专利名称：耐高温陶瓷过滤器的制造方法
技术领域：
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64.1～70.9%氧化铝14.25～15.75%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Na2O，K2O及Fe2O3总量不得超过1.5%，进行超细粉碎，磨细至粒径Φ5～15μm，颗粒级配为大∶中∶小＝7∶2∶1;氧化铝，要求纯度，Al2O3含量大于99%，细度Φ1～5μm;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，制出的料浆不得有气泡存在。
2、模具准备和成型用软质开孔泡沫塑料，切成与产品相当尺寸，适当留有余量，用PH为7.5～8.5的碱溶液在50～60℃浸泡20～30分钟用清水洗净，自然干燥，将干燥之泡沫塑料在配好的料浆中浸渍，并反复挤压，直至每根棱线上都有料浆，然后用压缩空气通过Φ2mm的排气孔将多余的料浆吹净，制成半成品。
3、烘干，装炉和烧结将半成品放恒温干燥箱烘干，温度为120℃±10℃，按制品厚度计，每1厘米厚烘干20～30分钟，烘干后，装炉烧结，控制升温速度，不使太快，以免造成开裂，最高烧结温度为1620℃，在此温度保温一段时间，控制降温速度，缓慢降温。
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)锆英砂12.5%(4)磷酸铝5%(5)减水剂0.3%(6)纯碱0.2%(7)甲基纤维素1～2%(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室温↑500℃升温速度60℃/小时500℃↑1100℃升温速度120℃/小时1100℃↑1300℃升温速度60℃/小时1300℃↑1620℃升温速度120℃/小时1620℃保温4小时1620℃↓1100℃降温速度150℃/小时
1100℃↓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。
(3)用于多种腐蚀性液体的过滤，并可根据被过滤物的性质，改善配方，以提高耐蚀性。
(4)从经济指标计算，每公斤莫来石价值十元，而每公斤碳化硅或氮化硅价值400元，1公斤制品成本差390元。
权利要求
1.一种耐高温陶瓷过滤器的制造方法，其特征是采用莫来石为基础，配以氧化铝，锆英砂，磷酸铝等主要原料，并加辅助原料和水进行超细加工，混磨成料浆，真空除泡；以开孔软质泡沫塑料为模具，浸浆、挤压、烘干、装炉烧结而成，以下为具体制造步骤(1)配方范围及配料工艺莫来石64.1～70.9%氧化铝14.25～15.75%锆英砂11.87～13.13%磷酸铝4.75～5.25%以上四种主原料之和为100%，此外尚加入5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%按以上配方范围称取原料，混合、研磨、真空除泡，制成料浆；(2)模具准备和成型将开孔软质泡沫塑料切成产品尺寸大小，并留适当余量，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，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120℃±10℃，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1620℃保温一段时间，控制降温速度降至室温。
2.根据权利要求1所述的高温陶瓷过滤器的制造方法，其特征是所述配方范围的最佳选择为(1)莫来石67.5%(2)氧化铝15%(3)锆英砂1.25%(4)磷酸铝5%(5)减水剂0.3%(6)纯碱0.2%(7)甲基纤维素1～2%(8)水玻璃0.05%(9)水50%
3.根据权利要求1所述的高温陶瓷过滤器的制造方法，其特征是所述配料工艺中配合料加入顺序依次为(1)(2)(3)(4)(5)(6)(9)，以上七种原料一起加入，开动球磨机研磨，在总研磨时间过半时，再加入(7)(8)两种原料同磨。
4.根据权利要求1所述的高温陶瓷过滤器的制造方法，其特征是所述半成品挤压工艺中，挤压后所留的空隙率为80～90%。
5.根据权利要求1所述的高温陶瓷过滤器的制造方法，其特征是所述的烧结工艺制度为室温装炉室温↑500℃ 升温速度60℃/小时500℃↑1100℃ 升温速度120℃/小时1100℃↑1300℃ 升温速度60℃/小时1300℃↑1620℃ 升温速度120℃/小时1620℃保温4小时1620℃↓1100℃ 降温速度150℃/小时1100℃↓室温 降温速度60℃/小时
全文摘要
以莫来石为基础配以氧化铝，锆英砂，磷酸铝等主要原料，进行超细加工，加辅助料和水混磨成料浆，除泡，以开孔软泡沫塑料为模具材料，浸浆、挤压、烘干、装炉烧结为高温过滤器，可在1620℃使用，可用于熔融金属的过滤，高温气体的过滤，多种腐蚀液体的过滤；并可根据过滤物性质，改变过滤器配方成分，以提高耐蚀性。
文档编号C04B28/34GK1083032SQ92109540
公开日1994年3月2日 申请日期1992年8月21日 优先权日1992年8月21日
发明者胡小弟 申请人:胡小弟