Спосіб одержання металевого носія каталізатора

Спocoб получения металлического носителя катализатора, который заключается в прессовании металлических волокон и(или) нитей, и(или) отрезков проволоки, в которых длина отрезков проволоки превышает их поперечное сечение, отличающийся тем, что после прессования полученные заготовки подвергают спеканию в безокислительных средах, а спеченные заготовки повторному прессованию и спеканию. (19) (21) 97010060 (22) 04.01.1997 (24) 15.11.2000 (33) UA (46) 15.11.2000, Бюл. № 6, 2000 р. (72) Карташова Людмила Іванівна, Сало Володимир Іванович, Ларін Віктор Валеріевич (73) СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 29706 3. Неравномерность, нестабильность структуры носителя (размер пор и число волокон в единице объема), которая из-за отсутствия диффузионных контактов между волокнами изменяется в процессе работы: происходит образование крупных пор и даже каналов в направлении потока газа или жидкости. 4. Получение носителя, значительно отличающегося от расчетного по габаритным размерам и параметрам структуры, т.к. после снятия давления прессования в заготовках наблюдается явление упругого последействия, т.е. рост материала, особенно в направлении прессования, что сопровождается неконтролируемым увеличением пористости и размера пор [1]. Целью изобретения является способ получения металлического носителя катализатора из металлических волокон и/или нитей, и/или отрезков проволоки, в которых длина превышает их поперечное сечение, обеспечивающий в материале носителя: 1. Высокую удельную поверхность. 2. Высокий уровень механических свойств. 3. Требуемые габаритные размеры и равномерную структур у (размер пор и число волокон в единице объема). 4. Стабильность свойств и структуры в процессе длительного срока эксплуатации. Способ по изобретению отличается от прототипа тем, что после прессования металлических волокон и/или нитей и/или отрезков проволоки, полученные заготовки спекают в безокислительных средах, спеченные заготовки еще раз прессуют и спекают. Первое спекание проводится для снятия наклепа и уменьшения напряжений, образовавшихся при получении и прессовании волокон, а также создания предварительных диффузионных контактов. Прочность материала с увеличением тепловой выдержки при спекании возрастает, однако остается на низком уровне (табл. 1). В результате объемных деформаций после прессования и в процессе первого спекания заготовки не соответствуют требуемым размерам, заданной пористости и размерам пор. Поэтому их подвергают второму прессованию и спеканию. В результате двойного прессования и спекания между волокнами образуются прочные диффузионные контакты, благодаря которым материал носителя имеет высокую прочность и пластич ность, постоянные размер пор и общую пористость, которые остаются стабильными в течение длительного срока под влиянием рабочих температур и давлений. По способу, предлагаемому в изобретении, изготовлены две партии носителей (по 340 шт. каждая) диаметром 26 и высотой 7 мм из волокон меди и нихрома (диаметр волокон 70 мкм, длина 7-11 мм). Их размеры контролировали после каждой технологической операции: первого прессования, первого спекания, второго прессования, второго спекания. Результаты статистического анализа показали, что после первого прессования и спекания (при 960° для волокон меди и 1250° для волокон нихрома) размеры заготовок значительно отличаются от требуемых (табл. 2). В процессе последующи х операций второго прессования и спекания размеры деталей приближаются к требуемым. Окончательная высота детали с вероятностью Р=0,95 составляет 7±0,15 мм, а соответственно, и общая пористость близка к расчетной. Статистическая обработка результатов определения количества волокон на единице площади показала, что волокна по сечению распределены равномерно. Коэффициент вариации составляет 0,12-0,17. По способу предлагаемого изобретения изготовлена серия образцов для определения влияния пористости на механические свойства материала носителя (табл. 3). По способу изобретения были изготовлены специальные пластины из волокон нержавеющей стали, предназначенные для больших по объему сборных носителей. Пластины изготавливались гладкие и гофрированные, пористостью 80-83% из волокон диаметром 70 мкм, длиной 12-17 мм. Несмотря на высокую пористость материала (8083%) способ получения обеспечивает достаточную его прочность при создании гофров на пластинах путем пропускания гладких пластин через специальные валки и при сборке. Разрушение материала пластин не наблюдалось. Источники информации 1. Пористые проницаемые материалы:Справочное издание / Под ред. С.В. Белова. М.: Металлургия, 1987. 335 с. Таблица 1 Влияние спекания на прочность материала носителя из волокон меди (пористость 0,7) Предел прочности, Н/мм 2 Время спекания, мин 90 120 4,3 6,3 12,5 18,0 Технологические операции П+С П 1+С1+П 2+С2 60 2,1 10,8 П - прессование, С - спекание (t=960°C) 2 150 6,5 19,5 29706 Таблица 2 Изменение высоты заготовок после выпрессовки и первого спекания Пористость материала 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Dh/h·100% После выпрессовки +21/ +39 +23/ +33 +26/ +38 +35/ +47 +47/ +68 После спекания -3,8/ +2,9 -3,5/ +3 -2,9/ +5 -2,4/ +7 +1,5/ +12 *В числителе данные для волокон из меди, в знаменателе - из нихрома. Таблица 3 Ме ханические свойства материала носителя из металлических волокон Пористость 40-43 50-53 60-63 70-73 80-83 Н/мм 2 60-66 36-42 27-31 10-15 4-7 Материал Медь % 20-25 21-23 17-21 16-19 11-16 волокон* Нихром Н/мм 2 103-112 75-85 40-47 23-30 8-12 % 18-20 26-28 19-21 18-21 10-13 *Диаметр волокон 70 мм, длина 7-11 мм, температура спекания: для волокон меди - 960°С, нихрома 1250°С. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 3