一種泡沫陶瓷過濾器及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種泡沫陶瓷過濾器及其制造方法。本發明專利技術一方面涉及一種泡沫陶瓷過濾器，按重量計，泡沫陶瓷過濾器包括：碳化硅20％～50％，氧化鋯20％～55％，以及氧化硅10％～36％，均基于所述泡沫陶瓷過濾器的總重量。本發明專利技術還涉及制造泡沫陶瓷過濾器的方法，包括以下步驟：(a)提供包括碳化硅、氧化鋯或氧化鋯前驅體、氧化硅或氧化硅前驅體、粘結劑、可選的外加劑、以及液體載體的漿料；(b)將漿料涂掛在開孔有機泡沫體上；(c)將涂掛有漿料的開孔有機泡沫體干燥，得到坯體；(d)含氧氣氛下燒結坯體，得到泡沫陶瓷過濾器。本發明專利技術的泡沫陶瓷過濾器具有耐高溫、成本低等優點。

Foam ceramic filter and manufacturing method thereof

The invention relates to a foam ceramic filter and a manufacturing method thereof. One aspect of the invention relates to a ceramic foam filter, by weight of the ceramic foam filter includes: silicon carbide 20% ~ 50%, 20% ~ 55% zirconia and silicon oxide, 10% to 36% are based on the total weight of the foam ceramic filter. The invention also relates to a method for manufacturing ceramic foam filter, which comprises the following steps: (a) including silicon carbide, zirconia or zirconium oxide precursor, a silicon oxide or silicon oxide precursor, binder, optional additives, and a liquid carrier slurry; (b) the coating in the hole on the organic foam; (c) will be coated with slurry hole organic foam drying, get a blank; (d) containing oxygen atmosphere sintered body, obtained ceramic foam filter. The foam ceramic filter of the invention has the advantages of high temperature resistance, low cost and the like.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鑄造行業用高溫過濾器的制造領域，更具體地，涉及一種用于過濾熔融金屬的泡沫陶瓷過濾器及其制造方法。
技術介紹
金屬液的凈化對提高鑄件的力學性能起到重要作用。目前用于金屬液凈化的過濾裝置主要為陶瓷過濾器，可有效截獲金屬液中的有害雜質并使金屬液由紊流變為層流，根除金屬液中的大塊夾雜物，去除金屬液中細小夾雜物，改善組織結構，有效降低金屬液中的氣體及有害元素，對金屬液起到凈化和均質作用。中國專利申請CN101164655A涉及一種碳化硅質泡沫陶瓷過濾器，以碳化硅(60％～65％)、氧化鋁(30％～35％)、氧化硅(2％～5％)、滑石(0.5％～2.5％)、水，并以羧甲基纖維素、聚乙烯醇和硅溶膠做結合劑制備泥漿，制備了氧化物結合碳化硅陶瓷過濾器。中國專利申請CN1700948A以碳化硅(40％～60％)、膠體二氧化硅(5％～20％)結合劑以及至少10％的煅燒二氧化硅的陶瓷你將制備了氧化物結合碳化硅陶瓷過濾器。CN1700948A的陶瓷過濾器僅在1428℃進行了測試。中國專利CN101708402B(專利號200910227626.5)制備了復相氮化硅結合碳化硅過濾器。雖然氮化硅結合碳化硅過濾器具有熱穩定性高、抗氧化能力強等優良性能。但也能被鎂、鎳鉻合金、不銹鋼等熔液所浸潤和侵蝕。中國專利CN102173856A(申請號201010596190.X)制備的過濾器，主要以莫來石相含量不少于50wt％，化學組成中含有40～80wt％的Al2O3、10～50wt％的SiO2和1～10wt％的堿土金屬氧化物。CN102173856A僅能處理低于1550℃的熔融金屬。中國專利CN102503520B(申請號201110371525.2)以SiC為100重量份；二氧化硅粉為5-8重量份；氧化鋁粉為10-13重量份；鋰基膨潤土為10-15重量份；粘結劑為5-20重量份；水為40-55重量份；將經過活化處理的陶瓷載體浸漬在所述漿料中并使其充分吸收所述漿料；對充分吸收所述漿料的陶瓷載體進行甩干以去除多余漿料從而形成坯體；以及干燥并燒結所述坯體從而制得SiC泡沫陶瓷過濾器。中國專利CN100536987C提供了一種氧化鋯質泡沫陶瓷過濾器，是以氧化鋯(75％～80％)、氧化鋁(10～15％)、氧化鈣(5％～10％)、氧化釔(0.5％～2％)組成陶瓷粉末，再加入甲基纖維素、聚乙烯醇和水制備料漿，以軟質聚氨酯泡沫塑料為載體，浸漬上述料漿，擠壓制成坯料，干燥后1700～1800℃高溫燒結得到氧化鋯質泡沫陶瓷過濾器。其中氧化鈣、氧化釔是作為體積穩定劑加入以穩定晶型，在1500℃以上，正方晶型的氧化鋯與加入氧化鈣、氧化釔生成立方型固溶體，冷卻后仍然能保持，沒有晶型可逆轉化，因而沒有體積效應，避免燒制時開裂。目前過濾金屬液的過濾器一般采用碳化硅質、氧化鋁質、氧化鋯質、碳質等。前兩者不能滿足鋼液的過濾，后二種價格較高。因此有必要開發一種價格適中又能過濾鋼水的過濾器。有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
本專利技術的第一目的在于提供一種泡沫陶瓷過濾器，本專利技術的泡沫陶瓷過濾器具有耐高溫、成本低等優點。本專利技術一方面涉及一種泡沫陶瓷過濾器，按重量計，所述泡沫陶瓷過濾器包括：碳化硅20％～50％，氧化鋯20％～55％，以及氧化硅10％～36％；優選，碳化硅25％～45％，氧化鋯25％～50％，以及氧化硅14％～30％；更優選，碳化硅30％～40％，氧化鋯30％～45％，以及氧化硅15％～25％；均基于所述泡沫陶瓷過濾器的總重量。優選地，按照國家標準GB/T25139-2010進行測定，所述泡沫陶瓷過濾器的孔隙率在78％～90％，優選80％～85％。基于所述泡沫陶瓷過濾器的總重量，碳化硅、氧化鋯和氧化硅重量百分比之和大于等于90％，大于等于95％，優選大于等于96％，更優選大于等于97％，更優選大于等于98％，最優選大于等于99％。優選地，氧化鋯或氧化鋯前驅體為穩定氧化鋯、鋯英粉、硅酸鋯中的一種或多種。優選地，氧化硅為熔融石英或硅微粉。優選地，粘結劑為硅溶膠、鋁溶膠、磷酸鹽、硫酸鹽、水玻璃、硅酸鹽、硼酸鹽、羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、纖維素醚、木質素、天然或人工合成樹脂、阿拉伯膠、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛中的一種或多種。優選地，外加劑為分散劑、潤濕劑、消泡劑、流變劑以及表面活性劑中的一種或多種。本專利技術的第二目的在于提供制造泡沫陶瓷過濾器的方法，包括以下步驟：(a)提供包括碳化硅、氧化鋯或氧化鋯前驅體、氧化硅或氧化硅前驅體、粘結劑、可選的外加劑、以及液體載體的漿料；(b)將漿料涂掛在開孔有機泡沫體上；(c)將涂掛有漿料的開孔有機泡沫體干燥，得到坯體；(d)含氧氣氛下燒結坯體，得到泡沫陶瓷過濾器。優選地，開孔有機泡沫體為聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫、乳膠泡沫或纖維素泡沫。優選地，燒結的溫度為1000-1600℃，優選1100-1450℃。本專利技術的泡沫陶瓷過濾器具有良好的高溫性能，可以過濾鋼液，也適合于過濾鐵、銅、鋁等金屬液，不污染合金，具有良好的通孔率，對金屬溶液中的氧化夾雜和熔劑夾雜有良好的過濾和吸附能力，過濾凈化效果好，高溫強度、熱震穩定性及抗化學侵蝕性等都非常優良。同時本專利技術制備工藝簡單，可制備尺寸較大的過濾器產品。具體實施方式現在的碳化硅過濾器是碳化硅、氧化鋁、氧化硅體系，本專利技術是通過改變材料體系來提高產品的高溫性能。一般材料結合的碳化硅過濾器不能過濾鋼水。本專利技術的目的在于提供一種高溫性能更好，能夠承受高溫金屬沖擊、熱穩定性更好的用于過濾高熔點熔融金屬例如鋼水的過濾器。同時提供一種上述過濾器的制造方法，使得過濾器具有良好的燒結和綜合物理性能，并具有良好的熱震穩定性。本專利技術出人意料地發現，采用碳化硅、氧化鋯以及氧化硅能夠提供耐高溫金屬沖擊、熱穩定性更好的用于過濾高熔點熔融金屬例如鋼水的過濾器。本專利技術的泡沫陶瓷過濾器能夠在氧化鋯含量較低(例如氧化鋯含量20％～55％，優選25％～50％，例如30％～45％，如35％～40％)的情況下，實現耐高溫性能。I.泡沫陶瓷過濾器本專利技術一方面涉及一種泡沫陶瓷過濾器，特別是用于過濾熔融金屬(例如鋼水)的泡沫陶瓷過濾器，包括：碳化硅、氧化鋯以及氧化硅。優選地，本專利技術泡沫陶瓷過濾器包括：碳化硅：20～50重量份，優選25～45重量份，更優選30～40重量份，如35重量份；氧化鋯：20～55重量份，優選25～50重量份，更優選30～45重量份，如35～40重量份；以及氧化硅：10～36重量份，優選14～30重量份，更優選15～25重量份，例如20重量份。優選地，本專利技術泡沫陶瓷過濾器，按重量計，包括：碳化硅：20％～50％，優選25％～45％，更優選30％～40％，如35％；氧化鋯：20％～55％，優選25％～50％，更優選30％～45％，如35％～40％；以及氧化硅：10％～36％，優選14％～30％，更優選15％～25％，例如20％；均基于泡沫陶瓷過濾器的總重量。泡沫陶瓷過濾器中碳化硅的含量按重量計為：20％～50％，優選25％～45％，更優選30％～40％，如35％；泡沫陶瓷過濾器中氧化鋯的含量按重量計為：20％～55％，優選25％～50％，更優選30％～本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種泡沫陶瓷過濾器，其特征在于，按重量計，所述泡沫陶瓷過濾器包括：碳化硅20％～50％，氧化鋯20％～55％，以及氧化硅10％～36％；優選，碳化硅25％～45％，氧化鋯25％～50％，以及氧化硅14％～30％；更優選，碳化硅30％～40％，氧化鋯30％～45％，以及氧化硅15％～25％；均基于所述泡沫陶瓷過濾器的總重量。

【技術特征摘要】
1.一種泡沫陶瓷過濾器，其特征在于，按重量計，所述泡沫陶瓷過濾器包括：碳化硅20％～50％，氧化鋯20％～55％，以及氧化硅10％～36％；優選，碳化硅25％～45％，氧化鋯25％～50％，以及氧化硅14％～30％；更優選，碳化硅30％～40％，氧化鋯30％～45％，以及氧化硅15％～25％；均基于所述泡沫陶瓷過濾器的總重量。2.根據權利要求1所述的泡沫陶瓷過濾器，其特征在于，按照國家標準GB/T25139-2010進行測定，所述泡沫陶瓷過濾器的孔隙率在78％～90％，優選80％～85％。3.根據權利要求1所述的泡沫陶瓷過濾器，其特征在于，基于所述泡沫陶瓷過濾器的總重量，碳化硅、氧化鋯和氧化硅重量百分比之和大于等于90％，或大于等于95％，優選大于等于96％，更優選大于等于97％，進一步優選大于等于98％，最優選大于等于99％。4.根據權利要求1至3任一項所述的泡沫陶瓷過濾器，其特征在于，所述泡沫陶瓷過濾器由漿料燒結制成，所述漿料包括碳化硅、氧化鋯或氧化鋯前驅體、氧化硅或氧化硅前驅體、粘結劑、可選的外加劑、以及液體載體。5.根據權利要求4所述的泡沫陶瓷過濾器，其特征在于，所述氧化鋯或氧化鋯前驅體為穩定氧化鋯、鋯英...

【專利技術屬性】
技術研發人員：祝建勛，劉敬浩，楊淑金，
申請(專利權)人：濟南圣泉倍進陶瓷過濾器有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37