[发明专利]轻质高强针状莫来石多孔陶瓷及其制备方法以及过滤器

说明书

本发明提供一种轻质高强针状莫来石多孔陶瓷及其制备方法以及过滤器，制备方法包括以下步骤：步骤S10，将氧化铝、二氧化硅按照摩尔比(1.3‑1.5):1进行配料得到第一粉体；将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2进行配料得到第二粉体；将所述第一粉体、第二粉体以及占所述第一粉体质量的10‑15％的三水氟化铝与单体溶液混合配置成浆料；步骤S20，将所述浆料进行发泡处理，获得多孔浆料；步骤S30，使所述多孔浆料发生凝胶反应，获得坯体；步骤S40，将所述坯体进行微波干燥处理以使所述坯体干燥；步骤S50，将干燥后的所述坯体进行烧结，获得所述轻质高强针状莫来石多孔陶瓷。本发明得到的轻质高强针状莫来石多孔陶瓷使用寿命长，强度高，气孔率高。

技术领域

本发明涉及陶瓷块体的制备方法，更具体地，涉及一种轻质高强针状莫来石多孔陶瓷及其制备方法，以及包括该轻质高强针状莫来石多孔陶瓷的过滤器。

背景技术

近年来，随着冶金铸造行业的快速发展，熔融金属过滤器的研究及应用受到了极大关注，金属铝及其合金材料中的夹杂物的数量、形态、分布、大小等均对材料的强度、塑性和韧性有重大影响，因此，研究和开发实用高效的金属净化方法，以提高其综合性能已倍受重视。而传统的精炼工艺，不能有效去除熔体铝中细小和悬浮状的非金属夹杂物。大量的研究表明，用陶瓷过滤器过滤金属液可显著去除金属中的夹杂物和气体等，提高金属的内在质量。

针状莫来石多孔陶瓷就是一种使用温度高、超高强度、高孔隙率的一种材料，非常适合作为熔融金属过滤器的材料。然而，现有的制备技术很难同时兼顾强度和气孔率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轻质高强针状莫来石多孔陶瓷的制备方法，以能够制备同时具有高气孔率与高强度的轻质高强针状莫来石多孔陶瓷。

本发明另一目的在于提供一种同时具有高气孔率与高强度的轻质高强针状莫来石多孔陶瓷，以期在满足材料强度在适用范围内的条件下，得到更高的气孔率、更高过滤效率的过滤材料，并能更大程度的减轻过滤器的重量，提高过滤的效果。

本发明的又一目的在于提供一种轻质、高强度、高效率的过滤器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的轻质高强针状莫来石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10，将氧化铝、二氧化硅按照摩尔比(1.3-1.5):1进行配料得到第一粉体；将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2进行配料得到第二粉体；而后将所述第一粉体、第二粉体以及占所述第一粉体质量的10-15％的三水氟化铝与单体溶液混合配置成浆料，将所述第一粉体换算为莫来石，将所述第二粉体换算为钙长石的情况下，所述浆料中所述莫来石与所述钙长石的摩尔比为(6-8):(4-2)；

步骤S20，将所述浆料进行发泡处理，获得多孔浆料；

步骤S30，使所述多孔浆料发生凝胶反应，获得坯体；

步骤S40，将所述坯体进行微波干燥处理以使所述坯体干燥；

步骤S50，将干燥后的所述坯体进行烧结，获得所述轻质高强针状莫来石多孔陶瓷。

进一步地，在所述步骤S10中，所述碳酸钙的粒度为600nm～800nm，所述氧化铝的粒度为300nm～500nm，所述二氧化硅的粒度为4μm～10μm，且所述浆料的固含量为20-30vol％。

进一步地，所述步骤S10包括：

步骤S11，将单体、交联剂以及分散剂加入水中机械搅拌以形成所述单体溶液；

步骤S12，将所述第一粉体、第二粉体以及三水氟化铝加入所述单体溶液中，球磨15h～20h得到所述浆料，