[发明专利]一种泡沫陶瓷过滤器及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷加工技术领域，具体说是一种泡沫陶瓷过滤器及其制备方法。该泡沫陶瓷过滤器原料成分为：三氧化二铝、草木灰、碳化硼、纳米氧化锆、纳米二氧化钛、纳米氧化钇、氧化镁、天然粘土、糯米粉、鱼骨粉、羧甲基纤维素、分散剂、聚苯乙烯、3‑甲基苯乙炔、三乙醇胺、碳酸钾、聚丙烯、氧化锌、皂荚、环状糊精、微晶纤维素、甜菜碱、聚乙烯醇、发泡剂、去离子水适量。制备方法为：以三氧化二铝、草木灰等为原料制备陶瓷浆料；以聚苯乙烯、3‑甲基苯乙炔为原料制备共轭微孔聚合物，再与聚丙烯等原料进行挤压发泡得泡沫载体；对泡沫载体进行预处理后加入陶瓷料浆，超声、挤压、制坯，对坯体进行干燥、烧结、冷却后即得泡沫陶瓷过滤器。

技术领域

本发明属于陶瓷加工技术领域，具体说是一种泡沫陶瓷过滤器及其制备方法。

背景技术

在铸造过程中，夹杂物的缺陷是一种普遍存在的现象，在铸造生产过程中，许多工艺环节都是为了减少铸件夹杂物，如锅料精选，熔炼控制，浇包上覆盖集渣剂，浇筑前精心排渣，设置封闭半封闭式浇注系统等，设置过滤器等。在铸造生产过程中对金属液进行净化，能够能够有效地滤除掉金属熔体中一次、两次液态、固态金属夹杂物，简化浇注系统，防止夹杂物出现的缺陷，提高铸件的纯度和性能，延长铸件的使用寿命。对于表面和内在质量要求严格的铸件，对金属液过滤净化是其他技术不可替代的。依据铸件合金种类熔点和行性能的不同，金属液过滤净化可以采用编制过滤网、玻璃纤维过滤片以及泡沫陶瓷过滤器等方式。

编织过滤网是金属液过滤净化的第一代产品，可以用高熔点的金属或者合金列如钼丝、不锈钢丝等编织过滤网，但最常见的是铁丝网，铁丝网过滤具有基本稳定的过滤效果，使其在传统的铸造方法中占有一席之地，但是对于元素铝、镁以及某些铜合金来说铁属于有害物质，金属液在充型前与铁丝网接触，不可避免地增加合金液中铁的含量，直接影响铸件力学性能，再加上在铸件生产过程中不可能在铸件完全凝固前取去滤网，使含有铁丝的浇注系统回炉料难以回炉使用等，这些问题的存在使得编织滤网很快被第二代产品-挤压直孔过滤器所代替。

玻璃纤维过滤网与相同目数的铁丝过滤网拦截效果相当，在铝合金压铸产品中玻璃纤维网有以下特点：工艺适用性强，在重熔时不会对合金产生二次污染，浇注系统回炉料可以直接使用，但是因为玻璃纤维过滤网中含有少量树脂在高温下会产生一定的气体，使得铸件在生产过程中产生气孔、渣气孔类缺陷。

泡沫陶瓷是一种继普通多孔陶瓷和蜂窝多孔陶瓷之后发展起来的第三代多孔陶瓷制品，它是一种具有三维网状结构的高气孔率多孔陶瓷，除了具有多孔陶瓷所具有的低密度、抗腐蚀、良好的隔热性能、耐高温和使用寿命长等优点以外，它还具有高渗透率、高比表面积和复杂的孔道结构。泡沫陶瓷过滤器属于金属液过滤净化的第三代产品，泡沫陶瓷可以用于多种铸造合金的过滤净化，通过机械拦截、整流浮渣和深层吸附三种过滤净化机制可高效地滤除掉金属液中的大块夹杂物和大部分小至数十微米的微小悬浮夹杂物，克服了耐火纤维质两维结构型内过滤网和直孔芯型陶瓷过滤器、耐火颗粒过滤器、直孔型蜂窝陶瓷过滤器等的过滤效率低、耐火度和强度低、金属液过流率低等问题。泡沫陶瓷过滤器能够有效去除夹杂物，改善铸件的组织，提高铸件的力学行能和合格率，过滤效果好，对合金铸件无污染。对于高合金钢和普通高温合金在浇筑过程中温度一般高达1500℃左右，高温浇筑对用于过滤的泡沫陶瓷过滤器有较高的考验，需要泡沫陶瓷过滤器具有良好的耐高温性能和高温热冲击性能，但是目前使用的泡沫陶瓷过滤器在实际使用过程中还达不到要求，过滤器易与需要过滤的材料发生反应，使得高温过滤性能差。

发明内容

本发明提供一种泡沫陶瓷过滤器及其制备方法，该方法制备得到的泡沫陶瓷过滤器高温耐热性好，抗热震性能强，比表面积大，孔隙均匀，过滤净化效果强。

本发明的方案是通过这样实现的：