纤维丝径对纤维烧结毡的影响

当烧结温度一定时，纤维丝径对纤维搭接点形貌的影响较大，本文以1 250 ℃为例进行分析。由上述分析可知，在1 250 ℃温度下，4 μm纤维在烧结颈处完全熔合在一起，6 μm纤维在烧结颈处部分熔合，8 μm纤维烧结颈未发生熔合且烧结颈直径大于纤维丝径，12 μm纤维烧结颈直径小于纤维丝径，22 μm纤维毡烧结颈直径较小，且在电镜检测烧结颈时不易发现，只在纤维某些特殊位置才能发现。另外，在同等条件下，纤维丝径越细，烧结速度越快。

纤维丝径对纤维烧结毡的影响主要有以下2个方面：1)纤维丝径越细，纤维的比表面积越大，纤维表面原子的表面能垒越低，且原子扩散距离减小，同等条件下细丝径纤维率**行表面扩散，并完成烧结的3个过程，粗丝径纤维烧结速度则较慢，甚至纤维搭接点还没有完成表面扩散；2)由于金属纤维特殊的生产工艺，细丝径的金属纤维储存了更多的形变能，当烧结进入到中后期主要发生晶界扩散和体扩散，此时形变能将作为烧结驱动力提高晶界扩散和体扩散的速度，丝径为4和6 μm纤维毡由于沿长方向的原子扩散，烧结颈附近纤维开始出现收缩的现象。

金属纤维烧结毡作为一种过滤材料，在烧结之前，其纤维随机排列，相互接触，此时纤维烧结毡还不是一个整体，纤维之间无法保持一定的孔结构；经过烧结后，纤维烧结毡就具备了一定的强度和结构。纤维搭接点的扩散焊接对纤维烧结毡的性能有着很大的影响，如纤维过熔，将影响纤维毡的平均孔径，甚至出现漏点。纤维烧结毡的状态将影响纤维毡的韧性和强度，纤维烧结毡后的晶粒大小将影响纤维烧结毡的耐蚀性能等。
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。
烧结毡滤芯清洗滤芯需要的设备和原料

1)清洁炉:能在持续380℃的温度下烘烤滤芯上过量的油垢杂质。

2)数控超声波清洗机。

3)可调压的喷淋设备。

4)可加热的清洗罐。

5)强力清洗剂、**水基清洗剂。由于氯离子会引发奥氏体不锈钢晶间腐蚀，所以选用的强力清洗剂、**水基清洗剂均不含氯化物。

6)所用的清洗水为深井水，经过5μm的过滤设备过滤，水中氯离子含量小于20mg/L。

7)所用的气体经过5μm除尘设备过滤。
不锈钢纤维烧结毡滤芯的反洗再生特性

不锈钢纤维烧结毡滤芯的过滤材料主要采用不锈钢纤维烧结毡和不锈钢方孔网为过滤材料，烧结毡滤芯的各个密封接口采用氩弧焊接工艺制作，滤芯直缝采用等离子自动焊接技术保证焊缝无焊渣焊瘤焊漏等现象，过滤各层滤网加工之前都要进行透光检测，透光不合格的不锈钢滤网一律不能采用，这样才能保证基础材料的性能，然后把多层不锈钢滤网叠加采用多褶折叠工艺进行加工，构建成一个完整的滤芯，多褶折叠加工工艺可以在同样尺寸的条件下，滤芯过滤面积增加三倍到五倍，可以让过滤效率更高。

整体焊接后还要对滤芯进行试验，检验每件滤芯是否达到规定要求。尤其对于较高含污量的液／固分离操作，这类将过滤设计为多层的组合结构，其过滤机制以表层网孔和滤饼捕捉为主。由单层较细金属丝网烧结所形成的过滤层属于直接拦截过滤，其优点就是将具有一定尺寸分布的杂质颗粒直接拦截在滤网外层表面，形成一层均匀的滤饼，进而随着滤饼的逐渐形成，又可以拦截到更小规格的颗粒，而且滤材表面形态均匀规则，网孔内部孔道光滑，既有利于滤饼层的快速形成，又便于滤渣的清除分离，因而烧结毡滤芯具有非常**的反洗再生特性，可以长期反复使用，特别适应于系统连续化运行和自动化操作等过滤技术的发展。
烧结毡折叠滤芯有以下优点：

1.能较好承受热压力及冲击。

2.再生能力强，使用寿命长。

3.能较好的承受热应力和冲击，能在较高温度下和腐蚀介质中工作，可焊接、粘结及机械加工。

4.烧结毡折叠滤芯渗透稳定，过滤精度高。

5.烧结毡折叠滤芯强度高，塑性好，抗氧化，耐腐蚀，组装性好，能较好的承受热应力和冲击。

 6.烧结毡折叠滤芯抗急冷急热，比纸质、铜丝网及其它纤维布等做成的过滤器性能**，且装拆清洗方便。

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