[发明专利]一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器，其特征在于：将含氧化铝短纤、纳米二氧化钛的轻烧氧化镁基陶瓷浆料涂覆在聚氨酯泡沫载体上，经干燥、烧结得到，所述含氧化铝短纤、纳米二氧化钛的轻烧氧化镁基陶瓷浆料包括15％～25％纳米铝溶胶，0.8％～1.5％流变剂，其余为含氧化铝短纤、纳米二氧化钛的氧化镁陶瓷粉料；所述流变剂为聚乙烯醇缩丁醛和纤维素醚的混合物，其中所述聚乙烯醇缩丁醛占流变剂质量的50％，纤维素醚为工业用羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或其混合物；所述陶瓷粉料为轻烧氧化镁、纳米二氧化钛和氧化铝短纤的混合物。

2.一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按照质量百分比将15％～25％纳米铝溶胶，0.8％～1.5％流变剂，其余为含氧化铝短纤、纳米二氧化钛的氧化镁陶瓷粉料进行配料，添加无水乙醇球磨混合均匀后制成固含量为60％～70％的陶瓷浆料；所述流变剂为聚乙烯醇缩丁醛和纤维素醚的混合物，其中所述聚乙烯醇缩丁醛占流变剂质量的50％，纤维素醚为工业用羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或其混合物；所述陶瓷粉料为轻烧氧化镁、纳米二氧化钛和氧化铝短纤的混合物；

(2)将聚氨酯泡沫塑料模版浸入到陶瓷浆料中，通过辊压机挤压聚氨酯泡沫塑料模版去除多余的浸挂浆料后制成素坯，然后在40℃～50℃通风室去除乙醇溶剂使素坯干燥；

(3)将干燥的素坯放入烧结炉内，升温至1350℃～1550℃温度下进行高温烧结，随炉冷却至室温得到氧化镁基泡沫陶瓷过滤器。

3.根据权利要求2所述的一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于：所述纳米铝溶胶固含量为20％～25％，其PH值≥4。

4.根据权利要求2所述的一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于：所述纳米氧化钛占陶瓷粉料质量的1％～2％，所述氧化铝短纤占陶瓷粉料质量的1％～3％。

5.根据权利要求2所述的一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于：所述轻烧氧化镁粉体的粒径为250目～500目。

6.根据权利要求2所述的一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于：所述纳米氧化钛粒径为30～60nm，所述氧化铝短纤选用商业化小长径比多晶Al₂O₃短纤维，其直径为10μm～20μm，长度为50μm～100μm。

7.根据权利要求2所述的一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述陶瓷浆料的制备方法为：按照配比将轻烧氧化镁粉料加入球磨罐中，将纳米铝溶胶、纳米二氧化钛、氧化铝短纤、流变剂及无水乙醇混合并超声处理30min～60min，使氧化铝短纤充分分散后加入到球磨罐内，再按照球料比2:1的比例加入刚玉球，以60～120rpm转速球磨2h～4h使其混合均匀得到。

8.根据权利要求2所述的一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯泡沫塑料模版规格为10PPI～20PPI；使用前在40℃～50℃的15％～20％NaOH水溶液中浸泡表面刻蚀40min～60min后用清水洗涤自然晾干，然后浸入到2％～4％十二烷基苯磺酸润湿剂的水溶液中后取出干燥后得到。

9.根据权利要求2所述的一种氧化铝短纤增强氧化镁基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于在所述步骤(3)中，所述烧结工艺为：以30℃/h的升温速度加热至550℃使泡沫陶瓷过滤器素坯内的聚氨酯泡沫及流变剂等有机物分解气化排出，然后以200℃/h的升温速度加热至1100℃温度，最后以50℃/h的升温速度加热至1350℃～1550℃温度并在该温度下保温2～3h。