[发明专利]一种制备泡沫陶瓷过滤器的方法及用该方法制备的过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及熔融金属过滤用泡沫陶瓷过滤器制造技术，特指一种制备熔融金属过滤用泡沫陶瓷过滤器的的方法及用该方法制备的过滤器。

背景技术

泡沫陶瓷过滤器是一种三维网状结构的特殊过滤产品，从八十年代初开始，欧美、日本等工业发达国家为提高铸件质量和产品合格率，相继在浇道中加装泡沫陶瓷过滤装置，从而促进泡沫陶瓷过滤产品的大规模使用，目前它已经被广泛应用于各种高温金属熔液的过滤和净化。实践证明，泡沫陶瓷过滤器不仅能够去除金属熔炼过程中产生的氧化夹渣和浇铸过程中产生的气孔，大幅度降低由于夹渣和气孔造成的渣孔废品率，还能够显著改善金属的机械和切削性能。

从已公开发表的文献可知，泡沫陶瓷的性能取决于两个关键因素，一个陶瓷配方，另一个是制造工艺。通用的制造方法为先将陶瓷原料制成具有触变性的陶瓷浆料，然后将陶瓷浆料涂覆到有机网状泡沫载体上，干燥后在高温下，有机载体燃烧后剩下陶瓷网状泡沫结构就是泡沫陶瓷。在国外，有一些大耐火材料公司如英国的FOSECO公司，德国的DRACHE公司，美国的SELEE公司，VESUVIOUS HI-TECH公司，日本的BRIDGESTONE公司等，已经采用全自动生产线来生产泡沫陶瓷过滤器，他们的陶瓷配方采用陶瓷粉体加无机胶态粘结剂体系，采用有机泡沫浸浆工艺，比如瑞士铝公司专利CN88101382和美国SELEE公司专利CN1700948A。这些公司制造的泡沫陶瓷过滤器质量稳定，价格昂贵，占有全世界绝大多数的过滤器市场份额包括中国市场。我国泡沫陶瓷的研究始于上世纪80年代初，哈尔滨工业大学于1982年研制成功用于铝合金过虑的泡沫陶瓷过滤器，陕西机械学院于1985年申请了泡沫陶瓷专利CN85102359A。但是直到上世纪90年代国内才开始批量生产泡沫陶瓷过滤器，由于普遍采用初级原料和手工制造，虽然价格比进口的便宜，但是产品普遍存在质量不稳定，强度低，易掉渣和高温性能不稳定等缺陷，因而市场占有率不高。针对上述存在的问题，研制一种质量稳定易于自动化生产的泡沫陶瓷制造技术是目前迫切需要解决的问题。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种生产效率较高、产品质量较好工艺简单，易操作、成本低、易产业化的制备泡沫陶瓷过滤器的方法及用该方法制备的过滤器。

本发明的目的是这样实现的：

一种制备泡沫陶瓷过滤器的方法，包括如下步骤：选取不同孔径的有机网状泡沫海绵加工成所需要的尺寸，以碳化硅为主要成份、煅烧氧化铝、超细氧化硅和超细氧化铝为无机结合剂、加上聚乙烯醇等有机粘结剂制成不同浓度的含水陶瓷触变浆料，对网状泡沫海绵进行一次浸浆预处理，干燥后再二次浸浆，再次干燥后制得过滤器坯体，成型好的坯体经干燥、高温烧成，除去有机成分，制得所述的碳化硅泡沫陶瓷过滤器。

一次浆料的制造和浸浆工艺：将触变浆料稀释到水分含量为：40-50％时，得到一次浆料。

网状泡沫海绵的预处理：将预先切好形状和大小的网状泡沫海绵浸入一次浆料中，将吸满一次浆料的网状泡沫海绵通过预先已经调整好间距的辊压机，挤压出多余的浆料，使网状泡沫海绵的网筋上包裹一层很薄的陶瓷浆料，将通过辊压后的网状泡沫海绵在室温干燥24小时或者40-60℃干燥8-10小时后，得到预处理完毕的海绵坯体进行二次浸浆。

二次浸浆工艺：将经过预处理并干燥后的网状泡沫海绵坯体浸入二次浆料中，待其吸满浆后，将海绵通过预先调整好间距的辊压机，挤出多余的浆料，保证陶瓷浆料均匀涂覆在网状泡沫海绵的表面，制得泡沫陶瓷过滤器坯体。

干燥、高温烧结工艺：将泡沫陶瓷过滤器坯体在室温干燥48小时或者60-80℃干燥12小时，彻底排除水分后，经1300～1400℃高温烧成，网状泡沫海绵和有机粘结剂全部在高温下燃烧挥发，留下具有三维网状泡沫结构的海绵状陶瓷体，即

为本发明所制造的泡沫陶瓷过滤器。

本发明的泡沫陶瓷过滤器是由一种以碳化硅为主、含有超细氧化铝和超细氧化硅为结合剂的陶瓷泥浆制成，这种过滤器所具有开孔结构，是利用网状泡沫材料作为载体形成的由上述陶瓷经烧结后构成的泡沫结构，所述的陶瓷固体中含有至少60％的碳化硅、至少3％的超细氧化铝和至少3％的超细氧化硅作为结合剂。

上述配方中固体含量具体可为：碳化硅粉的含量为60-90％，超细氧化铝粉的含量为：3-10％，超细氧化硅粉的含量为：3-10％，其余为煅烧氧化铝粉、水和有机粘结剂。