过滤介质及其制备方法以及带有该过滤介质的净化装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及金属和合金净化领域，尤其是用于净化金属和合金的过滤介质、制备 方法及带有该过滤介质的净化装置。
【背景技术】
[0002] 目前，航空、航天和武器装备等由于特殊的工作环境，结构减重和结构承载与功能 一体化是其发展的重要方向，儀合金具有密度小、比强度和比刚度高、抗震性能优良和切削 加工性能好等优点，在航空航天和国防军事工业领域具有广阔的应用前景，被誉为21世纪 资源与环境可持续发展的绿色材料，已成为世界各国普遍关注的焦点。儀是地球上储量最 丰富的元素之一，而我国是儀资源和儀合金生产大国，儀和儀合金锭产量占世界总产量的 一半W上。大量采用儀合金制造航天器和武器装备零部件可达到最大的减重效果，将是未 来航空航天和国防军事工业发展的重要方向。
[0003] "扁担上有个结，在使用中容易断；金属或合金洁净度低，中间有杂质，它们在使用 中容易失效。"我国很多战术、战略级的设备和装置至今发展缓慢，例如：航空母舰、驱逐舰、 潜艇、战机、燃气轮机、内燃机，究其原因是材料不行，通过和同牌号优质材料对比分析，我 们发现该些材料成分相同，但材料的洁净度有天壤之别。当前儀合金大多用作非结构件，其 中一个关键原因是儀合金内的夹杂物含量偏高，严重影响了其力学性能的发挥。近年来，随 着对儀合金研究的不断深入，人们发现儀合金低的洁净度已成为制约儀合金应用的关键瓶 颈之一。
[0004] 到目前为止，人们对合金的净化已经发展了 3. 5代。
[0005] 第1代；维形。从人类开始冶炼金属开始，就懂得了用C元素还原，空气中的氧气 氧化的化学净化方法，通过简单的造渣过程，调控合金中的0元素、C元素、S元素、P元素， 从而提升合金的性能。
[0006] 第2代；化学净化。18世纪-19世纪中期，人类开始用不同的造渣方法、气体分压 法，甚至真空环境，通过添加化学试剂对合金进行净化，例如；覆盖剂、打渣剂、清炉剂等，清 除金属或合金中的杂质，目的调控合金中的0元素、C元素、S元素、P元素等，从而提升金属 或合金的性能，该推动了人类社会的快速进步。
[0007] 第3代；物理净化。19世纪中期到2007年。在之前的基础上，人类开始用物理介 质（过滤网、堆积球、泡沫陶瓷等）对合金进行过滤，清除其中的氧化物，调控合金中的0元 素、C元素、S元素、P元素等，从而提升合金的性能，该些先进合金推动了人类社会的快速 向星球外空间的迈进。对于合金中的细小的夹杂物，尤其是1-10微米级别的夹杂物的存 在，直接影响合金的使用性能，我国相当多的尖端技术无法攻破，其根本点与材料洁净度直 接相关，其背后就是金属或合金材料中的夹杂物无法有效的去除。在前=代技术的基础上， 深净化技术能够有效去除合金中的1微米W上的夹杂物，大幅度提升合金的性能，从而使 深净化工艺加工后的返回料能够再次投入生产，可为企业带来可观的收益。儀合金中的杂 质根据成分和结构不同，分为非金属夹杂和金属夹杂。非金属夹杂W儀的氮氧化物为主，如 MgO、Mg3N2等；金属夹杂W化、Ni、化等为主。夹杂物一般W薄膜状、粒子状或簇状的形态 残留在儀合金件的基体或晶界上。儀合金中的杂质严重地破坏儀合金的内在完整性，影响 儀合金的品质，降低儀合金的性能。同时，极大地限制了其它强化手段（如热处理、微合金 化、变质等）的作用效果。非金属夹杂还降低儀合金烙体的流动性，恶化合金的铸造性能， 割裂儀基体，提供裂纹源，造成应力集中，严重地降低合金的强度、初性和疲劳性能等，还伴 生缩松、气孔等缺陷。夹杂还在儀合金中形成硬质点，导致加工性能和表面光洁度差，同时 对抗腐蚀性也很不利。化、NiXu等金属夹杂在儀合金中的固溶度都很小，铁W与儀合金基 体有很大电位差的不溶铁相的形式分布于晶界，而NiXu常和儀形成热处理不溶的Mg2Ni、 Mg2化等金属化合物相，W网状分布于晶界，降低儀的耐蚀性，同时也使合金的塑性降低。 [000引采用化学净化的方法，由于使用化学材料，例如；氣化物、氯气、硝酸盐、硫化物、易 挥发物，产生的渣和产生的气体成为工业排放，不仅对操作人员的身体造成危害，而且增加 了环境的负担；
[0009] 采用物理净化方法，需要增加大压头，使金属或合金的在重力的作用下通过过滤 介质。该种方法虽然对拦截5-10微米W上级别的夹杂物有效，但对5微米W下级别的夹杂 物有拦截效果，但效果不佳；该种为了增加压头消耗了宝贵的金属材料，降低了材料的回收 率；如果在开放的空间进行物理净化，空气中氧气、水蒸气必然混入金属或合金中，形成2 次夹杂物，影响材料的后续使用。
[0010] 公告号为CN102069147A的专利中金属诱道制作困难，且存在偏屯、，导致生产中发 生剧烈震动；过滤介质放置非常困难，且放置过程中容易碰伤而产生掉渣，导致过滤介质碎 屑混入合金；除真空外的生产过程中，过滤过程中气体氛围不可控，空气中的氧气和水蒸气 和合金形成2次夹杂。申请号为200910008119. 2的专利公开了一种离屯、转子，将过滤介质 直接做成转子的一部分，其不仅制作困难，且尺寸大的过滤介质制作困难，变形严重、废品 率非常高，在工程中与转子的其他部分经常发生干设而破损产生碎屑污染金属；除真空外 的生产过程中，过滤过程中气体氛围不可控，空气中的氧气和水蒸气和合金形成2次夹杂， 故亟需一种能克服上述缺陷的净化装置。
【发明内容】
[0011] 本发明要解决的技术问题是提供一种有效拦截烙点在1000°CW下的有色金属或 合金尤其是儀合金烙体中粒径在5微米W下杂质的过滤介质及其制备方法，同时还提供带 有该过滤介质的净化装置，该净化装置制造、组装方便，结构稳固，且可避免空气污染烙体。
[0012] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种过滤介质，按重量百分比由W下组分 制成：
[001 引 憐酸儀 0.5-5%; 聚乙帰醇 1-5%; 消泡剂 0.1-1%; 富锦稀 ± 0.1-0.5 %;
[0014] 其余组分为水。
[0015] 本发明还提供了一种上述过滤介质的制备方法，包括W下步骤：
[0016] 步骤1、前处理，将S维聚氨醋泡沫海绵骨架浸入浓度为10 %~20 %质量比的 化OH溶液中，在40~60°C温度下水解2~化，然后反复揉撞并用清水冲洗后惊干；
[0017]步骤2、制浆，将聚己締醇和磯酸儀溶解在水中，使用剪切分散机进行揽拌，揽拌速 度为100~500转/分钟，加入消泡剂，水溶液温度控制在40-60°C，将200目纯氧化儀粉料 和400目纯氧化儀粉料按照3 ;1的质量比倒入上述溶液中，200目纯氧化儀粉料和400目纯 氧化儀粉料的质量占总质量的75~85%，使用剪切分散机进行揽拌，揽拌的速度80~300 转/分钟；
[001引步骤3,涂挂，将前处理后的=维聚氨醋泡沫海绵骨架浸入到步骤2获得的浆料 中，充分排出骨架中的气体，不断进行挤压，使其表面及内部均匀涂挂上浆料，撰出后，在其 侧边涂抹上浆料，形成封闭侧壁；
[0019] 步骤4,烘干，首先自然阴干，将涂挂的放置于阴凉通风处，进行阴干处理，12-48 小时，使得骨