的过滤及反应堆中钠等液态金属载体的过滤；
在宇航工业，多孔不锈钢可用于航空器及制导陀螺液压油的净化等；
在纺织行业，不锈钢多孔材料可用于喷丝头前级过滤、聚酯切片生产中的熔体过滤等；
在造纸行业，不锈钢多孔材料用于纸浆漂洗和污水处理；
在石化行业，多孔不锈钢用于钻井中泥沙分离、油蜡分离、天然气过滤等；
在化工行业金属多孔材料更是作为过滤分离材料广泛用于多相分离、净化过滤等工艺过程；
在机械行业，金属多孔材料应用于净化分离机械中，如空压机的空气净化过滤等。

    除了作为过滤分离材料外，金属多孔材料还应用在电极材料方面，如镍纤维毡作为镍氢电池电极，多孔钽作为电容器电极等，还应用在高温催化剂载体，消音材料等。金属多孔材料具有阻燃防爆作用，如应用在飞机、汽车油箱里可以减少油箱爆炸的几率，也可以应用于热管材料、阻尼材料。还有可以作为医学材料，如多孔钛可作为人工关节材料等。

③火箭和喷气发动机中承受高温的催化剂陶瓷载体。

④宇航工业中使用的超轻Mg板。

⑤水净化中使用的氧气发生器。

⑥导向火箭的燃烧室中使用的蒸发冷却元件。
    由于该类多孔金属还具有传统的烧结型或发泡技术制成的多孔金属所具有的各种性能，如轻质、高刚度、冲击能量吸收能力、特殊的声学和热学性能以及良好的电磁屏蔽等性能的结合等，非常有望成为一类新的工程轻质结构材料而应用于汽车、航空航天、造船、机械制造、建筑等方面，也可作为功能材料用于催化剂载体、消音器、电池电极、隔热、散热、水净化以及声音控制等领域。

市场前景及经济效益预测：
    国内金属多孔材料应用的领域正在不断拓展，市场需求增长迅速。例如：在过滤与分离应用方面，用金属多孔过滤器过滤空气，已被广泛应用于各种厌氧菌的生长，如制药行业中四环素、红霉素的生产，食品行业味精生产和制革行业酵母菌的培养，它几乎取代了原来的活性炭加脱脂棉的空气过滤器；在冶金工业湿法冶炼钽粉生产中，熔融金属钠可采用镍过滤器，锌冶炼中的硫酸锌采用多孔钛过滤，钢铁厂高炉煤气净化采用了不锈钢过滤器；在原子能工业，不锈钢过滤器已用于CO2冷却气体的过滤及反应堆中钠等液态金属载体的过滤；在宇航工业，多孔不锈钢可用于航空器及制导陀螺液压油的净化等；在纺织行业，不锈钢多孔材料可用于喷丝头前级过滤、聚酯切片生产中的熔体过滤等；在造纸行业，不锈钢多孔材料用于纸浆漂洗和污水处理；在石化行业，多孔不锈钢用于钻井中泥沙分离、油蜡分离、天然气过滤等；在化工行业金属多孔材料更是作为过滤分离材料广泛用于多相分离、净化过滤等工艺过程；在机械行业，金属多孔材料应用于净化分离机械中，如空压机的空气净化过滤等。除了作为过滤分离材料外，金属多孔材料还应用在电极材料方面，如镍纤维毡作为镍氢电池电极，多孔钽作为电容器电极等，还应用在高温催化剂载体，消音材料等。金属多孔材料具有阻燃防爆作用，如应用在飞机、汽车油箱里可以减少油箱爆炸的几率，也可以应用于热管材料、阻尼材料。还有可以作为医学材料，如多孔钛可作为人工关节材料等。

    本项目拥有多项发明专利。

合作方式：技术转让或共同开发。
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