[发明专利]制备烧结多孔材料过滤板的等静压成型模具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及板状烧结体及其制备技术，尤其涉及烧结多孔材料过滤板及其制备技术。

背景技术

烧结多孔材料过滤元件一般被制成管状，称烧结多孔材料过滤管。有时，烧结多孔材料过滤元件也做成板状，称烧结多孔材料过滤板。例如，有的真空过滤机所采用的过滤元件就为扇形烧结陶瓷多孔材料过滤板。

目前的烧结多孔材料过滤板大致上有以下三类结构及制备方式：第一类为注浆成型，即通过注浆得到具有中空结构的陶瓷过滤基板，并在空腔内充填支撑颗粒，经烧结而成，然后再在其表面施加过滤表层，如CN1198357A中公开的一种固液分离用陶瓷过滤板及制备方法即属于此类；第二类为分片模压成形后将两片对合粘接获得中空结构的过滤板，即通过模压得到一面带凸起支撑肋、一面为平面的微孔陶瓷单片，而后将两片对合粘结，其工艺流程一般为配料、模压单片、烧成、平面加工、粘接、装配附件，或配料、模压单片、粘接、烧成、平面加工、装配附件，如CN1390623A中所述微孔陶瓷过滤板即属于此类；第三类为CN1486212A所公开的过滤元件及其制造方法，是在模压时在陶瓷混合物中设置至少一个用于所希望凹入区域的芯部材料，压制成坯，然后经高温烧结，使用于凹入区域的芯部材料被燃尽，从而得到基本上连续的过滤表面及所需中空流道，然后通过浸浆、喷射、浇注方式获得过滤工作层，再次经烧结得到烧结多微孔层。

上述第一类的缺点在于：为保证过滤板有足够的机械强度，通常需采用较小粒径的陶瓷微粒，这样所得微孔细小，会造成过滤板滤水阻力增大；其次，注浆方法成型只能得到周壁面基本相等的中空体，由于受抽吸壁厚限止，两侧壁显得相对较薄，转入侧壁抗张强度较低，在使用过程中往往会造成过滤板根部发生开裂甚至折断；再就是，中空支撑是为颗粒堆积支撑，排水阻力较大，影响过滤效率和产能。第二类的缺点在于：生产工艺流程较长，生产效率不高，尤其是对合粘结不仅工效低下，而且还会造成诸多缺陷，如粘接剂用量和粘接压紧力不均匀，会造成基体的开裂；内部多余粘结剂会在凸起支撑肋侧面产生毛糙凸出，占据流道增加排水阻力；再就是，粘结产品在使用过程中，还容易发生粘接力不强而开裂，此类开裂约占5％左右，并且不对称结构，抗抽吸交变应力疲劳强度低，使用寿命短。上述第三类的缺点在于：整体密度存在较大差异，特别是两过滤板面连接部位疏松密度低，严重影响基板整体机械强度，在工作过程中，抽吸及反冲交变应力，易发生疲劳开裂而报废；而且还有可能在烧结过程中，因过滤板各部分密度不同，而发生变形、甚至发生开裂，造成成品率降低。

发明内容

本发明首先要解决的技术问题是提供一种结构强度、过滤效率俱佳，且便于制造的烧结多孔材料过滤板及用于制备该过滤板的预制中空板坯。

本发明其次要解决的技术问题是提供一种便于制造上述预制中空板坯的制备烧结多孔材料过滤板的等静压成型模具及利用该模具的制备烧结多孔材料过滤板的方法。

本发明更进一步要解决的技术问题是提供一种用于对包括但不限于上述预制中空板坯进行烧结的制备板状烧结体的专用烧结装置及使用了该装置的方法，提高产品烧结质量。

本发明的烧结多孔材料过滤板包括由烧结金属多孔材料或由烧结陶瓷多孔材料构成的过滤板本体，所述过滤板本体为中空板状结构，该过滤板本体是由粉末料模压成型的预制中空板坯进行烧结制成，该预制中空板坯的一边缘处设有狭长的内模抽芯口，预制中空板坯的内腔中相对该抽芯口设有连该预制中空板坯相对两板面的加强筋，所述抽芯口、加强筋在模压成型该预制中空板坯时一体模压成型于该预制中空板坯上；所述过滤板本体上安装有封闭该抽芯口的密封条，该密封条或过滤板本体上还设有与过滤板本体内腔导通的出口。由于抽芯口、加强筋在模压成型该预制中空板坯时一体模压成型于该预制中空板坯上，模压成型后内模(用于成型预制中空板坯的内腔、加强筋、抽芯口)从抽芯口抽出而脱模，在由预制中空板坯烧结制成的过滤板本体上安装所述密封条后烧结多孔材料过滤板则基本制成。该烧结多孔材料过滤板相比于现有几种过滤板可具有更高的结构强度，易保证过滤效率，且便于制造。