[发明专利]一种镁合金用多重孔结构MgAlON陶瓷过滤器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种镁合金用多重孔结构MgAlON陶瓷过滤器及其制备方法，至少包括以下步骤：步骤S1、原料称取：按比例称取氧化镁前驱体粉、α‑Al2O3粉，并混合粉体得到原料；步骤S2、浆料制备：外加所述原料0.2~0.7wt%的分散剂、2~8wt%的消泡剂和15~30wt%的去离子水，通过机械搅拌制成均质浆料；步骤S3、聚氨酯泡沫预处理得到预处理聚氨酯泡沫；步骤S4、素坯制备：将所述预处理聚氨酯泡沫浸入所述浆料中得到陶瓷过滤器素坯；步骤S5、烧成：将所述陶瓷过滤器素坯放置于高温炉内保温，冷却，制得镁合金用多重孔结构MgAlON陶瓷过滤器。本发明相比于现有技术方案，碳排放更少，且能有效解决浆料制备过程中MgO的水化问题，制备的多重孔结构MgAlON陶瓷过滤器纯度更高。

技术领域

本发明涉及一种镁合金用泡沫陶瓷过滤器技术领域，尤其涉及一种镁合金用多重孔结构MgAlON陶瓷过滤器及其制备方法。

背景技术

镁合金作为目前最轻质的商用金属工程结构材料，由于其高的比强度、比刚度、良好的热传导电性与阻尼效应、优异的电磁屏蔽性能、易加工和易回收等优点而广泛应用。尤其是近年来随着镁原料制备技术和冶炼工艺的不断发展，镁合金材料在航空航天、汽车、船舶、电子和医疗领域的应用日益增加，成为各国争相追逐的第三类材料。

然而，长期以来，镁合金冶炼过程形成的非金属夹杂物对产品铸造性能和力学性能的不利影响是较为突出的问题，其会显著降低材料的机械强度、铸件表明完整性与光洁度和耐蚀性能，严重限制了镁合金在高端领域、极限条件下的应用。因此，亟需降低镁合金中非金属夹杂物含量以提升镁合金产品质量。

泡沫陶瓷是近年来一种高效去除熔融合金中非金属夹杂物的过滤介质，为有效提升合金产品质量，其性能需满足以下要求：较高的高温力学强度，能够经受高温合金液体的机械冲击；良好的抗热震性，抵抗高温合金液体的热冲击；在高温下对合金液体保持化学稳定性，不与合金元素发生反应；对非金属夹杂物具有良好的吸附效果。

针对镁合金用泡沫陶瓷过滤器的制备与性能优化技术人员展开了大量研究。

如“一种氧化镁泡沫陶瓷过滤器及其制备方法”（CN200910220791.8），以纯MgO作为原料制备的泡沫陶瓷过滤器，对非金属夹杂物具有一定吸附效果，但其自身抗热震性较低。

又如“一种镁铝尖晶石质泡沫过滤器及其制备方法”（CN201310539992.0），以尖晶石或氧化铝与氢氧化镁为原料，经高温烧成后制备了镁铝尖晶石质泡沫过滤器，在强度方面有较大提升，但高温下镁铝尖晶石中Al₂O₃会被金属Mg还原，形成MgO夹杂，降低了吸附效果，并污染合金液体。

如“一种尖晶石增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器及其制备方法”（CN201810307618.0），以氧化铝和氧化镁为原料，通过添加氧化镧作为助烧剂，在较低温度下制备了尖晶石增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器，在抗热震性和大尺寸夹杂物吸附方面取得了较好效果，但由于陶瓷过滤器表面较为致密和光滑，难以有效吸附小尺寸非金属夹杂物，净化效果有效。

又如“具有多重孔结构的多孔氧化镁基陶瓷过滤器及其制备方法”（CN201911398532.4），以菱镁矿为原料，通过两步法制备含多重孔结构的氧化镁基陶瓷过滤器，在吸附非金属夹杂物方面取得一定效果，但制备过程繁琐，原料成本较高，不适合大规模应用。

总之，现有技术中的镁合金泡沫陶瓷过滤器难以兼顾优异的高温性能与良好的净化效果。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种镁合金用多重孔结构MgAlON陶瓷过滤器及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种镁合金用多重孔结构MgAlON陶瓷过滤器的制备方法，至少包括以下步骤：