本發(fā)明專利技術(shù)提供一種用于過濾高熔點金屬液的直孔陶瓷過濾器，其特征在于，以質(zhì)量計主要包含SiC50?98％、Al2O31?23％、SiO21?28％，本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于制備該直孔陶瓷過濾器的陶瓷粉末組合物，其按重量百分含量計主要由55～98％的碳化硅、1～23％的氧化鋁和1～28％的二氧化硅組成，優(yōu)選由60～80％碳化硅，10～20％的含氧化鋁材料和10～20％的二氧化硅材料組成。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)獲得的直孔過濾器具有更小的體積密度，更低的燒結(jié)溫度和更高的過濾量。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鑄造
，尤其涉及一種泡沫陶瓷過濾器及制備其的組合物和制備方法。
技術(shù)介紹
金屬液的凈化對提高鑄件的力學性能起到重要作用，因此，過濾技術(shù)在金屬液凈化方面尤為重要。目前用于金屬液凈化的過濾裝置為陶瓷過濾器，可有效截獲金屬液中的有害雜質(zhì)并使金屬液由紊流變?yōu)閷恿鳎鸬絻艋途|(zhì)作用。陶瓷過濾器按照結(jié)構(gòu)可分為泡沫陶瓷過濾器和直孔陶瓷過濾器。目前的用于鑄鋼的過濾器全部是泡沫陶瓷過濾器，而且用于鑄鋼的泡沫過濾器的制備幾乎全部依賴于氧化鋯。由于氧化鋯是一種稀有金屬氧化物，雖然過濾效果好，但高昂的價格嚴重限制其在鑄鋼過濾領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，只是用于特種鋼或者高附加值的鋼或合金的鑄造。直孔陶瓷過濾器是近年來開發(fā)出的新型陶瓷過濾器，具有外觀規(guī)整度好、冷熱態(tài)強度高、抗熱震性能好、過濾性能佳、生產(chǎn)成本較低等特點。目前的直孔陶瓷過濾器主要應(yīng)用于鐵水、鋁合金、銅及其合金等低熔點金屬液的雜質(zhì)過濾。申請人早先的一份專利申請公開CN103964862A披露一種鑄鋼用包含生物質(zhì)碳的直孔陶瓷過濾器，制備原料由耐火材料、生物碳、有機粘合劑和/或無機粘合劑組成。該過濾器的使用性能還需要進一步提高。CN 103803990 A中介紹了一種鑄鋼及高溫合金用直孔過濾器，包含65～85％的三氧化二鋁，11～33％的二氧化硅，1～3％的氧化鎂和不超過1.5％的其他堿金屬氧化物，相組成為：莫來石相40～90％，剛玉相5～55％，石英≤8％，玻璃相≤5％，主要是過濾鋼水或者高溫合金金屬液。CN 104557061 A中介紹了一種鑄鋼及高溫合金用直孔過濾器，包含60～80％的三氧化二鋁，10～25％的二氧化硅，5～15％的氧化鋯，和不超過1％的其他堿金屬氧化物，主要是過濾鋼水或者高溫合金金屬液。CN 102992781 A中公開了一種制備直孔陶瓷過濾器的材料及方法。制備方法是采用蜂窩陶瓷成型技術(shù)，包括將耐火材料與粘結(jié)劑、保水劑充分混合后加入增塑劑、潤滑劑及水捏合、粗練、陳腐、精練、成型、定型、干燥、切割、吹灰、燒成工藝制得直孔陶瓷過濾器。采用這些材料獲得的過濾器具有較高的體積密度，通常在2.0g/cm3以上才能保證高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定不破損，由于其體積密度較大，其熱容量也很大，在澆鑄初期，金屬液非常容易堵塞導致過濾失敗；采用該材料體系時的燒結(jié)溫度至少大于1400℃，能耗較高。另外，燒結(jié)溫度高導致制品燒結(jié)收縮大，產(chǎn)品在燒結(jié)時容易產(chǎn)生裂紋，成品率低。因此，現(xiàn)有技術(shù)需要一種具有較低體積密度、較小的孔隙率，較低燒結(jié)溫度、可以過濾高溫金屬液的直孔陶瓷過濾器。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種適于過濾高熔點金屬液的直孔陶瓷過濾器，這種過濾器具有更小的體積密度，更低的燒結(jié)溫度，更高的成品率，更高的澆鑄溫度和更高的過濾量。根據(jù)本專利技術(shù)的過濾器，以質(zhì)量計主要包含以下成分：SiC 50-98％Al2O3 1-23％SiO2 1-28％。在一種優(yōu)選實施方式中，其耐火材料按重量百分含量計主要由55～98％的碳化硅、1～23％的含氧化鋁材料和1～22％的二氧化硅組成。在一種具體實施方式中，其耐火材料按重量百分含量計由60～80％碳化硅，10～20％的含氧化鋁材料和10～20％的二氧化硅組成。進一步地，上述含氧化鋁材料包括氧化鋁粉、礬土、焦寶石、莫來石、紅柱石、藍晶石、硅線石中的一種或多種。進一步地，上述耐火材料中含有不超過1％的含硼化合物。進一步地，上述含硼物質(zhì)包括單質(zhì)硼、氧化硼、碳化硼、氮化硼中的一種或多種，進一步地，還含有不超過5％的稀土氧化物。進一步地，本專利技術(shù)的過濾器所使用的粘結(jié)劑為無機粘結(jié)劑和/或有機粘結(jié)劑，無機粘結(jié)劑為硅溶膠、鋁溶膠、水玻璃、磷酸鹽、硫酸鹽中的一種或多種，有機粘結(jié)劑為樹脂、瀝青、CMC、MC、PVA、PVB、淀粉、糊精、紙漿廢液、纖維素、阿拉伯膠、黃原膠、木質(zhì)素中的一種或多種。本專利技術(shù)的直孔陶瓷過濾器，其優(yōu)點為體積密度小，熱容量小，過濾初期不容易被阻塞，原材料成本低，燒結(jié)溫度低，燒結(jié)收縮小，成品率高，單位面積過濾量大，現(xiàn)有技術(shù)一般過濾量≤3kg/cm2，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案過濾量不低于5kg/cm2。本專利技術(shù)的另一方面還提供一種陶瓷粉末，其按重量百分含量計主要由55～98％的碳化硅、1～23％的含氧化鋁材料和1～22％的二氧化硅組成。進一步地，上述陶瓷粉末由60～80％碳化硅，10～20％的含氧化鋁材料和10～20％的二氧化硅組成。進一步地，上述陶瓷粉末中含有不超過1％的含硼物質(zhì)。進一步地，上述陶瓷粉末中含有不超過5％的稀土氧化物。進一步地，上述含硼物質(zhì)包括單質(zhì)硼、氧化硼、碳化硼、氮化硼中的一種或多種。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本專利技術(shù)還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將具體實施例，對本專利技術(shù)作進一步詳細的說明。具體實施方式本專利技術(shù)中所述的“高熔點”是指溫度在1550-1700℃區(qū)間，尤其是在1600-1700℃區(qū)間的熔點。但是，容易理解，根據(jù)本專利技術(shù)的產(chǎn)品當然可以用于熔點在1550℃以下的金屬。根據(jù)本專利技術(shù)的直孔陶瓷過濾器以質(zhì)量計主要包含以下成分：SiC 50-98％Al2O3 1-23％SiO2 1-28％。具有上述組成的陶瓷過濾器，體密度較小，從而具有較低的熱容量；還可以耐受高達1650℃乃至1700℃的金屬熔液。在一種具體實施方式中，用于制備本專利技術(shù)直孔過濾器的陶瓷材料主要由55～98％的碳化硅，1～23％的含氧化鋁材料和1～22％的二氧化硅組成。本專利技術(shù)中的含氧化鋁材料是指主要以氧化鋁為成分的天然材料和人工合成材料。天然材料的例子有礬土。人工合成材料的例子有氧化鋁粉，可以是各種晶型，例如γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3或者各晶型的結(jié)合物。在一種典型實施方式中，該含氧化鋁材料是以氧化鋁和氧化硅為主要成分的天然礦物，該材料含其他金屬氧化物(鐵、鈦、鉀、鈉、鈣等的氧化物)的量優(yōu)選不超過10％，更優(yōu)選不超過5％，最優(yōu)選不超過3％，其中含有的其它金屬元素更優(yōu)選不超過1％。該天然礦物中，氧化鋁的量不適宜低于30％，優(yōu)先不低于35％，更優(yōu)選高于在40％以上。該含氧化鋁材料優(yōu)選是礬土、焦寶石、莫來石、紅柱石、藍晶石、硅線石中的一種或其結(jié)合。本專利技術(shù)中，二氧化硅可以是結(jié)晶態(tài)和無定形態(tài)的二氧化硅，使用時將其粉碎至300目以下，優(yōu)選500目以下，其中最優(yōu)選的是硅微粉，它是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英經(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài)SiO2)經(jīng)破碎、球磨(或振動、氣流磨)、浮選、酸洗提純等多道工藝加工而成。除此之外，使用單質(zhì)硅粉也是可以的，其在燒結(jié)過程中會被氧化成二氧化硅。在一種典型實施方式中，該陶瓷材料中還含有不超過1％的含硼物質(zhì)，該含硼物質(zhì)優(yōu)選是單質(zhì)硼、氧化硼、碳化硼、氮化硼中的一種或多種。通過加入該含硼物質(zhì)，可以促進燒成，使過濾器有更高的致密性，加強其常溫和高溫性能，增加金屬液的過濾量和提高過濾溫度，更優(yōu)選地，還含有不超過5％的稀土氧化物，典型地是氧化本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于過濾高熔點金屬液的直孔陶瓷過濾器，其特征在于，以質(zhì)量計主要包含以下成分：SiC??????????????????????????50?98％Al2O3????????????????????????1?23％SiO2?????????????????????????1?28％。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于過濾高熔點金屬液的直孔陶瓷過濾器，其特征在于，以質(zhì)量計主要包含以下成分：SiC 50-98％Al2O3 1-23％SiO2 1-28％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直孔陶瓷過濾器，其特征在于，其耐火材料按重量百分含量計主要由55～98％的碳化硅，1～23％的含氧化鋁材料和1～22％的二氧化硅組成，優(yōu)選主要由60～80％碳化硅，10～20％的含氧化鋁材料和10～20％的二氧化硅組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直孔陶瓷過濾器，其特征在于，所述含氧化鋁材料包括氧化鋁粉、礬土、焦寶石、莫來石、紅柱石、藍晶石、硅線石中的一種或多種，所述二氧化硅優(yōu)選無定形二氧化硅，更優(yōu)選硅微粉或由單質(zhì)硅粉形成，或者二者的結(jié)合。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直孔陶瓷過濾器，其特征在于，還含有不超過1％的含硼物質(zhì)，其優(yōu)選為單質(zhì)硼、氧化硼、碳化硼、氮化硼中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直孔陶瓷過濾器，其特征在于，還含有不超過5％的稀土氧化物，優(yōu)選氧化釔。6.一種陶瓷粉末組合物，按重量計主要由55～98％的碳化硅，1～23％的含氧化鋁材料和1～22％的二氧化硅組成，優(yōu)選主要由60～80％碳化硅，10～20％的含氧化鋁材料和10...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：祝建勛，趙國慶，馬業(yè)斌，
申請(專利權(quán))人：濟南圣泉倍進陶瓷過濾器有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。