[发明专利]一种蜂窝陶瓷过滤器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜂窝陶瓷过滤器及其制备方法，属于无机非金属技术领域，尤其涉及一种含有莫来石、高岭土、超细二氧化硅、氧化铝、硅酸锆作为陶瓷组分的蜂窝陶瓷过滤器及其制备方法。

背景技术

在各种金属液态合金的熔炼和浇注过程中，由于非金属夹杂物和缩气孔等铸造缺陷导致的铸件废品率一般高达废品总数的50-60％。夹杂缺陷不仅严重降低铸件的机械性能和铸造性能，也对铸件的切削加工及外观产生有害影响。净化液态铸造合金，减少或消除其中的各种非金属夹杂物的排气，无疑是获得高质量铸件的重要技术措施。

过滤技术应用于铸造生产已有几十年的历史，但最初仅仅是用铁丝网、带孔的钢板、多孔泥芯等简单的过滤器插入浇注系统中来滤除大块夹杂物。从二十世纪六十年代起，在俄、美、英、中等国家陆续出现了硅酸铝纤维质、钼丝质、氮化硼纤维质等两维结构型过滤网，并在生产中得到应用，取得了一定效果。但是，所有这些过滤网只能通过机械筛分作用滤除金属液中的大块夹杂物和极少数小夹杂物。由于硅酸铝纤维过滤网的耐火度和强度均较低，只能用于有色合金、铸铁和小型铸钢件的过滤，难以长时间地承受高温金属流体的冲击；英国研制的钼丝质和美国研制的氮化硼纤维过滤网虽能用于过滤铸钢等高温合金，但因其价格昂贵，使其应用受到限制。八十年代初美国最先研制成功的蜂窝陶瓷过滤器解决了耐火颗粒过滤器易漏粒和使用不方便的问题。

蜂窝陶瓷直孔过滤器用于改善和提高铸件的质量，高质高密度直孔网眼，使产品具有很高的耐热冲击和耐高烧铸温度的特性，直孔式设计保证了流量和强度间的平衡，有效地去除杂质和渣粒等，使铸件机械性能、表面质量及产品合格率大大提高。蜂窝陶瓷直孔过滤器，对氧化物具有自然的化学吸附(亲和)能力，在孔的内壁上吸附金属液中的杂质(包括小于孔尺寸的微粒)，提高了过滤效果。先进的挤压式生产工艺，使陶瓷过滤片具有独特的正方形和三角形设计，它增加与陶瓷的接触面积，提高了过滤片吸附和捕捉细小杂质的能力，比非挤压式过滤片过滤效果佳，金属液流动平稳。提高了浇注速度和连续性；减少铸件废品率；改善铸件机械性能，延长使用寿命。

蜂窝陶瓷直孔过滤器通过型内过滤可取得以下效果：

1.净化金属液，去除非金属杂质和气体；

2.使金属液充型平稳，减少旋涡；

3.简化浇注系统，提高工艺出品率；

4.减少铸件气孔，优化细化金属组织；

5.提高铸件表面质量和力学性能；

6.降低铸件废品率；减少加工余量和提高刀具寿命，降低铸造成本。

蜂窝陶瓷过滤器采用严格的配料配方，对粉体进行球磨，添加粘结剂，助烧结剂等进行搅拌捏合，经过时效处理、练泥处理、挤压成型、定型、切坯高温焙烧而成。

目前，现有的蜂窝陶瓷过滤器有的是使用温度达不到预期要求的温度，有的是达不到预期的效果，有的是高温强度低，性能不稳定。

发明内容

针对上述现有蜂窝陶瓷蓄热体所存在的问题，本发明的目的是提供一种具有很高的耐热冲击和耐高浇铸温度的特性，以适于冶金、铸造行业金属熔融物过滤的蜂窝陶瓷过滤器。

提供一种上述蜂窝陶瓷过滤器的制备方法，使制得的过滤器具有良好的烧结和综合物理性能，是本发明的另一发明目的。

为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。

一种蜂窝陶瓷过滤器，是由陶瓷粉末和由胶水、甘油、水合纤维素组成的辅料混合而成的塑性泥料经过球磨、混料、粗练、陈腐、真空练泥、挤压成型，干燥切割后经烧结后获得；其特征在于：所述陶瓷粉末是由以下重量百分数的原料组成：

所述塑性泥料由所述辅料与所述陶瓷粉末按照以下重量百分数混合：

更进一步地，所述蜂窝陶瓷过滤器呈直孔中通结构。

一种用于制备上述蜂窝陶瓷过滤器的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)陶瓷粉末制备步骤

按照以下重量百分数混合各种原料得到陶瓷粉末：

b)塑性泥料制备步骤

将所述陶瓷粉末和包括胶水、甘油、水、纤维素的辅料按照以下重量百分数混合得到塑性泥料：

c)挤压成型步骤

将所述塑性泥料经过真空练泥后经成型机真空挤压成坯体；

d)干燥定型步骤

将所述坯体放入微波炉中干燥定型；并将定型后的坯体放入烘房，在100-110℃的温度下进行干燥硬化；

e)端面加工步骤

将干燥后的所述坯体进行端面加工，获得整齐的蜂窝端面；