粉末金属磁性过滤器及其制备方法.pdf

本发明提供了流体过滤器，该流体过滤器包括由烧结的粉末金属制备的、其构造允许流体从中通过的磁性衬底。优选地，该过滤器具有至少10％的孔隙率，和至少5高斯的磁通密度。该衬底可以包括铁、铝、钡、铈、钴、铬、钼、镍、氧、镨、铂、钐和/或锶。本发明还提供了通过烧结粉末金属形成其构造允许流体从中通过的磁性衬底来制备流体过滤器的方法。该方法可以进一步包括使所述磁性衬底具有一定形状，以供在所需应用中使用。

1、  磁性流体过滤器，包括：
经构造允许流体从中通过的磁性流体过滤器衬底，所述磁性流体过滤器衬底包括烧结的粉末金属。

2、  权利要求1的磁性流体过滤器，其中所述磁性流体过滤器的孔隙率为至少10体积％。

3、  权利要求1的磁性流体过滤器，其中所述磁性流体过滤器的磁通密度为至少5高斯。

4、  权利要求1的磁性流体过滤器，其中所述磁性流体过滤器衬底包括下列物质中的至少一种：铁、铝、钡、铈、钴、铬、钼、镍、氧、镨、铂、钐和锶。

5、  一种制备磁性流体过滤器的方法，包括：
烧结粉末金属以形成其构造允许流体通过的磁性流体过滤器衬底。

6、  权利要求5的方法，进一步包括：
使所述磁性流体过滤器具有一定形状以便在所需应用中使用。

7、  根据权利要求5的方法制备的磁性流体过滤器。

8、  流体过滤器，包括：
磁性流体过滤器衬底，该衬底包括烧结的粉末金属并且经构造允许流体从中通过，所述磁性流体过滤器的孔隙率为至少10体积％，磁通密度为至少5高斯。

9、  权利要求8的流体过滤器，其中所述磁性流体过滤器衬底包括下列物质中的至少之一：铁、铝、钡、铈、钴、铬、钼、镍、氧、镨、铂、钐和锶。

粉末金属磁性过滤器及其制备方法
技术领域
本发明涉及采用粉末金属烧结制备的流体过滤器及其制备方法。
背景技术
将颗粒和流体分离的流体过滤器在许多行业中都是耳熟能详的。常规的流体过滤器包括具有多个孔隙(opening)的聚合物衬底。当流体通过流体过滤器时，比孔隙大的颗粒被衬底捕捉，而流体和比孔隙小的颗粒通过。在有些流体中，具有可能比给定聚合物衬底内的孔隙小的铁磁性颗粒，所以当流体通过过滤器时不会捕捉这些铁磁性颗粒。
发明内容
本发明提供了流体过滤器，该流体过滤器包括由烧结的粉末金属制备的、其构造允许流体从中通过的磁性衬底。优选地，该过滤器具有至少10％的孔隙率，和至少5高斯的磁通密度(magnetic fluxdensity)。衬底可以包括铁、铝、钡、铈、钴、铬、钼、镍、氧、镨、铂、钐和/或锶。
本发明还提供了通过烧结粉末金属形成其构造允许流体从中通过的磁性衬底来制备流体过滤器的方法。该方法可以进一步包括使所述磁性衬底具有一定形状，以供在所需应用中使用。
根据下面对实施本发明的最佳方式的具体描述并结合附图，将很容易理解本发明的上述特征、优点和其它特征和优点。
附图说明
图1是本发明磁性流体过滤器的示意性立体图。
具体实施方式
参见图1，磁性流体过滤器10包括其中具有多个孔隙14的衬底12。衬底12由烧结的粉末金属制备，具有磁通密度优选为至少5高斯的磁通。为了形成孔隙14，粉末金属优选和有机材料混合并随后烧结，在烧结过程中由于有机材料的煅烧而形成孔隙14。孔隙14可以延伸贯通或者不贯通衬底12。但是，孔隙14在衬底12内互相连接，由此使液体可以通过衬底12。孔隙14限定了衬底的孔隙率，优选至少10％。
当流体通过磁性流体过滤器10时，流体中所含的、比衬底12的孔隙大的非铁磁颗粒被捕捉在衬底12的外面，而流体和小于所述孔隙的非铁磁颗粒则通过一个或多个孔隙14进入衬底12。由于衬底12具有磁通，所以当液体通过衬底12时，流体内的铁磁颗粒被吸附到衬底12上，并由此和液体分离。因此，任何被具有衬底12的磁通密度的材料吸引的铁磁颗粒会附着到衬底12的孔隙14内。所以，孔隙14必须小得足以在需要时限制非铁磁颗粒的进入(即，充当常规的聚合物过滤器)，但也要大得足以在该磁性流体过滤器10的全部所需使用寿命内允许流体从中通过而不会被铁磁颗粒阻挡。磁性流体过滤器10可以逆向冲洗，以供在需要时重复使用。
本领域技术人员会认识到，磁性粉末金属可以包括下列的一种或多种：铁、铝、钡、铈、钴、铬、钼、镍、氧、镨、铂、钐和锶。另外，应该认识到，由烧结的粉末金属制备衬底12使得衬底12和尺寸相似的聚合物衬底相比，稳定性得到改善。具体而言，本发明的衬底12具有改进的结构稳定性，尤其是当衬底12经受压力峰值或者波动应力时；改进的化学稳定性，衬底12更能够抵抗由于从中通过的流体而导致的老化；和改进的热稳定性，磁性流体过滤器10在至少高至400℃的温度操作。
应该注意的是，图1仅仅用于示例。本领域技术人员会认识到可以采用任何形状或大小的流体过滤器来实施本发明。举例而言，衬底12可以是置于流体入口或者出口前面的扁平丝网，或者是管形或者环形的入口延展部分。另外，本发明的流体过滤器可用于多种应用。例如，在机车行业，本发明的磁性流体过滤器10尤其可用于在车辆发动机中防止碎屑或者沉降物(即，颗粒)进入或者再次进入车辆润滑系统。作为机车行业的另一个例子，本发明的磁性流体过滤器10可用于可变的排放螺旋管中以控制车辆自动变速装置中的管路压力。本发明的磁性流体过滤器10在很多行业和领域中有不计其数的应用。为了实施本发明，要关注的仅仅是过滤器包括由烧结的粉末金属制备的、具有磁通和多个孔隙(限定了过滤器的孔隙率)的衬底。
本发明进一步包括制备磁性流体过滤器10的方法，包括烧结粉末金属以形成其构造允许流体从中通过的磁性衬底12的步骤。该方法进一步包括使该磁性衬底12具有一定形状以便在所需应用中使用的步骤。
尽管已经详细描述了实施本发明的最佳模式，但是应该理解，所用的术语旨在描述和表述，而不是限制。本发明所涉及的领域中的熟练技术人员会认识到，根据上述教导可以对本发明做出许多修改。所以，应该理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以本文具体描述以外的基本等同方式实施。