敷的金属粉末的金属粉末供应单元。电容金属多孔体形成装置和使用所述装置的电容金属多孔体形成方法

申请号 CN201480078852.0 申请日 2014-03-18 公开(公告)号 CN106460218A 公开(公告)日 2017-02-22
申请人 阿兰图姆公司; 发明人 崔炳权; 李昶祐; 刘承云; 朴万镐; 裵庭奭;
摘要 提供了电容金属多孔体形成装置和使用所述装置的电容金属多孔体形成方法。根据一个 实施例 的电容金属多孔体形成装置,包括:用于传送多孔体衬底的传送模 块 ;以及用于在多孔体衬底上涂敷 金属粉末 的涂敷模块,其中传送模块包括用于在传送多孔体衬底的同时固定多孔体衬底的衬底 支撑 单元,并且涂敷模块包括:用于生成使金属粉末起电的 电场 的第一 电极 ;面向第一电极的第二电极;与第一电极连接并且向电极供应电 力 的第一电力供应源;和与第二电极连接并且供应产生针对与第一电极起电的电荷相反的电荷的起电的电力的第二电力供应源。另外,本 发明 包括:用于生成脉冲类型 电压 的起电单元;用于在其中存储金属粉末并且向外部供应金属粉末的金属粉末容器;以及与多孔衬底的顶部或底部分开 定位 并且排出金属粉末的出口,并且可以包括用于移动或排出通过起电单元起电和涂
权利要求

1.一种静电金属多孔体形成装置,包括:
传送多孔体衬底的传送模;以及
在多孔体衬底上涂敷金属粉末的涂敷模块,
其中传送模块包括在传送多孔体衬底的同时固定多孔体衬底的衬底支撑器,并且其中涂敷模块包括:
起电器,包括使金属粉末起电的第一电极、面向第一电极的第二电极、与第一电极连接的向第一电极供应电的第一功率供应器,和与第二电极连接的向第二电极供应利用与第一电极的起电导致的电荷相反的电荷起电的电力的第二功率供应器,并且生成脉冲类型的电压;以及
金属粉末供应器,包括在其中存储金属粉末并且向外部供应金属粉末的金属粉末容器,以及在多孔体衬底上方或下方分离布置的喷射金属粉末的出口,并且传送或喷射通过起电器起电和涂敷的金属粉末。
2.权利要求1的静电金属多孔体形成装置,其中涂敷模块包括在多孔体衬底上涂敷粘结剂的粘结剂供应器,并且
粘结剂供应器包括:
粘结剂溶液容器,在其中存储粘结剂并且向外部供应粘结剂;以及
分离布置在多孔体衬底上方或下方的出口,喷射粘结剂。
3.权利要求2的静电金属多孔体形成装置,其中涂敷模块包括:起电器,包括使粘结剂起电的第一电极、面向第一电极的第二电极、与第一电极连接的向第一电极供应电力的第一功率供应器、以及与第二电极连接的供应利用与第一电极的起电导致的电荷相反的电荷起电的电力的第二功率供应器。
4.权利要求1至3中任一项的静电金属多孔体形成装置,其中出口包括:
第一出口,分离布置在通过衬底支撑器传送的多孔体衬底上方,并且多孔体衬底提供经涂敷的表面;以及
第二出口,分离布置在通过衬底支撑器传送的多孔体衬底下方,并且多孔体衬底提供经涂敷的表面。
5.权利要求1至3中任一项的静电金属多孔体形成装置,其中涂敷模块包括生成负压气流的真空生成器。
6.权利要求1的静电金属多孔体形成装置,其中传送模块包括布置在多孔体衬底的传送路径上的传送传感器,并且传送传感器控制多孔体衬底的传送。
7.权利要求1的静电金属多孔体形成装置,其中多孔体衬底包括具有3D网络结构或蜂窝结构的开放单元类型泡沫
8.权利要求1的静电金属多孔体形成装置,其中金属粉末供应器包括:
气体供应器,供应在从金属粉末容器供应的金属粉末流中混合的气体;以及加热器,加热从气体供应器供应的气体。
9.权利要求2或3的静电金属多孔体形成装置,其中粘结剂供应器包括:
气体供应器,供应在从粘结剂溶液容器供应的粘结剂流中混合的气体;以及加热器,加热从气体供应器供应的气体或粘结剂流。
10.权利要求1的静电金属多孔体形成装置,其中
金属粉末供应器包括盖体,所述盖体围绕出口或与多孔体衬底的经涂敷表面的相对表面分离,以防止金属粉末向外部泄漏
11.权利要求2或3的静电金属多孔体形成装置,
粘结剂供应器包括盖体,所述盖体围绕出口或与多孔体衬底的经涂敷表面的相对表面分离,以防止粘结剂向外部泄漏。
12.权利要求1的静电金属多孔体形成装置,其中电极是导线类型的。
13.权利要求1的静电金属多孔体形成装置,其中金属粉末供应器包括布置在金属粉末容器与出口之间的气体流体化设备,所述气体流体化设备流体化从金属粉末容器供应的金属粉末。
14.权利要求1至3中任一项的静电金属多孔体形成装置,其中涂敷模块包括循环器,所述循环器包括回收未被涂敷的金属粉末的旋流器和过滤器
15.权利要求2或3的静电金属多孔体形成装置,其中涂敷模块包括循环器,所述循环器包括提供用于回收未被涂敷的粘结剂的压力的粘结剂回收
16.一种静电金属多孔体形成方法,包括:
向静电金属多孔体形成装置的内部供应多孔体衬底;
电场下使金属粉末起电;以及
通过施加脉冲类型的电压在从静电金属多孔体形成装置供应的多孔体结构上涂敷起电的金属粉末。
17.权利要求16的静电金属多孔体形成方法,还包括
在多孔体衬底上涂敷金属粉末之前,在多孔体衬底上涂敷粘结剂。
18.权利要求17的静电金属多孔体形成方法,还包括
在多孔体衬底上涂敷粘结剂之前,在电场下使粘结剂起电,
其中在多孔体衬底上涂敷粘结剂包括通过施加电压而在多孔体衬底上涂敷起电的粘结剂。
19.权利要求16至18中任一项的静电金属多孔体形成方法,其中电场通过从第一功率供应器供应的电力而在电极周围生成,并且
电力的电压幅度在10至150 kV的范围中。
20.权利要求16至18中任一项的静电金属多孔体形成方法,其中金属粉末和粘结剂中的至少一个的起电通过使用电晕方法、使用离子注入器的方法或使用等离子体电离器的方法来执行。

说明书全文

电容金属多孔体形成装置和使用所述装置的电容金属多孔体

形成方法

技术领域

[0001] 本说明书涉及静电金属多孔体形成装置和使用所述装置的静电金属多孔体形成方法。

背景技术

[0002] 具有开放单元结构的多孔体衬底可以涂敷有包含附加合金组分的金属粉末。相应地,可以改进其机械特性,而诸如分离或过滤之类的效应可能下降。因此,从精细孔和网的内部表面获得的表面粗糙度可能不足以用于诸如分离或过滤之类的期望效应。
[0003] 为了解决该问题,可以执行适宜的表面涂敷方法。例如,可以执行化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)。然而,在使用CVD的情况下,金属粉末被非均匀地涂敷,使得不易于在一般开孔体积中执行形成过程。公知的PVD或CVD涂敷过程在穿透到多孔泡沫结构中的深度方面受约束,并且可能要求相当大的制造成本。发明内容
[0004] 技术问题本发明做出努以提供一种能够以高速度并且以高效率形成金属多孔体并且减少环
境污染的静电金属多孔体形成装置。
[0005] 本发明做出努力以提供一种能够改进涂敷效率和涂敷质量并且能够促进批量生产的静电金属多孔体形成装置。
[0006] 本发明做出努力以提供一种改进涂敷效率和涂敷质量并且能够促进批量生产的静电金属多孔体形成方法。
[0007] 技术解决方案示例性实施例可以用于实现除以上目的之外的并未具体陈述的其它目的。
[0008] 本发明的示例性实施例提供一种静电金属多孔体形成装置,包括:传送多孔体衬底的传送模;以及在多孔体衬底上涂敷金属粉末的涂敷模块,其中传送模块包括在传送多孔体衬底的同时固定多孔体衬底的衬底支撑器,并且其中涂敷模块包括:起电器,包括使金属粉末起电的第一电极、面向第一电极的第二电极、与第一电极连接的向第一电极供应电力的第一功率供应器、和与第二电极连接的向第二电极供应利用与第一电极的起电导致的电荷相反的电荷起电的电力的第二功率供应器,并且生成脉冲类型的电压;以及金属粉末供应器,包括在其中存储金属粉末并且向外部供应金属粉末的金属粉末容器、以及在多孔体衬底上方或下方分离布置的喷射金属粉末的出口,并且传送或喷射通过起电器起电和涂敷的金属粉末。
[0009] 涂敷模块可以包括在多孔体衬底上涂敷粘结剂的粘结剂供应器,并且粘结剂供应器可以包括在其中存储粘结剂并且向外部供应粘结剂的粘结剂溶液容器,以及在多孔体衬底上方或下方分离布置的喷射粘结剂的出口。
[0010] 涂敷模块可以包括起电器,该起电器包括使粘结剂起电的第一电极、面向第一电极的第二电极、与第一电极连接的向第一电极供应电力的第一功率供应器,以及与第二电极连接的供应利用与第一电极的起电导致的电荷相反的电荷起电的电力的第二功率供应器。
[0011] 出口可以包括:在通过衬底支撑器传送的多孔体衬底上方分离布置的第一出口,并且多孔体衬底提供经涂敷的表面;以及在通过衬底支撑器传送的多孔体衬底下方分离布置的第二出口,并且多孔体衬底提供经涂敷的表面。
[0012] 涂敷模块包括生成负压气流的真空生成器。
[0013] 传送模块可以包括布置在多孔体衬底的传送路径上的传送传感器,并且传送传感器控制多孔体衬底的传送。
[0014] 多孔体衬底可以包括具有3D网络结构或蜂窝结构的开放单元类型泡沫。
[0015] 金属粉末供应器可以包括:气体供应器,供应在从金属粉末容器供应的金属粉末流中混合的气体;以及加热器,加热从气体供应器供应的气体。
[0016] 粘结剂供应器可以包括:气体供应器,供应在从粘结剂溶液容器供应的粘结剂流中混合的气体;以及加热器,加热从气体供应器供应的气体或粘结剂流。
[0017] 金属粉末供应器可以包括盖体,所述盖体围绕出口或与多孔体衬底的经涂敷表面的相对表面分离,以防止金属粉末向外部泄漏
[0018] 粘结剂供应器可以包括盖体,所述盖体围绕出口或与多孔体衬底的经涂敷表面的相对表面分离,以防止粘结剂向外部泄漏。
[0019] 电极可以是导线类型的。
[0020] 金属粉末供应器可以包括布置在金属粉末容器与出口之间的气体流体化设备,所述气体流体化设备流体化从金属粉末容器供应的金属粉末。
[0021] 涂敷模块可以包括循环器,其包括回收未被涂敷的金属粉末的旋流器和过滤器
[0022] 涂敷模块可以包括循环器,其包括提供用于回收未被涂敷的粘结剂的压力的粘结剂回收
[0023] 本发明的示例性实施例提供一种静电金属多孔体形成方法,包括:向静电金属多孔体形成装置的内部供应多孔体衬底;在电场下使金属粉末起电;以及通过施加脉冲类型的电压在从静电金属多孔体形成装置供应的多孔体衬底上涂敷起电的金属粉末。
[0024] 静电金属多孔体形成方法还可以包括:在多孔体衬底上涂敷金属粉末之前,在多孔体衬底上涂敷粘结剂。
[0025] 静电金属多孔体形成方法还可以包括:在多孔体衬底上涂敷粘结剂之前,在电场下使粘结剂起电,并且在多孔体衬底上涂敷粘结剂可以包括通过施加电压而在多孔体衬底上涂敷起电的粘结剂。
[0026] 电场可以通过从第一功率供应器供应的电力而在电极周围生成,并且电力的电压幅度可以在10至150 kV的范围中。
[0027] 金属粉末和粘结剂中的至少一个的起电可以通过使用电晕方法、使用离子注入器的方法或使用等离子体电离器的方法来执行。
[0028] 有益效果根据示例性实施例,可以提供静电金属多孔体形成装置和使用所述装置的金属多孔体
形成方法,所述静电金属多孔体形成装置和使用所述装置的金属多孔体形成方法以高速度并且以高效率形成金属多孔体并且减少环境污染。另外,最小化浪费的金属粉末的量并且形成均匀涂层以实现高涂敷效率和涂敷质量是可能的。
附图说明
[0029] 图1是图示了根据示例性实施例的基于粘结剂供应器的静电金属多孔体形成装置的整个部分的示意图。
[0030] 图2是图示了根据示例性实施例的基于金属粉末供应器的静电金属多孔体形成装置的整个部分的示意图。
[0031] 图3(a)至(c)分别是根据示例性实施例的片状多孔体衬底的俯视图、片状多孔体衬底的截面侧视图和片状多孔体衬底的边缘部分的放大视图。
[0032] 图4(a)是根据示例性实施例的片状多孔体衬底的示意视图,并且图4(b)是图示了通过衬底支撑器固定的片状多孔体衬底的示意视图。
[0033] 图5是图示了根据示例性实施例的传送模块中的传送传感器和衬底支撑器的示意图。
[0034] 图6是图示了根据示例性实施例的静电金属多孔体形成方法的流程图
[0035] 图7a至d是图示了根据示例性实施例的由静电金属多孔体形成装置制造的金属多孔体的放大照片和图示了切口表面的照片。

具体实施方式

[0036] 以下将参照附图更加全面地描述本公开,在附图中示出本公开的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的,所描述的实施例可以以各种不同方式进行修改,所有均不脱离本发明的精神或范围。附图和描述要被视为在性质上是说明性而非限制性的。遍及说明书,相同的参考标记指代相同的元件。
[0037] 图1和图2是图示了根据示例性实施例的基于粘结剂供应器的静电金属多孔体形成装置1的整个部分的示意图。图3(a)至(c)分别是根据示例性实施例的片状多孔体衬底的俯视图、片状多孔体衬底的截面侧视图以及片状多孔体衬底的边缘部分的放大视图。图4(a)是根据示例性实施例的片状多孔体衬底的示意视图,并且图4(b)是图示了通过衬底支撑器固定的片状多孔体衬底的示意视图。
[0038] 以下,将参照图1至图4详细描述该静电金属多孔体形成装置的配置。
[0039] 参照图1和图2,根据本示例性实施例的静电金属多孔体形成装置1可以包括用于将多孔体衬底2传送到静电金属多孔体形成装置1中的传送模块100。
[0040] 由传送模块100传送的多孔体衬底2可以具有诸如3D网络结构形状或蜂窝形状之类的开放泡沫形状。例如,多孔体衬底2可以包括以下各项中的一个或多个:聚酯(PU)泡沫、聚脲泡沫、涂敷有镍的聚氨酯(PU)泡沫、镍泡沫,涂敷有的镍泡沫、或涂敷有铁的镍-聚氨酯(PU)泡沫。参照图3和图4,按压多孔体衬底2的相对侧以获得恒定宽度,并且多孔体衬底2可以具有其中多个孔以规则距离布置的形状。在经按压的相对侧表面上规则布置的孔可以附着到传送模块100的衬底支撑器102和从衬底支撑器102拆卸。相应地,以片为单位容易地控制过程是可能的。然而,多孔体衬底2的形状不限于此。
[0041] 参照图1和图2,传送模块100可以包括衬底支撑器102,并且衬底支撑器102可以在通过传送模块100传送多孔体衬底2的同时稳定地紧固多孔体衬底2。
[0042] 例如,参照图4,衬底支撑器102可以具有包括多个齿部的条带形状。然而,衬底支撑器102的形状不限于包括齿部的条带形状。衬底支撑器102可以具有能够稳定紧固多孔体衬底2并且控制片单元传送并且可附着且可拆卸的任何形状。在该情况下,当按压多孔体衬底2的相对侧以获得恒定宽度时,多孔体衬底2的齿部与孔接合以稳定紧固多孔体衬底2。在该情况下,可以减少在过程期间生成的可能被施加到多孔体衬底2的纵向拉伸应力,可以促进精确距离的移动控制,可以减少操作时间,并且可以容易地移除有缺陷的产品。另外,设备可以单独用于促进其扩张、打开和管理,并且可以通过例如为每一个片授予ID来高效地管理。衬底支撑器102可以与地面平行布置,并且通过衬底支撑器102紧固的多孔体衬底2可以稳定地维持与地面的平行状态。照此,在通过衬底支撑器102紧固的多孔体衬底2稳定地维持与地面的平行状态的情况下,在涂敷过程中,防止多孔体衬底2的上部和下部之间的涂敷密度不均匀并且减少浪费的粘结剂或金属粉末是可能的。
[0043] 另外,传送模块100可以包括通过旋转传送动力以移动衬底支撑器102的辊单元101。
[0044] 图5是图示了根据示例性实施例的传送模块中的传送传感器和衬底支撑器的示意图。
[0045] 参照图5,传送模块100可以包括传送传感器103,其可以取决于衬底支撑器102的移动方向和速度而控制多孔体衬底2的传送。传送传感器10可以包括在多孔体衬底2的移动路径中的多个传送传感器并且可以固定到衬底支撑器的上部或下部。传送传感器103可以感测衬底支撑器102上的多孔体衬底2的位置和速度,并且因而可以用于整个过程和过程自动化的高效管理。
[0046] 参照图1和图2,根据本示例性实施例,静电金属多孔体形成装置1可以包括作为直接涉及涂敷过程的配置集合的涂敷模块200,并且涂敷模块200可以包括起电器210。起电器210可以使涂敷在多孔体衬底2上的金属粉末和粘结剂中的一个或多个起电,并且可以施加涂敷电压以用于在多孔体衬底2上涂敷金属粉末和粘结剂中的一个或多个。
[0047] 起电器210可以包括用于生成金属粉末和粘结剂中的一个或多个可以通过其起电的电场的第一电极213。第一电极213可以在所喷射的金属粉末或粘结剂涂敷在多孔体衬底
2上之前布置在金属粉末或粘结剂的移动路径上,以便使金属粉末或粘结剂颗粒起电。例如,金属粉末或粘结剂颗粒通过起电器210的第一电极213的起电可以通过采用电晕方法、使用离子注入器的方法和使用等离子体电离器的方法中的一个或多个来执行。例如,采用电晕方法的静电除尘器可以使用DC高压,并且可以利用作为正电极的灰尘收集电极和作为负电极的放电电极生成适当的非均匀电场。
[0048] 采用电晕方法的电除尘器用来通过使用电晕放电向气体中的灰尘颗粒施加电荷以便通过使用库仑力来分离和收集灰尘收集电极中的因而起电的颗粒。将电晕放电划分成正(+)电晕放电和负(-)电晕放电,并且负电晕放电具有比正电晕放电更低的电晕放电起始电压和更高的火花放电起始电压,并且具有稳定性
[0049] 相应地,负电晕放电可以允许更多电晕电流流动并且可以实现更大电场。作为结果,一般工业电气除尘器采用负电晕放电。由负电晕放电生成的正离子和负离子分别朝向相反极性移动。在该情况下,离子化区限于放电电极周围,即负(-)电极周围,并且因而正离子具有短距离操作而负离子具有长距离操作。相应地,大多数灰尘颗粒被起电为负离子以移动到正(+)电极,并且因而正电极被称为板状电极或柱体形状电极。另外,充当负电极的放电电极可以发射电子以用于连续放电。灰尘颗粒可以通过使用碰撞起电和扩散起电而起电。根据碰撞起电,离子通过电场获得能量并且与灰尘颗粒碰撞以使灰尘颗粒起电。另外,根据扩散起电,气体的离子通过基于气体的分子动力学理论的不规则热学移动扩散以附着在其上,从而起电。移动到电极的灰尘颗粒附着到电极表面上以便被收集,并且被分离或清洁以用于灰尘收集。
[0050] 第一电极213和第二电极214中的至少一个是导线类型的。导线类型电极213和214可以如与针类型电极相比的那样生成均匀密度的电场,使得金属粉末或粘结剂可以利用恒定电荷量起电并且可以被均匀涂敷。另外,电极213和214可以具有能够促进更换的形状。例如,当电极213和214被反复使用时,可能吸收起电颗粒以使放电效率恶化或者表面磨损可能由于所喷射的粘结剂的附着而发生。作为结果,电极213和214需要以适宜的循环更换,并且因而电极213和214可以具有能够促进附着和拆卸的形状。例如,当电极213和214是导线类型的并且与诸如辊之类的构件配置在一起时,可以容易地执行电极213和214的自动或手动更换。
[0051] 起电器210可以包括用于向第一电极213供应电功率的第一功率供应器211。第一功率供应器211可以通过导电材料与第一电极213连接,并且从第一功率供应器211生成的电力可以通过导电材料传送至第一电极213。相应地,例如,第一电极213可以生成负电场使得金属粉末或粘结剂可以利用负电荷起电。施加到第一电极213的电压可以在大约10至
150kV的范围中。在电压范围内,电流量可以取决于第一电极213与多孔体衬底2之间的距离而被自动调节以最小化功率消耗并且最大化静电效应以用于涂敷。
[0052] 另外,起电器210可以包括布置成面向第一电极213以具有与第一电极213相反的电荷的第二电极214。起电器210可以与第二电极214连接,并且可以包括用于供应可以使多孔体衬底2作为与第一电极213相反的电荷起电的功率的第二功率供应器212。第二功率供应器212可以通过向第一电极213供应相反电荷的电力来允许起电的金属粉末或粘结剂通
过静电力被有效地涂敷在多孔体衬底2上。从第二功率供应器212供应的功率可以被传送至布置在衬底支撑器102的上部或下部处的第二电极214或可以被直接传送至多孔体衬底2,以施加电压。例如,从第二功率供应器212传送的电力可以是正电荷,并且布置在衬底支撑器102的上或下部处的第二电极214可以是导线类型电极或板或柱体形状灰尘收集电极。
[0053] 通过第一功率供应器211或第二功率供应器212施加到第一或第二电极的电压可以是脉冲类型的。在多孔体衬底2上的金属粉末的静电涂敷中,多孔体结构的每一个边缘部分可能具有如相比于孔部分增加的电场密度,并且因此朝向边缘部分的吸引力可能增加而阻碍起电颗粒穿过孔部分。在该情况下,多孔体衬底2中的金属粉末的不规则移动可能阻碍到多孔体衬底2中的有效移动。这可以被称为法拉第笼效应。当通过第一功率供应器211或第二功率供应器212施加的电压具有脉冲形式时,通过电场加速的颗粒的惯性移动可以被即刻阻挡以增加气流的惯性移动。这可以抑制颗粒的法拉第笼效应。在该情况下,脉冲类型电压可以在短时间内重复,并且因而金属粉末或粘结剂的动能可能不显著降低并且可以连续执行负电荷的起电。
[0054] 参照图1和图2,涂敷模块200可以包括金属粉末供应器230。相应地,涂敷模块200可以在通过传送模块100传送的多孔体衬底2上涂敷金属粉末。
[0055] 金属粉末的金属可以是选自具有导电性的金属之中的任何一个单个元素,或者可以包括一个或多个金属合金(包括固溶体)。例如,金属粉末的金属可以包括选自铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、钴(Co)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、(Ag)和钡(ba)之中的至少一个元素或其合金中的一个或多个(包括固溶体)。金属粉末的平均颗粒尺寸可以在大约100 nm至1 mm的范围中。当平均颗粒尺寸为大约100 nm或更大时,金属粉末可以具有充足的电荷量以用于使用电力涂敷。当平均颗粒尺寸为大约1mm或更小时,金属粉末可以流畅地移动并且最小化由金属粉末的聚集生成的涂层的非均匀性是可能的。
[0056] 金属粉末供应器230可以包括用于存储金属粉末的金属粉末容器235和布置成与金属粉末连接以能够进行相互移动的气体流体化设备237。气体流体化设备237可以布置在金属粉末容器235与用于向外部直接喷射金属粉末的出口231之间。通过使用气体流体化设备237,有可能改进朝向出口231供应的金属粉末颗粒的流动性并且连续供应均匀颗粒尺寸的金属粉末。例如,从金属粉末容器235移动的金属粉末可以通过从气体流体化设备237的下端生成诸如氮气之类的干燥惰性气体流而被干燥,以便改进金属粉末流动性。
[0057] 金属粉末供应器230可以包括用于向外部直接喷射金属粉末的出口231。例如,出口231可以是喷嘴。出口231可以包括一个或多个出口。另外,金属粉末供应器231可以包括盖体233。例如,盖体233可以是罩盖。盖体233可以具有这样的形状以便围绕出口231或这样的形状以便与多孔体衬底2的经涂敷表面的相对表面分离。盖体233可以用来防止浪费从出口231向其外部喷射的金属粉末,并且促进回收未被涂敷在多孔体衬底2上的金属粉末。
[0058] 金属粉末供应器230的出口231可以在衬底支撑器102的上表面上方或在衬底支撑器102的下表面下方分离布置。例如,多孔体衬底2可以通过衬底支撑器102的移动而被移动。在该情况下,出口231可以分离地布置在移动的衬底支撑器102中和通过固定到衬底支撑器102而移动的多孔体衬底2的上表面上方或多孔体衬底2的下表面下方。相应地,从出口
231喷射的金属粉末可以连续涂敷在多孔体衬底2的上或下表面上。参照图2,出口231可以布置在衬底支撑器102下方以及衬底支撑器102上方。相应地,可以在一个过程中同时在多孔体衬底2的上表面和下表面上执行涂敷。布置在衬底支撑器102上方和下方的金属粉末供应器230的出口231可以改善多孔体衬底2的表面上的非均匀涂敷。可以通过使用多个金属粉末供应器230而在一个过程中多次执行涂敷。出口231和第一电极213可以在竖直、平、前向和后向方向中的一个或多个上被移动。相应地,精细且均匀地控制涂敷在多孔体衬底2上的金属层的厚度是可能的。
[0059] 以下,将简单地描述通过金属粉末供应器230在多孔体衬底2上涂敷金属粉末的过程。例如,首先,可以将存储在金属粉末容器235中的金属粉末引入到气体流体化设备237中。接着,可以将通过气体流体化设备237具有恒定颗粒尺寸和改进的流动性的金属粉末移动通过通道构件。金属粉末可以通过出口231喷射,出口231在衬底支撑器102的上表面上方或衬底支撑器102的下表面下方分离布置。在该情况下,诸如氮气之类的从气体供应器236供应的惰性气体可以通过加热器234加热并且形成混合流连同要喷射到出口231的金属粉末流。相应地,可以增加金属粉末颗粒的活性,并且可以增加金属粉末的起电和附着效率。
[0060] 接着,可以通过第一电极213利用恒定电荷使从出口231喷射的金属粉末起电。接着,起电的金属粉末可以通过重力和静电力被涂敷在多孔体衬底2上。在该情况下,静电力可以在多孔体衬底2的经涂敷表面的相对表面上生成,和在通过第二粉末供应器212起电的电荷与该电荷相反的电荷之间生成。在该情况下,由于没有使用强正压气流,因此可以最小化浪费的金属粉末的量,并且金属流可以通过所生成的电场均匀涂敷在多孔体衬底2的表面或内侧上。在该情况下,到达多孔体衬底2的金属粉末中的一些或未充分起电的金属粉末颗粒可能与多孔体衬底2的表面碰撞而泄漏到外部。相应地,通过使用施加到多孔体衬底2的经涂敷表面的相对表面的负压气流来最小化泄漏的金属粉末的量并且在多孔体衬底2上稳定涂敷金属粉末是可能的。例如,可以通过使用金属粉末供应器230的真空生成器232来生成负压气流。例如,真空生成器232可以是吸入扇。负压气流的气体可以是干燥的氮气或另一惰性气体。
[0061] 参照图1,涂敷模块200可以包括粘结剂供应器220。相应地,粘结剂可以涂敷在通过传送模块100传送的多孔体衬底2上。
[0062] 在金属粉末的涂敷之前将粘结剂均匀地涂敷在多孔体衬底2的表面或内侧上以促进金属粉末在多孔体衬底2的表面或内侧上的更加均匀且稳定的涂敷。粘结剂的示例可以包括以下各项中的一个或多个:聚乙烯醇、聚缩、聚乙烯、聚乙烯丙啶、聚乙二醇、聚丙烯、石蜡蜡、壳聚糖、纤维素衍生物淀粉衍生物、糖衍生物、聚化乙烯、卡拉胶、藻酸盐、刺梧桐胶、黄原胶、瓜尔豆胶、明胶、褐藻胶、黄蓍胶、丙烯酰胺聚合物、聚羰乙烯(Carbopol)、多胺、聚季化合物、聚乙烯吡咯烷或多羟基化合物。
[0063] 粘结剂供应器220可以存储粘结剂,并且可以包括用于向通过其喷射粘结剂的出口221传送粘结剂的粘结剂溶液容器225。粘结剂供应器220可以包括通过其直接向外部喷射粘结剂的出口221。例如,出口221可以是喷嘴。出口221可以包括一个或多个出口。另外,粘结剂供应器220可以包括盖体223。例如,盖体223可以是罩盖。盖体223可以具有这样的形状以便围绕出口221或者这样的形状以便与多孔体衬底2的经涂敷表面的相对表面分离。盖体223可以用来防止从出口221喷射的金属粉末向出口221外部的泄漏,并且促进回收未被涂敷在多孔体衬底2上的金属粉末。
[0064] 粘结剂供应器220的出口221可以分离布置在衬底支撑器102的上表面上方或衬底支撑器102的下表面下方。例如,多孔体衬底2可以通过衬底支撑器102的移动而被移动。在该情况下,出口231可以分离地布置在移动的衬底支撑器102中和在通过固定到衬底支撑器
102而移动的多孔体衬底2的上表面上方或在多孔体衬底2的下表面下方。相应地,从出口
231喷射的金属粉末可以连续涂敷在多孔体衬底2的上或下表面上。另外,参照图1,出口221可以布置在衬底支撑器102下方以及衬底支撑器102上方。相应地,可以在一个过程中在多孔体衬底2的上表面和下表面上同时执行涂敷。布置在衬底支撑器102上方和下方的出口
221可以改善多孔体衬底2的表面上的非均匀涂敷。可以通过使用多个粘结剂供应器220来在一个过程中多次执行涂敷。出口221和第一电极213可以在竖直、水平、前向和后向方向中的一个或多个上移动。相应地,精细且均匀地控制涂敷在多孔体衬底2上的金属层的厚度是可能的。
[0065] 以下,将简单地描述通过粘结剂供应器220在多孔体衬底2上涂敷粘结剂的过程。例如,首先,存储在粘结剂溶液容器225中的粘结剂可以被移动通过通道构件,并且可以通过在衬底支撑器102的上表面上方或衬底支撑器102的下表面下方分离布置的出口221喷
射。在该情况下,布置在移动的粘结剂的移动路径上的加热器224可以加热粘结剂流以维持粘结剂的液性。在该情况下,从气体供应器226供应的诸如氮气之类的惰性气体可以通过加热器224加热并且形成混合流连同要喷射到出口221的金属粉末流。相应地,可以增加粘结剂颗粒的活性,并且可以增加粘结剂的起电和附着效率。
[0066] 接着,可以通过第一电极213利用恒定电荷使从出口221喷射的粘结剂起电。随后,起电的粘结剂可以通过重力和在多孔体衬底2的经涂敷表面的相对表面上和在通过对第二功率供应器212起电的电荷与该电荷相反的电荷之间生成的静电力涂敷在多孔体衬底2上。在该情况下,由于没有使用强正压气流,因此可以最小化浪费的金属粉末的量,并且金属流可以通过所生成的电场而被均匀地涂敷在多孔体衬底2的表面或内侧上。在该情况下,到达多孔体衬底2的金属粉末中的一些或未充分起电的金属粉末颗粒可能泄漏到多孔体衬底2
的表面外部。相应地,有可能通过使用施加到多孔体衬底2的经涂敷表面的相对表面的负压气流来最小化泄漏的金属粉末的量并且在多孔体衬底2上稳定地涂敷粘结剂。
[0067] 例如,负压气流可以通过使用金属粉末供应器230的真空生成器222来生成。例如,真空生成器222可以是吸入风扇。负压气流的气体可以是干燥的氮气或另一惰性气体。然而,粘结剂的涂敷不限于此,而是可以通过喷涂、滴涂、刮棒涂敷等来执行。
[0068] 根据示例性实施例,静电金属多孔体形成装置1的涂敷模块200可以排他地包括金属粉末供应器230,或者可以包括金属粉末供应器230和粘结剂供应器220。当涂敷模块200包括金属粉末供应器230和粘结剂供应器220时,要在多孔体衬底2上涂敷的金属粉末可以是更高效地均匀分散和涂敷的。当涂敷模块200包括金属粉末供应器230和粘结剂供应器220时,涂敷模块200的粘结剂供应器220可以布置在金属粉末供应器230之前,或基于金属多孔体形成过程的步骤而布置在金属粉末供应器230之前和之后。
[0069] 参照图1和图2,涂敷模块200可以包括用于再循环和再用在涂敷步骤中未被涂敷的金属粉末或粘结剂的循环器240。
[0070] 首先,将参照图2描述金属粉末的再循环或再用操作。当从金属粉末供应器230的出口231喷射的金属粉末未被有效地涂敷在多孔体衬底2上时,未被涂敷的金属粉末可以由可以布置在要涂敷的后表面上的盖体233收集。接着,未被涂敷的金属粉末可以通过穿过旋流器243和过滤器242进行收集和回收。随后,金属粉末可以被移动到金属粉末容器235以供再用。在该情况下,金属粉末的移动可以通过使用负压气流来执行,并且负压气流可以通过真空生成器232生成。例如,真空生成器232可以是吸入风扇。真空生成器232的负压幅度和气体类型可以如在金属粉末的涂敷中那样相同地确定。
[0071] 将参照图1描述粘结剂的再循环或再用操作。当从粘结剂供应器220的出口221喷射的粘结剂未被有效地涂敷在多孔体衬底2上时,未被涂敷的粘结剂可以由可以布置在要涂敷的多孔体衬底2的后表面上的盖体223收集。接着,所收集到的粘结剂可以通过使用粘结剂供应器200的粘结剂回收泵241和真空生成器222而被移动到粘结剂溶液容器225以供
再循环和再用。例如,真空生成器222可以包括吸入风扇。在该情况下,粘结剂的移动可以通过使用负压气流来执行,并且负压气流可以通过使用真空生成器222和粘结剂回收泵241中的至少一个来生成。真空生成器222的负压的幅度和气体类型可以如在粘结剂的涂敷中那样相同地确定。
[0072] 图6是图示了根据示例性实施例的静电金属多孔体形成方法的流程图。
[0073] 以下,将利用参照图6的示例来描述根据示例性实施例的静电金属多孔体形成方法。将省略一些重复描述。
[0074] 首先,多孔体衬底2由传送模块100的衬底支撑器102移动以供应到静电金属多孔体形成装置1(S1)。
[0075] 接着,通过粘结剂供应器200在布置在衬底支撑器102上的多孔体衬底2上涂敷粘结剂(S2)。在该情况下,可以静电地执行粘结剂的涂敷,或者可以在没有使粘结剂颗粒起电的情况下通过喷涂、滴涂、刮棒涂敷等执行粘结剂的涂敷。可以省略该步骤S2。静电涂敷可以通过使用与以下要描述的金属粉末涂敷(S3)的方法相同的方法来执行。已经在粘结剂供应器220的描述中给出了粘结剂静电涂敷的详细描述。另外,在一个循环过程中未被涂敷的粘结剂可以被附加地且反复地回收以供再循环或再用。
[0076] 接着,金属粉末可以通过金属粉末供应器230被静电地涂敷在布置在衬底支撑器102中的多孔体衬底2上(S3)。静电涂敷金属粉末的详细描述与以上描述的相同,并且因此被省略。在该情况下,在一个循环过程中未被涂敷的金属粉末可以被附加地且反复地回收以供再循环或再用。
[0077] 接着,使涂敷有粘结剂和金属粉末的金属多孔体干燥(S4)。相应地,可以固化液体粘结剂以固定经均匀分散和涂敷的金属粉末。
[0078] 接着,执行去蜡/去粘结剂操作(S5)。在步骤S5中,可以移除除金属粉末之外的蜡或粘结剂,并且这可以通过使用溶剂处理或加热处理来执行。
[0079] 接着,执行烧结操作(S6)用于高温处理以用于改进金属粉末颗粒之间和金属粉末颗粒与多孔体衬底2之间的结合力。
[0080] 去蜡/去粘结剂操作(S5)和烧结操作(S6)可以在连续布置类型的真空反应器中执行。
[0081] 以下,将参照示例更加详细地描述本发明,但是以下示例仅仅是本发明的示例并且本发明不限于以下示例。
[0082] <示例1>制造金属多孔体首先,准备具有大约1520 mm×300 mm×1.9 mm的尺寸和大约580μm的平均孔径的Fe泡
沫片衬底。每一个泡沫片具有其中按压相对水平边缘的形状,并且每一个经按压的边缘的厚度为大约2 mm。另外,将每一个泡沫片的经按压部分形成为具有距水平相对边缘大约10 mm的竖直宽度,并且以10 mm的间隔在经按压的部分中形成若干孔。每一个孔具有大约5 mm的直径。这促进泡沫片的精确间距传送和与地面平行的平面的稳定维持。
[0083] 接着,将Fe泡沫片衬底固定到衬底支撑器,并且传送模块进入装置。
[0084] 随后,通过使用粘结剂供应器在通过传送模块传送的每一个Fe泡沫片衬底上涂敷聚乙烯亚胺。涂敷有粘结剂的Fe泡沫片衬底通过传送模块在前向方向上连续移动。接下来,要涂敷的Fe合金粉末利用负电荷起电并且被喷射到Fe泡沫片衬底上。涂敷有粘结剂和金属粉末的Fe泡沫片衬底被传送至装置的外部。接下来,可以按顺序执行干燥、去蜡和去粘结剂操作以及烧结。
[0085] 因此,产生其中在泡沫片衬底的内部表面上均匀烧结Fe合金粉末的金属多孔体。
[0086] 图7a至d是图示了根据示例性实施例的通过静电金属多孔体形成装置制造的金属多孔体的放大照片和图示了切口表面的照片。
[0087] 如图7a至d中所示,在Fe泡沫片衬底的表面上均匀地形成Fe合金粉末。
[0088] <示例2>制造金属多孔体除了使用具有大约3.0 mm厚度的泡沫片衬底和具有大约1200μm的平均孔径的Ni泡沫
片以外,通过使用与示例1相同的方法制造金属多孔体。
[0089] 图7c是示例2中制造的金属多孔体的放大照片,并且图7d是示例2中制造的金属多孔体的切口表面的照片。
[0090] 作为结果,在Ni泡沫片衬底的表面上均匀形成Fe合金粉末。
[0091] 虽然已经结合目前被视为实际示例性实施例的内容描述了本发明,但是要理解的是,本发明不限于所公开的实施例,而是相反,本发明旨在覆盖包括在随附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同设置。
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