泡沫陶瓷过滤器及其制备方法.pdf

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1、10申请公布号CN101991990A43申请公布日20110330CN101991990ACN101991990A21申请号200910166826422申请日20090831B01D39/20200601C04B35/16200601C04B35/14200601C04B35/52200601C04B38/0020060171申请人济南圣泉倍进陶瓷过滤器有限公司地址250204山东省济南市章丘刁镇化工工业园72发明人祝建勋刘敬浩杨淑金74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人朱建新逯长明54发明名称泡沫陶瓷过滤器及其制备方法57摘要本发明公开一种泡沫陶瓷过滤器，包括有重量。

2、份数如下的原料碳2080、漂珠120、云母170和微细氧化硅粉2090。本发明还公开了上述过滤器的制备工艺。本发明在常规采用的过滤器原料基础上，特意添加了轻质材料漂珠和云母，使制作的产品重量轻，同时还具有非常好的机械性能、抗热震效果。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页CN101991993A1/1页21一种泡沫陶瓷过滤器，包括有重量份数如下的原料碳2080漂珠120云母170微细氧化硅粉2090。2根据权利要求1所述的泡沫陶瓷过滤器，其特征在于所述的碳选自片状石墨、不定型石墨、沥青、煤、焦油、焦炭、树脂和碳黑中的一种或多种。3一种如权利要求1。

3、所述泡沫陶瓷过滤器的制备方法，是将各原料按重量份数比混匀，添加总重量5080的黏结剂制成浆料；然后涂覆于泡沫海绵上成型，最后在无氧条件下于8001100下烧结13小时，即得到泡沫陶瓷过滤器。4根据权利要求3所述制备方法，其特征在于所述黏结剂选自硅溶胶、磷酸盐、PVA、CMC、MC、树脂、木质素、水玻璃、活性氧化铝、磷酸钠、硅酸钠和硫酸铝中的一种或多种。5根据权利要求3所述制备方法，其特征在于所述烧结温度为9001000。6根据权利要求3所述制备方法，其特征在于所述无氧条件为烧结过程是在氮、氩、真空、氢、一氧化碳和煤气中的一种或多种条件中进行的。权利要求书CN101991990ACN101991。

4、993A1/5页3泡沫陶瓷过滤器及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种过滤器，特别是涉及一种泡沫陶瓷过滤器，以及该泡沫陶瓷过滤器的制备方法。背景技术0002在各种金属的熔炼和浇注过程中，由于非金属夹杂物和气孔的缺陷导致铸件废品率一般可高达6080，铸造缺陷不仅严重影响铸件铸造性能和机械性能，同时对铸件的加工和外观也有有害影响。通过对金属液的过滤净化，可以有效减少各种非金属夹杂物和气体，获得高质量的铸件。目前人们一般采用纤维过滤网、直孔过滤网、泡沫陶瓷过滤器。0003陶瓷材料由于具有优良的热性能和机械性能而可在高温下使用。由于过滤效果的差异，人们越来越采用过滤效果好的泡沫陶瓷过滤器。该工艺在。

5、美国专利3947363、4024212、4265659中都有举例说明。0004中国专利CN87100037A采用耐火黏土为主要原材料，磷酸二氢铝为黏结剂在8001000下烧结保温1个小时。虽然原材料成本和烧结温度不高可以节省能源，但是烧后的产品体积密度仍然较大，实际成本仍然较高。中国专利ZL2005201025835采用外包铁丝网；及CN1600742A、CN1309449C、CN100336780C、CN2006100174352等采用碳化硅等主材料。上述专利过滤铝合金容易污染金属液，因此一般不能使用。0005美国专利US3893917、US3947363、US4024212、US40753。

6、03、US4265659主要采用氧化铝、氧化铬等为主材料，以磷酸二氢铝为黏结剂。但是众所周知，大量的铬存在则会污染环境，危害人体健康。所有铬的化合物都是有毒性，容易造成环境的污染，目前已被各国用别的材料代替，并且上述专利产品的烧结温度较高，浪费能源。0006中国专利921120478含有一种网状泡沫材料的用于过滤熔融轻金属的过滤器，其组成包含石墨、硅灰石、二氧化硅和一种碱式磷酸盐玻璃。该过滤器具有低硬度，因此可以容易地从大块的过滤器材料上精确地机加工出来。在一个较佳实施例中，首先在该大块的过滤器的外表面上涂覆一种含有石墨和粘结剂的组合物，然后再将其煅烧并在最后进行机加工。0007美国专利US1。

7、9940335764是在中国专利921120478的基础上进行的改进，能够进一步提高制品的性能。0008上述专利由于在空气气氛中烧结，在烧结过程中大部分碳都挥发了。0009国外专利WO018148700所述过滤器通过从耐火粒子和富碳粘结剂形成多孔制品，然后焙烧该多孔制品以产生其中包埋耐火粒子的碳基体来生产，所述耐火粒子包括例如耐火氧化物、碳化物或者石墨，和所述富碳粘结剂包括例如焦油、沥青或者在热解时降解形成碳的有机优选芳香族聚合物。所述多孔制品通过用粘结剂和耐火粒子涂覆网状的聚氨酯泡沫和不高于800进行焙烧来生产。0010另外专利US20060355243、EP1288178也都介绍了含碳过滤。

8、器，但是上述专利都没有脱离WO018148700的精神内容。说明书CN101991990ACN101991993A2/5页40011上述专利虽然在无氧气氛下烧结，碳损失很少。但是其碳的来源是通过碳黏结剂在烧结过程中形成碳基体获得，含碳量较高，同时价格昂贵。发明内容0012针对于此，本发明的目的在于，提供一种泡沫陶瓷过滤器，含碳量高，从而重量轻；但其制作成本低廉，而且具有较好的机械性能、抗热震效果。0013为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种泡沫陶瓷过滤器，包括有重量份数如下的原料0014碳2080漂珠1200015云母170微细氧化硅粉2090。0016优选的，所述的碳选自片状石墨、。

9、不定型石墨、沥青、煤、焦油、焦炭、树脂和碳黑中的一种或多种。0017本发明还提供了制备上述泡沫陶瓷过滤器的工艺，所述泡沫陶瓷过滤器的制备方法，是将各原料按重量份数比混匀，然后添加总重量5080的黏结剂制成浆料；然后涂覆于泡沫海绵上成型，最后在无氧条件下于8001100下烧结13小时，即得到泡沫陶瓷过滤器。0018优选的，所述黏结剂选自硅溶胶、磷酸盐、PVA、CMC、MC、树脂、木质素、水玻璃、活性氧化铝、磷酸钠、硅酸钠和硫酸铝中的一种或多种。0019优选的，所述烧结温度为9001000。0020优选的，所述无氧条件为烧结过程是在氮、氩、真空、氢、一氧化碳和煤气中的一种或多种条件中进行的。002。

10、1与现有技术相比，本发明在常规采用的过滤器原料基础上，特意添加了轻质材料漂珠和云母，使制作的产品重量轻，同时还具有非常好的机械性能、抗热震效果。0022本发明的过滤器密度低，因此在重熔时过滤网很容易上浮，漂浮在表面随渣子被撇掉；同时比热容低，通过过滤网可以进行补缩。可以切割或机械加工的方式进行制造小尺寸产品，所获得产品尺寸精度高。本发明的过滤器有非常好的机械性能、抗热震效果，在搬运及运输过程中不易破碎，同时在存储过程中性能稳定。具体实施方式0023下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。0024需要说明的是0025一种泡沫。

11、陶瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0026碳2080漂珠1200027云母170微细氧化硅粉2090。0028其中碳为片状石墨、不定型石墨、沥青、煤、焦油、焦炭、树脂、合成树脂、天然树脂、碳黑和无烟煤中的一种或组合。0029将上述材料与黏结剂和水混合，然后按照泡沫陶瓷工艺成型或者添加到稀释的耐火浆料中通过浸涂/喷涂/等方法制成含碳过滤器；为保证产品的成型性能可以加入黏结说明书CN101991990ACN101991993A3/5页5剂，如硅溶胶、PVA、CMC、MC、树脂、木质素、水玻璃、活性氧化铝、磷酸钠、硅酸钠和硫酸铝中的一种或组合，其加入量一般为混合物料总重的5080。成型好的产品最好。

12、在较高温度下干燥，以去掉所有残留的挥发物，然后在无氧气氛下进行烧结。0030该专利的工艺包括对成型化合物进行烧结，该成型化合物包含一次性泡沫，包含耐火材料、碳、粘合剂等。烧结时最好在无氧气氛下进行，例如，在一个隋性“无氧”气氛，如氮或氩，或在真空或者“还原气氛”，如氢及/或一氧化碳及/或煤气即甲烷及氢的混合物。另外，对成型浆料进行烧结可以在还原媒介下进行，例如，采用埋碳法来清除部分或全部氧气。0031烧结一般是在一个烘干炉或窑炉内进行，但也可以使用其它形式的热源进行烧结，如进行无线频率加热的微波。0032实施例1一种泡沫陶瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0033漂珠粉5超细氧化硅250034。

13、石墨395磷酸钠500035云母30。0036将上述粉末按比例混匀后，需要外加入总重量的25的分散剂和润湿剂及5的水。浆料是用一个高效混料器把粉料及水混合制成的。该浆料用来涂覆聚氨酯泡沫。涂挂好的泡沫进行将切割好的泡沫海绵浸入泥浆中，然后通过人工或机械挤压出多余的浆料；浸好浆的泡沫海绵采红外加热方法干燥；干燥温度在150180，干燥后再用稀释的浆料涂挂一次后再干燥，在800下氮和氩保护下烧结2个小时。0037实施例2一种泡沫陶瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0038漂珠10云母3480039超细氧化硅35石墨200040硅溶胶79。0041上述的材料都是市售材料。在上述粉末中，需要加入10的。

14、水。浆料是用一个高效混料器把粉料及水混合制成的。该浆料用来涂挂聚氨酯泡沫。然后在1000一氧化碳气氛下进行烧结1个小时。其中的聚氨酯泡沫也是市售材料。0042实施例3一种泡沫陶瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0043漂珠197超细氧化硅250044片状石墨10不定型石墨440045硅酸钠49云母1。0046上述的材料都是市售材料。浆料是用一个高效混料器把粉料及水混合制成的。该浆料用来涂挂15015015聚氨酯泡沫。成型完后在110120进行干燥12小时，然后进行喷涂。该喷涂料用一次浆料稀释，然后干燥，在1100埋碳气氛下进行烧结3小时。其中的聚氨酯泡沫也是市售材料。0047实施例4一种泡沫陶。

15、瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0048漂珠1超细氧化硅900049焦炭2天然树脂50050木质素60云母12。0051上述的材料都是市售材料。浆料是用一个高效混料器把粉料及水混合制成的。该说明书CN101991990ACN101991993A4/5页6浆料用来涂挂15015015聚氨酯泡沫。成型完后在110120进行干燥12小时，然后进行喷涂。该喷涂料用一次浆料稀释，然后干燥，在900埋碳气氛下进行烧结3小时。其中的聚氨酯泡沫也是市售材料。0052实施例5一种泡沫陶瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0053漂珠粉15超细氧化硅300054碳黑12无烟煤150055水玻璃40云母278005。

16、6硫酸铝30。0057上述的材料都是市售材料。浆料是用一个高效混料器把粉料及水混合制成的。该浆料用来涂挂15015015聚氨酯泡沫。成型完后在115120进行干燥12小时，然后进行喷涂。该喷涂料用一次浆料稀释，然后干燥，在950埋碳气氛下进行烧结25小时。其中的聚氨酯泡沫也是市售材料。0058所制造的产品技术指标如下00590060按上述实施例1、2配方制成的过滤器尺寸为505015MM，实施例3制成的过滤器切割成505015MM的过滤器在一个铝轮毂生产厂进行了测试，铝液温度在680750，浇注时间在3040S，每种测试10片，过滤铝水50KG。结果表明所用产品通过了试验，无一破碎且铝轮毂质量。

17、明显改善。过滤器重熔后漂浮在铝液表面可以非常方便的撇去渣子。0061实施例6一种泡沫陶瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0062漂珠粉5超细氧化硅300063沥青5无烟煤100064云母50水玻璃80。0065上述的材料都是市售材料。浆料是用一个高效混料器把粉料、黏结剂及水混合制成的。该浆料用来涂挂15010015聚氨酯泡沫。成型完后在115120进行干燥12小时，然后进行喷涂。该喷涂料用一次浆料稀释，然后干燥，在950埋碳气氛下进行烧结25小时。其中的聚氨酯泡沫也是市售材料。0066实施例7一种泡沫陶瓷过滤器，包含有重量份数如下的成分0067漂珠粉2超细氧化硅280068固体树脂粉10碳黑1。

18、0说明书CN101991990ACN101991993A5/5页70069云母50硅溶胶400070PVA3CMC7。0071上述的材料都是市售材料。浆料是用一个高效混料器把粉料、黏结剂及水混合制成的。该浆料用来涂挂12012022聚氨酯泡沫。成型完后在115120进行干燥12小时，然后进行喷涂。该喷涂料用一次浆料稀释，然后干燥，在1050氮气气氛下进行烧结25小时。其中的聚氨酯泡沫也是市售材料。0072所制造的产品技术指标如下0073实施例体积密度G/CM3常温抗折强度MPA常温耐压强度MPA通孔率实施例6030102120826实施例70310810938180074以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说明书CN101991990A。