過濾用金屬多孔材料力學性能研究進展

梁 凱，劉忠軍，姬 帥，高博陽

西安石油大學材料科學與工程學院, 西安 710065

金屬多孔材料是由金屬粉末、金屬纖維或金屬絲網經高溫燒結工藝制備的一種功能材料，其內部彌散分布著大量結構不一、方向特定或隨機的孔洞。金屬多孔材料因孔洞的存在而具有雙重特性，既具有金屬材料的固有特性，如良好的延展性、導電性、導熱性等，又有多孔隙材料的功能特性，如高滲透性、能量吸收性、隔音性、隔熱性等。金屬多孔材料可用于吸聲、吸能、換熱、催化、過濾分離等領域，其作為過濾元件已被廣泛用于各種氣-固、液-固過濾分離系統中，如高溫氣體的過濾除塵、催化劑回收、汽車尾氣凈化、污水處理等[1-4]。

隨著工業化的迅猛發展，石油石化、精細化工、煤化工等領域對實現不同流體液-固、氣-固過濾分離的要求也越來越高，所在實際服役的工況條件也越來越復雜，對所用金屬多孔材料的材質、耐蝕性及力學性能提出更高的要求。目前，已制備出兼具金屬和陶瓷優點的金屬間化合物多孔材料，其具有抗高溫氧化性能、耐酸堿腐蝕性能、再加工和密封焊接性能[5-9]。過濾用金屬多孔材料的制備工藝已相對成熟，但對其耐蝕性能及力學性能表征的研究則較少，如管狀過濾元件的抗拉強度、過濾元件的耐壓強度，金屬多孔材料與致密金屬之間的焊結強度以及孔結構對耐蝕性能的影響等。本文總結了近幾年對過濾用金屬多孔材料力學性能及耐腐蝕行為的研究進展，探討了該類材料在腐蝕與力學行為中存在的問題，最后展望了過濾用金屬多孔材料的發展方向。……