專利名稱：耐高溫陶瓷過濾器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐高溫陶瓷過濾器的制造方法，屬于工業(yè)陶瓷領(lǐng)域。
關(guān)于陶瓷過濾器，國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)較多，在日、美兩國(guó)已應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，使用溫度在1500℃以內(nèi);在國(guó)內(nèi)尚處于研制階段，未見有使用溫度高于1600℃以上，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能較好的同類技術(shù)。工業(yè)上為提高金屬的鑄造質(zhì)量，需要將金屬熔融過濾，再進(jìn)行鑄造，如熔融金屬的溫度超過1500℃，一般選用碳化硅，氮化硅作成的過濾器，因這兩種材料價(jià)值昂貴，致使高溫過濾器的使用受到限制。
本發(fā)明的任務(wù)是研制一種耐溫在1600℃以上的，價(jià)廉實(shí)用的陶瓷過濾器，采用莫來(lái)石作基礎(chǔ)材料，加入氧化鋁，鋯英砂、磷酸鋁等主要原材料，另加其他輔助材料，經(jīng)超細(xì)加工，制成漿料，以開孔軟泡沫塑料為模具，通過有效的工藝手段控制，制成合乎上述用途的耐高溫陶瓷過濾器。
以下為本發(fā)明的內(nèi)容1、配合比例及配料工藝莫來(lái)石64.1～70.9%氧化鋁14.25～15.75%鋯英砂11.87～13.13%磷酸鋁4.75～5.25%以上四種主要原料之和為100%，以主要原料為基礎(chǔ)，再加入五種輔助原料。
減水劑0.2～0.3%
純堿0.1～0.2%甲基纖維素1.0～2.0%水玻璃0.05～0.1%水45～60%。
對(duì)以上配方中所用的原材料，要求如下莫來(lái)石可以是燒結(jié)或電熔的制品，其中雜質(zhì)Na2O，K2O及Fe2O3總量不得超過1.5%，進(jìn)行超細(xì)粉碎，磨細(xì)至粒徑Φ5～15μm，顆粒級(jí)配為大∶中∶?。?∶2∶1;氧化鋁，要求純度，Al2O3含量大于99%，細(xì)度Φ1～5μm;甲基纖維素市購(gòu)產(chǎn)品為固體，配制成20%的水溶液攪拌后靜置4小時(shí)以上再用;水的PH≥7.5。
按以上配方范圍和要求稱取原料，混合，研磨，真空處理，制出的料漿不得有氣泡存在。
2、模具準(zhǔn)備和成型用軟質(zhì)開孔泡沫塑料，切成與產(chǎn)品相當(dāng)尺寸，適當(dāng)留有余量，用PH為7.5～8.5的堿溶液在50～60℃浸泡20～30分鐘用清水洗凈，自然干燥，將干燥之泡沫塑料在配好的料漿中浸漬，并反復(fù)擠壓，直至每根棱線上都有料漿，然后用壓縮空氣通過Φ2mm的排氣孔將多余的料漿吹凈，制成半成品。
3、烘干，裝爐和燒結(jié)將半成品放恒溫干燥箱烘干，溫度為120℃±10℃，按制品厚度計(jì)，每1厘米厚烘干20～30分鐘，烘干后，裝爐燒結(jié)，控制升溫速度，不使太快，以免造成開裂，最高燒結(jié)溫度為1620℃，在此溫度保溫一段時(shí)間，控制降溫速度，緩慢降溫。
以下為本發(fā)明實(shí)施例本發(fā)明實(shí)施多次，經(jīng)選擇最佳配方為
(1)莫來(lái)石67.5%(2)氧化鋁15%(3)鋯英砂12.5%(4)磷酸鋁5%(5)減水劑0.3%(6)純堿0.2%(7)甲基纖維素1～2%(8)水玻璃0.05%(9)水50%配合料加入順序依次為(1)(2)(3)(4)(5)(6)(9)七種原料，同時(shí)加入，開動(dòng)球磨機(jī)研磨，在總研磨時(shí)間過半時(shí)，再加入(7)(8)一同研磨，這樣研磨效率最高。
軟泡沫塑料模具可采用聚氨酯泡沫塑料制作，浸漿擠壓后所留空隙率為80～90%，質(zhì)量最好。
燒結(jié)裝爐，以每塊制品為1～1.5cm厚計(jì)，碼垛不超過6層，最低層放一塊燒好的成品墊底，因?yàn)榈讓邮軣岵痪鶆?，最易開裂，而底層一旦開裂，就失去平衡，造成整垛變形，變成廢品。
燒結(jié)工藝制度最佳實(shí)施例如下室溫裝爐室溫↑500℃升溫速度60℃/小時(shí)500℃↑1100℃升溫速度120℃/小時(shí)1100℃↑1300℃升溫速度60℃/小時(shí)1300℃↑1620℃升溫速度120℃/小時(shí)1620℃保溫4小時(shí)1620℃↓1100℃降溫速度150℃/小時(shí)
1100℃↓室溫降溫速度60℃/小時(shí)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果如下(1)用上述工藝方法生產(chǎn)的過濾器，可承受1620℃的高溫，可用于熔融金屬的過濾，可以消滅或減少鑄件的夾雜、氣孔，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率?？捎糜谄嚢l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體及各種精密鑄件。
(2)用于各種高溫氣體的過濾，可提高工作機(jī)的熱效率，減少固體物的排放，有利于保護(hù)環(huán)境，如用于鍋爐的無(wú)動(dòng)力和減少動(dòng)力除塵。
(3)用于多種腐蝕性液體的過濾，并可根據(jù)被過濾物的性質(zhì)，改善配方，以提高耐蝕性。
(4)從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算，每公斤莫來(lái)石價(jià)值十元，而每公斤碳化硅或氮化硅價(jià)值400元，1公斤制品成本差390元。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫陶瓷過濾器的制造方法，其特征是采用莫來(lái)石為基礎(chǔ)，配以氧化鋁，鋯英砂，磷酸鋁等主要原料，并加輔助原料和水進(jìn)行超細(xì)加工，混磨成料漿，真空除泡；以開孔軟質(zhì)泡沫塑料為模具，浸漿、擠壓、烘干、裝爐燒結(jié)而成，以下為具體制造步驟(1)配方范圍及配料工藝莫來(lái)石64.1～70.9%氧化鋁14.25～15.75%鋯英砂11.87～13.13%磷酸鋁4.75～5.25%以上四種主原料之和為100%，此外尚加入5種輔助原料，減水劑0.2～0.3%純堿0.1～0.2%甲基纖維素1.0～2.0%水玻璃0.05～0.1%水45～60%按以上配方范圍稱取原料，混合、研磨、真空除泡，制成料漿；(2)模具準(zhǔn)備和成型將開孔軟質(zhì)泡沫塑料切成產(chǎn)品尺寸大小，并留適當(dāng)余量，用PH為7.5～8.5的堿性溶液在50～60℃浸泡20～30分鐘，用清水洗凈，在料漿中浸漬，反復(fù)擠壓，用壓縮空氣將多余料漿吹凈；(3)烘干、裝爐和燒結(jié)將半成品放進(jìn)恒溫干燥箱烘干，烘干溫度為120℃±10℃，按制品厚度計(jì)，每一厘米厚烘干20～30分鐘，烘干后，裝爐燒結(jié)，控制升溫速度，最高燒結(jié)溫度為1620℃，在1620℃保溫一段時(shí)間，控制降溫速度降至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫陶瓷過濾器的制造方法，其特征是所述配方范圍的最佳選擇為(1)莫來(lái)石67.5%(2)氧化鋁15%(3)鋯英砂1.25%(4)磷酸鋁5%(5)減水劑0.3%(6)純堿0.2%(7)甲基纖維素1～2%(8)水玻璃0.05%(9)水50%
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫陶瓷過濾器的制造方法，其特征是所述配料工藝中配合料加入順序依次為(1)(2)(3)(4)(5)(6)(9)，以上七種原料一起加入，開動(dòng)球磨機(jī)研磨，在總研磨時(shí)間過半時(shí)，再加入(7)(8)兩種原料同磨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫陶瓷過濾器的制造方法，其特征是所述半成品擠壓工藝中，擠壓后所留的空隙率為80～90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫陶瓷過濾器的制造方法，其特征是所述的燒結(jié)工藝制度為室溫裝爐室溫↑500℃ 升溫速度60℃/小時(shí)500℃↑1100℃ 升溫速度120℃/小時(shí)1100℃↑1300℃ 升溫速度60℃/小時(shí)1300℃↑1620℃ 升溫速度120℃/小時(shí)1620℃保溫4小時(shí)1620℃↓1100℃ 降溫速度150℃/小時(shí)1100℃↓室溫 降溫速度60℃/小時(shí)
全文摘要
以莫來(lái)石為基礎(chǔ)配以氧化鋁，鋯英砂，磷酸鋁等主要原料，進(jìn)行超細(xì)加工，加輔助料和水混磨成料漿，除泡，以開孔軟泡沫塑料為模具材料，浸漿、擠壓、烘干、裝爐燒結(jié)為高溫過濾器，可在1620℃使用，可用于熔融金屬的過濾，高溫氣體的過濾，多種腐蝕液體的過濾；并可根據(jù)過濾物性質(zhì)，改變過濾器配方成分，以提高耐蝕性。
文檔編號(hào)C04B28/34GK1083032SQ92109540
公開日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1992年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月21日
發(fā)明者胡小弟 申請(qǐng)人:胡小弟