[发明专利]一种高密度陶瓷纤维过滤材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高密度陶瓷纤维过滤材料，以重量份计，由包括以下原料的物料制备得到：复合陶瓷纤维30～70重量份；无机填料20～60重量份；有机纤维0～60重量份；无机结合剂5～20重量份；助滤剂2～10重量份。本发明提供的高密度陶瓷纤维过滤材料，其密度为400～1000kg/m³，强度高，通过多种纤维的结合，气孔率高并且可调，过滤精度高，使用范围广。本发明提供的高密度陶瓷纤维过滤材料的制备方法，操作简单方便，生产效率高，能耗低，生产成本低，产品竞争力高。本发明还提供了一种高密度陶瓷纤维过滤材料的制备方法。

技术领域

本发明属于过滤材料技术领域，尤其涉及一种高密度陶瓷纤维过滤材料及其制备方法。

背景技术

随着铝材被广泛应用于航天、航空、建筑、交通等众多领域，铝加工技术得到了迅速的发展和提高，市场竞争日益激烈，对铝合金产品的质量要求越来越高。熔铸是铝合金加工的第一道工序，为轧制、锻造、挤压等生产提供合格的锭坯，铸锭质量的高低直接与各种铝材的最终质量密切相关。在铝熔铸工序中，铝液的纯净度关系着铸锭的冶金质量。消除铝液中的夹杂物，是铝合金熔体净化的处理和获得高品质的铝合金铸件的关键。使用过滤板过滤除去铝液内的杂质是最普遍的过滤方法，也是铝液净化处理的最后一道工艺技术，过滤板的选择尤为重要，通常采用泡沫陶瓷过滤材料。

泡沫陶瓷最理想的制备方法是有机前驱体浸渍法，用此种成型方法制备的泡沫陶瓷已在多个领域广泛应用，取得了较为明显的效果。通过进一步控制浆料性能，并严格控制浆料浸渍等工艺过程，可以提高泡沫陶瓷制品的性能。但是有机泡沫体的网眼尺寸有限，制约了制备的泡沫陶瓷材料的孔径和结构。

现有技术中采用有机前驱体浸渍法制作泡沫陶瓷时，其制造方法为首先需要将泡沫塑料的气泡膜用加热或水解除去，为能够完全去除气泡膜通常还需要进行揉搓，操作复杂，并且不能保证完全去除气泡膜，未去除的气泡膜将堵塞气孔；然后以去掉气泡膜的泡沫塑料为基料，浸渍陶瓷泥浆，浸渍后挤掉多余的陶瓷泥浆，将制得的坯体进行干燥，高温焙烧后，高温烧结，为使制作完成的多孔陶瓷材料能够形成三维网状结构，通常需要多次浸渍，以提高浸渍效果，显然这种方式操作难度大，周期长，高温烧结时通常需要1100℃以上甚至需要1600℃，能耗高。这种制造方法，周期长，产品合格率低，导致泡沫陶瓷价格高，性价比低，由于泡沫陶瓷为烧结制品，质脆边缘不规则，在安装使用时很容易混入铝液中，表面硬度高，无吸附性能，因此泡沫陶瓷过滤材料很难过滤低于其孔径的杂质。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高密度陶瓷纤维过滤材料及其制备方法，本发明提供的高密度陶瓷纤维过滤材料具有较好的孔隙率和抗折强度。

本发明提供了一种高密度陶瓷纤维过滤材料，以重量份计，由包括以下原料的物料制备得到：

优选的，所述复合陶瓷纤维包括喷吹陶瓷纤维、甩丝陶瓷纤维和可溶性陶瓷纤维。

优选的，所述喷吹陶瓷纤维、甩丝陶瓷纤维和可溶性陶瓷纤维的质量比为(1～5)：(1～5)：(0～5)。

优选的，所述无机填料选自消石灰、氧化镁粉、氧化铝粉和高岭土中的一种或几种。

优选的，所述有机纤维选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维和聚氨基甲酸酯纤维中的一种。

优选的，所述无机结合剂为硅溶胶。

优选的，所述助滤剂为预糊化淀粉。

本发明提供了一种上述技术方案所述的高密度陶瓷纤维过滤材料的制备方法，包括：

将复合陶瓷纤维、无机填料、无机结合剂、有机纤维、助滤剂和水混合，得到浆料；

将所述浆料成型后压制再干燥，得到干燥产物；