本发明涉及一种热压注工艺制备陶瓷过滤器的方法，
背景技术：
随着社会的发展，环境压力日趋严重，导致各领域对过滤装置的要求逐渐提高。以冶金、机械、化工、电力等行业为例，各种工业炉窑所排放出来的高温含尘气体不仅温度高(500～1200℃)，而且含有大量的粉尘(5～30μm)和腐蚀还原性气体，是造成环境污染的主要因素之一。高温条件下，由于含尘气体粘滞力有较大变化，湿度大幅下降，细颗粒凝聚现象大为降低，所以对微粒的分离有较高难度。布袋式除尘器不能承受含尘气体的高温，湿式除尘使其热能又不能得到综合利用；静电除尘又存在一次投资高，占地面积大和绝缘等方面的问题。目前，我国高温工业含尘气体的处理方法大多是通过水冷凝，将高温废气降至200℃左右，再用布袋除尘器除尘，这不仅增加了冷凝设备的投资和运行费用，也使大量的热能流失。另外由于窑炉的设计，对过滤器的形状要求也越高。因此，高温含尘气体陶瓷过滤器的开发与利用具有较好的前景。
随着多孔陶瓷研究工作的不断深入，其制备技术也不断丰富、完善。多孔陶瓷的制备技术直接决定了陶瓷的结构和使用性能。常见的有挤压成型法、添加造孔剂法、发泡法、溶胶-凝胶法等。挤压成型法制备的多孔陶瓷，其孔形状、孔隙尺寸分布均匀，但不适于制备孔隙尺寸小于1mm的多孔陶瓷；传统的添加造孔剂法制备多孔陶瓷，其气孔分布均匀性差，不适合制备高孔隙率的制品；发泡法添加有机或无机造孔剂，通过物理或化学反应产生挥发性气体而产生泡沫，经干燥和烧结后制成多孔陶瓷，不适于制备具有贯通孔隙结构的制品；有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷，其孔尺寸主要取决于有机泡沫体的孔尺寸，其制品不能实现微小颗粒的过滤；溶胶-凝胶法通过相变或化学反应获得孔隙，孔隙尺寸为纳米级，孔隙率较低。由于上述工艺存在一定的限制，所获得的孔隙尺寸及孔隙率被局限在一定范围内，难以制备微米级孔隙尺寸、高孔隙率、高强度、形状特异的多孔陶瓷过滤器。
技术实现要素：
针对上述技术现状，本发明的目的是使用热压注工艺制备高孔隙率、形状独特的氧化铝陶瓷过滤器，以满足高温含尘气体过滤器对孔隙率、孔隙尺寸及强度的要求。本发明制备氧化铝陶瓷过滤器的方法，包括氧化铝复合粉料的制备、氧化铝陶瓷浆料的制备、浆料的成型、坯体排烧及烧结。具体步骤如下：(1)高性能氧化铝复合粉料的制备
①根据过滤器孔隙和形状的要求，将不同粒度的氧化铝粉体和辅料进行混合，制备出合适的氧化铝粉料。
②依照所需孔径的大小和分布，填入一种或多种粒度合适的球型造孔剂，例如碳粉、木屑、铝盐、钛盐、镁盐、钠盐、镧盐、铈盐等等。在常温、常压下进行搅拌混合，得到氧化铝复合粉料。
(2)浆料的制备
①将氧化铝复合粉料与石蜡按一定比例混合，加热温度50-100℃，伴有2-12h不停的机械搅拌，配制得到混合均匀的浆料。
②真空除泡。将混合均匀的浆料，在真空条件下去除浆料中的气泡。
(3)压注成型
按照过滤器的形状要求制备相应的模具，将制备好的浆料通过普通的热压注成型机注入模具中成型。根据不同的孔隙和形状要求，模具温度30-80℃，成型压力0.3-0.8MPa，成型时间3-60s。
将成型的坯体于室温条件下脱模，得到异型过滤器坯体。
(4)排烧
将脱模后的坯体放置于排烧炉中，加热去除造孔剂，使坯体具备一定的强度，避免在操作过程中开裂。根据不同的造孔剂，温度为400-1400℃室温，时间8-48h。
(5)烧结
将坯体放入高温马弗炉内，以2-10℃/min升温至1350-1550℃保温2-8h，然后随炉冷却，得到氧化铝陶瓷过滤器。
使用本发明提供方法制备的氧化铝陶瓷过滤器，具有较高的孔隙率和定向贯通的孔隙结构，形状可调，开孔孔隙率40-90％之间，孔隙尺寸1-900微米，孔隙高度定向排列，强度0.5-67.5MPa。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)使用热压注工艺便于制备高孔隙率、孔隙定向排列的微米级孔隙的多孔陶瓷；
(2)高性能氧化铝复合粉体，可以降低氧化铝的烧结温度；
(3)本发明制备的陶瓷过滤器孔隙率40-90％，孔径尺寸1-900微米范围内可以调节，孔径大小、孔隙率、孔隙分布易于控制；、
(4)本发明可以制备的特殊形状的氧化铝陶瓷过滤器；
(5)本发明制备的陶瓷过滤器最高使用温度可达1300度以上；
(6)本发明制备的氧化铝陶瓷过滤器，多次使用后，可通过简单的处理后而重复使用。
具体实施方式
实施例1
(1)高性能氧化铝复合粉料的制备，
①将1000g粒度为5微米的氧化铝粉料，与钙、镁、铁、钾、钠、硅的氧化物分别为10g、10g、20g、10g、10g、20g作为辅料进行干粉球磨混合2h，得到氧化铝粉料。
②将500g粒度为400微米的木屑作为造孔剂加入氧化铝粉料中，在常温、常压下进行搅拌混合，得到氧化铝复合粉料。
(2)浆料的制备
①将氧化铝复合粉料与石蜡按照配比20/200混合，加热温度60℃，不停的机械搅拌12h，配制得到流动性良好、混合均匀的浆料。
②真空除泡。将混合均匀的浆料，在真空条件下去除浆料中的气泡。
(3)压注成型
将制备好的浆料，通过普通的热压注成型机注入方形片状的模具中成型。模具温度40℃，成型压力0.6MPa，成型时间5s。
将成型的坯体于室温条件下脱模，得到方形片状过滤器坯体。
(4)排烧
将脱模后的方形片状坯体放置于排烧炉中，去除造孔剂。温度为500℃，时间5h，排烧后坯体具备一定的强度。
(5)烧结
将坯体放入高温马弗炉内，以5℃/min升温至1400℃保温2h，然后随炉冷却，得到氧化铝陶瓷过滤器。
实施例2
(1)高性能氧化铝复合粉料的制备，
①将粒度为5微米的氧化铝300g、粒度为50微米的氧化铝700g，与钙、镁、铁、钾、钠、硅的氧化物辅料分别为20g、20g、10g、10g、10g、20g进行干粉球磨混2h，得到氧化铝粉料。
②将200g粒度为5微米的碳粉和300g粒度为30微米的碳粉的作为造孔剂加入氧化铝粉料中，在常温、常压下进行搅拌混合，得到氧化铝复合粉料。
(2)浆料的制备
①将氧化铝复合粉料与石蜡按配比按25/200混合，加热温度80℃，不停的机械搅拌24h，配制得到流动性良好、混合均匀的浆料。
②真空除泡。将混合均匀的浆料，在真空条件下去除浆料中的气泡。
(3)压注成型
将制备好的浆料，通过普通的热压注成型机注入管状的模具中成型。模具温度50℃，成型压力0.7MPa，成型时间15s。
将成型的坯体于室温条件下脱模，得到管状过滤器坯体。
(4)排烧
将脱模后的管状坯体放置于排烧炉中，去除造孔剂。温度为800℃室温，时间10h，排烧后坯体具备一定的强度。
(5)烧结
将坯体放入高温马弗炉内，以2℃/min升温至1550℃保温2.5h，然后随炉冷却，得到氧化铝陶瓷过滤器。
实施例3
(1)高性能氧化铝复合粉料的制备，
①将300g粒度为5微米、100g粒度为50微米、700g粒度为100微米的氧化铝，与钙、镁、铁、钾、钠、硅的氧化物辅料分别为15g、20g、10g、10g、10g、15g进行干粉球磨混2h，得到氧化铝粉料。
②将700g粒度为500微米铵盐作为造孔剂加入氧化铝粉料中，在常温、常压下进行搅拌混合，得到氧化铝复合粉料。
(2)浆料的制备
①将氧化铝复合粉料与石蜡按按照配比60/200混合，加热温度50℃，不停的机械搅拌24h，配制得到流动性良好、混合均匀的浆料。
②真空除泡。将混合均匀的浆料，在真空条件下去除浆料中的气泡。
(3)压注成型
将制备好的浆料，通过普通的热压注成型机注入锥形的模具中成型。模具温度60℃，成型压力0.5MPa，成型时间10s。
将成型的坯体于室温条件下脱模，得到锥形过滤器坯体。
(4)排烧
将脱模后的锥形坯体放置于排烧炉中，去除造孔剂。温度为1200℃室温，时间12h，排烧后坯体具备一定的强度。
(5)烧结
将坯体放入高温马弗炉内，以2℃/min升温至1500℃保温2h，然后随炉冷却，得到氧化铝陶瓷过滤器。