[发明专利]耐高温陶瓷过滤器的制造方法

说明书

本发明涉及一种耐高温陶瓷过滤器的制造方法，属于工业陶瓷领域。

关于陶瓷过滤器，国外文献报导较多，在日、美两国已应用于工业领域，使用温度在1500℃以内；在国内尚处于研制阶段，未见有使用温度高于1600℃以上，技术经济性能较好的同类技术。工业上为提高金属的铸造质量，需要将金属熔融过滤，再进行铸造，如熔融金属的温度超过1500℃，一般选用碳化硅、氮化硅作成的过滤器，因这两种材料价值昂贵，致使高温过滤器的使用受到限制。

本发明的任务是研制一种耐温在1600℃以上的，价廉实用的陶瓷过滤器，采用莫来石作基础材料，加入氧化铝、锆英砂、磷酸铝等主要原材料，另加其他辅助材料，经超细加工，制成浆料，以开孔软泡沫塑料为模具，通过有效的工艺手段控制，制成合乎上述用途的耐高温陶瓷过滤器。

以下为本发明的内容：

1、配合比例及配料工艺：

莫来石67.5％

氧化铝14.25-15.27％

锆英砂11.87-13.13％

磷酸铝4.75-5.25％

以上四种主要原料之和为100％，以主要原料为基础，再加入五种辅助原料。

减水剂：0.2-0.3％

纯碱：0.1-0.2％

甲基纤维素：1.0-2.0％

水玻璃：0.05-0.1％

水：45-60％

对以上配方中所用的原材料，要求如下：莫来石可以是烧结或电熔的制品，其中杂质Na₂，K₂O及Fe₂O₃总量不得超过1.5％，进行超细粉碎，磨细至粒径Φ1-15μm；甲基纤维素市购产品为固体，配制成20％的水溶液搅拌后静置4小时以上再用；水的PH＞7.5。

按以上配方范围和要求称取原料，混合，研磨，真空处理，制成料浆。

2、模具准备和成型

将开孔软质泡沫塑料切成与产品相当尺寸，用PH为7.5-8.5的碱性溶液在50-60℃浸泡20-30分钟，用清水洗净，将干燥的泡沫塑料在料浆中浸渍，反复挤压，用压缩空气将多余料浆吹净；

(3)烘干、装炉和烧结

将半成品放进恒温干燥箱烘干，烘干温度为110℃-130℃，按制品厚度计，每一厘米厚烘干20-30分钟，烘干后，装炉烧结，控制升温速度，最高烧结温度为1620℃，在此温度保温4小时，然后降至室温。

以下为本发明实施例：

本发明实施多次，经选择最佳配方为：

(1)莫来石：67.5％

(2)氧化铝：15％

(3)锆英沙：12.5％

(4)磷酸铝：5％

按上述四种原料总量计再加入以下辅料

(5)减水剂：0.3％

(6)纯碱：0.2％

(7)甲基纤维素：1.0-2.0％

(8)水玻璃：0.05％

(9)水：50％

配合料加入顺序依次为(1)(2)(3)(4)(5)(6)(9)七种原料，同时加入，开动球磨机研磨，在总研磨时间过半时，再加入(7)(8)一同研磨，这样研磨效率最高。

软泡沫塑塑料模具可采用聚氨酯泡沫塑料制作，浸浆挤压后所留空隙率为80-90％，质量最好。

烧结装炉，以每块制品为1-1.5cm厚计，码垛不超过6层，最低层放一块烧好的成品垫底，因为底层受热不均匀，最易开裂，而底层一旦开裂，就失去平衡，造成整垛变形，变成废品。

烧结工艺制度最佳实施例如下：

室温装炉

从室温升到500℃         升温速度60℃/小时

从500℃升到1100℃       升温速度120℃/小时

从1100℃升到1300℃      升温速度60℃/小时

从1300℃升到1620℃，    升温速度120℃/小时，

在1620℃                保温4小时

从1620℃降到1100℃      降温速度150℃/小时，

从1100℃降到室温        降温速度60℃/小时。

本发明的优点和效果如下：

(1)用上述工艺方法生产的过滤器，可承受1620℃的高温，可用于熔融金属的过滤，可以消灭或减少铸件的夹杂、气孔，从而提高产品质量及合格率。可用于汽车发动机气缸体及各种精密铸件。

(2)用于各种高温气体的过滤，可提高工作机的热效率，减少固体物的排放，有利于保护环境，如用于锅炉的无动力和减少动力除尘。