[实用新型]一种孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器

权利要求书

1.一种孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，包括多孔陶瓷过滤器外壁和位于多孔陶瓷过滤器外壁内的多孔陶瓷变梯度桁架过滤结构，变梯度桁架过滤结构分为多个层级，每一层级的桁架过滤结构由多个双倒金字塔单元支柱结构组成，下一层级的双倒金字塔单元支柱结构体积小于上一层级的双倒金字塔单元支柱结构体积，并且多个下一层级双倒金字塔单元支柱结构连接并支撑同一个上一层级双倒金字塔单元支柱结构；

每个双倒金字塔单元支柱结构的端点作为桁架过滤结构的节点，每层级的节点分布密度按照自上而下的层级顺序逐渐增加，每层级对应的三维孔洞体积按照自上而下的层级顺序逐渐缩小。

2.根据权利要求1所述的孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，双倒金字塔单元支柱结构由四根桁架杆构成，四根桁架杆按照立方体的空间对角线设置并呈圆周阵列分布，每根桁架杆倾角不大于45°；四根桁架杆互为相交关系，且在每一根桁架杆的三分之一长度位置存在唯一结点。

3.根据权利要求1所述的孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，每个双倒金字塔单元支柱结构通过节点连接同层级中相邻的双倒金字塔单元支柱结构；除最下层级桁架过滤结构外，在任一层级的桁架过滤结构中，每个双倒金字塔单元支柱结构的各下端节点均连接着四个属于下一层级的双倒金字塔单元支柱结构的上端节点。

4.根据权利要求1所述的孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，多孔陶瓷过滤器在最下层的桁架过滤结构下方还设有四边形桁架结构，四边形桁架结构具有多个四边形桁架结构单元，最下层级桁架过滤结构的多个下端节点通过四边形桁架结构单元进行连接。

5.根据权利要求4所述的孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，多个四边形桁架结构单元呈二维阵列排布，每一层级的双倒金字塔单元支柱结构呈二维阵列排布。

6.根据权利要求4所述的孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，过滤器外壁、多孔陶瓷变梯度桁架过滤结构和四边形桁架结构通过3D打印的方式一体成型。

7.根据权利要求1所述的孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，每层级的桁架过滤结构体积自上而下呈几何倍数关系逐渐减小，每层级的节点密度自上而下呈相同的几何倍数关系逐渐增加。

8.根据权利要求7所述的孔隙渐变可控的多孔陶瓷过滤器，其特征在于，变梯度桁架过滤结构总层级数为至少三层；下一层级的双倒金字塔单元支柱结构体积通过三维等轴缩小为上一层级双倒金字塔单元支柱结构体积的八分之一，下一层级的节点密度为上一层级的节点密度的八倍。