[发明专利]泡沫陶瓷材料过滤器及其制造方法

说明书

本发明涉及用泡沫状或多孔状陶瓷材料制成的过滤器及其制造方法。该过滤器可用于过滤液态金属，特别是用于过滤高熔点金属、合金钢、铸铁以及难熔金属合金。

近年来在金属熔炼领域，出现了一种用泡沫状或多孔状泡沫陶瓷材料制成的过滤器，用于在浇铸过程中去除金属溶液的夹杂物，以便提高铸件的质量。

中国专利87101800.4公开了一种过滤液态金属的气泡状陶瓷材料过滤器及其制备工艺和使用方法。该泡沫陶瓷材料含有(重量百分比)：Al₂O₃50～60％，SiO₂10～20％和ZrO₂20～40％。其烧结温度为1650～1750℃。

由于过滤器是在高温环境里工作，这意味着它不仅要有高于金属溶点的耐火度，而且还应有足够的高温抗压强度和耐高温冲击的能力，同时，因过滤器是在极短的时间内，被金属溶液将其从常温加热到接近于金属溶液的温度，故又要求它具有良好的抗热震性，即在急冷急热工况下不失效。

上述专利的不足之处在于：1、高温抗压强度和抗震性欠佳；2、当泡沫载体的开口孔隙率较低(低于50％)时，不能制造出过滤器所要求的开口孔隙率。

本发明的第一个目的在于克服上述现有技术的不足，并提供一种泡沫陶瓷材料过滤器及其制造方法，它不仅能在1800℃左右的温度下工作，而且还具有良好的高温抗压强度、耐高温冲击和抗热震性。

本发明的第二个目的在于克服上述现有技术的不足，并提供一种泡沫陶瓷材料过滤器及其制造方法，它能够在泡沫载体开口孔隙率较低的情况下，制造出开口孔隙率较高的泡沫陶瓷材料过滤器。

本发明的第三个目的在于克服上述现有技术的不足，并提供一种泡沫陶瓷材料过滤器及其制造方法，它具有良好的烧结和综合物理性能，同时降低烧结温度和制造成本。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种泡沫陶瓷材料过滤器，其特征在于其正面开口孔隙率为70～85％所述陶瓷材料由(重量百分比)Al₂O₃60～80％、SiO₂20～40％，或者Al₂O₃90～98％、SiO₂2～10％，或者Al₂O₃70～80％，SiO₂5～10％、ZrO₂15～20％，或者Al₂O₃15～30％、ZrO₂70～85％中至少且至多一组组成。

制造上述泡沫陶瓷材料过滤器的方法是：

a  制取混合物，其重量百分比为Al₂O₃/SiO₂＝60～80/20～40，或者是Al₂O₃/SiO₂＝90～98/2～10，或者是Al₂O₃/SiO₂/ZrO₂＝70～80/5～10/15～20，或者是Al₂O₃/ZrO₂＝15～30/70～85，在各该混合物中外加(占混合物总重量的百分比)Y₂O₃1～5％、膨润土2～5％、羧甲基纤维素1～3％以及磷酸3～6％或者α淀粉1～2％中的一种，

b  分别按前款所述混合物总重量的百分比加水25～35％均匀搅拌成浆料，

c  将正面开口孔隙率为70～85％的有机海绵体浸渍在上述任一组混合物浆料中，随后挤出多余的浆料，

d  将粘附有混合物浆料的坯料加热至200～300℃，

e  在1500～1650℃温度下使坯料烧结—固化，

f  在烧结——固化之前或之后，将用上述方法制成的泡沫状或多孔状陶瓷材料加工成所需形状的过滤器。

而且，在将有机海绵体浸渍于混合物浆料之前，先把开口孔隙率低于70％的有机海绵体放在30～40％的90～100℃碱溶液中浸渍，然后用清水漂洗去除碱溶液，再去除其水。