烧结温度对纤维烧结毡的影响

烧结工艺是影响金属纤维烧结毡微结构的一个关键过程，而烧结温度是金属纤维烧结毡工艺**重要的参数，本文以6 μm纤维毡为例进行分析。6 μm纤维毡在这3种温度下都有明显的烧结颈，但是在3种温度下纤维烧结毡展现了3种不同的形貌。a是6 μm纤维在1 200 ℃烧结后形成的烧结颈，上下2根垂直的纤维在相切处形成烧结颈，且烧结毡的直径大于纤维直径，但是2根纤维没有熔合的趋势；当烧结温度为1 250 ℃时，2根垂直纤维的烧结毡直径比1 200 ℃时更大，且烧结毡附近处纤维有熔合的趋势，这反映了烧结毡处形成的新晶界通过晶界扩散同时向上下2根纤维推进，且烧结毡附近纤维直径有所收缩，这可能是因为随着烧结温度的升高，金属原子沿着纤维长度方向扩散至烧结毡处，导致纤维直径收缩，而1 200 ℃的纤维烧结毡没有此现象；当烧结温度为1 300 ℃时，烧结毡附近的纤维有明显的融合，这是由于烧结温度继续升高，晶界扩散更快，烧结毡附近纤维中物质扩散到新晶粒中，从而熔合在一起，此时烧结毡处纤维也有比较明显的收缩，6 μm纤维毡在1 300 ℃时无熔断。

纤维烧结毡搭接点的焊接是通过扩散进行的。烧结初期，相互接触的纤维搭接点逐渐形成烧结毡的连接，此时搭接点是不连续的，且有大量孔隙，扩散的主要机制是表面扩散；烧结中期，烧结毡的孔隙逐渐消失，烧结毡逐渐形成晶界，此时扩散的主要机制是晶界扩散；烧结后期，烧结毡附近晶粒开始长大，此时晶粒长大体扩散是主要机制。扩散的实质是原子的热运动，温度显著影响着原子扩散速度，对于表面扩散来说，只有当烧结温度足以使纤维表面原子的热运动克服表面能垒时，才能形成烧结毡，因此纤维烧结毡应超过一定温度。同样，烧结温度影响着纤维原子晶界扩散的速度，烧结温度越高晶界扩散速度越快，纤维烧结毡速度越快；但是过高的烧结温度会使纤维出现晶粒过大、丝径收缩和过熔等缺陷，这是纤维烧结毡工艺需要避免的。
烧结网和烧结毡怎么选择
      1、比材质
       烧结网的材质为同种或多种不锈钢金属编织网，而烧结毡的材质为不同丝径的金属纤维。
       2、比烧结工艺
       二者虽然都冠以烧结之名，但是在工艺上却是不同的。**先是烧结的温度，烧结网是在1260的条件下生产的，而烧结毡是1180。烧结网是按层数将不锈钢金属烧结网有序的叠放在一起，而烧结毡在结构上是杂乱无序的。
       3、比纳污量
      由于材质和结构的差异性，烧结毡在生产的过程中会出现多种梯度的孔径层，因此纳污量要更大一些。
       4、比清洗周期
       在相同清洗条件下，二者的清洗周期是由纳污量决定的。故而不锈钢烧结网的清洗周期更短。
       5、比盲孔率
       上面的工艺介绍已经足以表明，不锈钢烧结网的基本上是不存在盲孔的，而烧结毡或多或少会出现盲孔。
       6、比过滤精度
       不锈钢烧结网的过滤精度为1—300μm，而烧结毡为5—80μm。
金属纤维烧结毡的烧结工艺
金属纤维烧结毡是采用直径到达微米级的金属纤维丝像无纺布那样铺棉、按照必定配比经高温真空烧结炉里烧结而成。不锈钢烧结毡能够代替金属丝网简单阻塞、简单破损的弊端，也能够代替粉末过滤产品强度差、流量小的缺点。
　　金属纤维烧结毡具有一般滤纸、滤布不能相媲美的耐温、耐压的特点，因此不锈钢金属烧结毡是理想的耐高温、高精度的过滤资料咱们出产的金属纤维烧结毡质料可以做成金属折叠熔体滤芯、金属纤维烧结毡耐高温金属滤袋等产品。不锈钢烧结滤芯是以不锈钢粉末为质料。
　　通过高温烧制而成的过滤芯，过滤精度高可达5um,渗透性好，机械强度高，适用于较高温度和有腐蚀性的环境。用于水处理、食品、石油、化工、冶金工业，防尘防尘等。性能指标：精度规模：5-100um;耐温：400℃；易清洗，可再生，强度高，可加工，可焊接，孔隙均匀，可用于物料分布，可在各种酸碱环境下正常稳定使用。
　　铜烧结滤芯：铜粉末烧结滤芯是由铜粉末，装入加工好的模具里，经高温烧制而成形。铜粉末的颗粒巨细在20-300目之间，不同直径巨细的铜粉末构成的铜滤芯孔隙巨细不一样，对应的精度在3-100微米，目数越大，精度越小。孔道纵横交错，耐高温、抗急冷急热。抗腐蚀。适用于多种酸、碱等腐蚀性介质。
护网烧结毡各层的高度温度变化情况
①烧结矿层
经高温点火后，烧结料中燃料燃烧放出大量热量，使料层中矿物产生熔融，随着燃烧层下移和冷空气的通过，生成的熔融液相被冷却而再结晶(1000—1100℃)凝固成网孔结构的烧结矿。
这层的主要变化是熔融物的凝固，伴随着结晶和析出新矿物，还有吸入的冷空气被预热，同时烧结矿被冷却，和空气接触时低价氧化物可能被再氧化。
②燃烧层
燃料在该层燃烧，温度高达1350～1600℃，使矿物软化熔融黏结成块。
该层除燃烧反应外，还发生固体物料的熔化、还原、氧化以及石灰石和硫化物的分解等反应。
③预热层
由燃烧层下来的高温废气，把下部混合料很快预热到着火温度，一般为400～800℃。
此层内开始进行固相反应，结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿局部被氧化。
④干燥层
干燥层受预热层下来的废气加热，温度很快上升到100℃以上，混合料中的游离水大量蒸发，此层厚度一般为l0～30mm。
实际上干燥层与预热层难以截然分开，可以统称为干燥预热层。
该层中料球被急剧加热，迅速干燥，易被破坏，恶化料层透气性。
⑤过湿层
从干燥层下来的热废气含有大量水分，料温低于水蒸气的温度时，废气中的水蒸气会重新凝结，使混合料中水分大量增加而形成过湿层。
此层水分过多，使料层透气性变坏，降低烧结速度。铁铬铝纤维烧结毡配料与混合
①配料
配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。
常用的配料方法：容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较差。
质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确，便于实现自动化。
②混合
混合目的：使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。
混合作业：加水润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。
一次混合的目的：润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。
二次混合的目的：继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。
用粒度10～Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。
使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于2．5～3min。
我国烧结厂大多采用二次混合。

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