一種稀土泡沫陶瓷過濾器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鑄造用陶瓷過濾器的制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種稀土泡沫陶瓷過濾器的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]稀土元素是指位于元素周期表中的IIIB族，稀土元素具有獨(dú)特的核外電子排布，可以有效的提高金屬及合金材料的性能。近年來，稀土新材料研究開發(fā)及其在高科技產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用已被看作為一個國家高科技水平發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。研究表明，稀土對金屬及其合金組織的影響主要體現(xiàn)在三個作用上:(1)凈化作用:一是稀土與氧、硫、氫的親和勢很強(qiáng)，形成熔點(diǎn)較高、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、比重較小的稀土化合物，從而達(dá)到脫硫、脫氧、脫氫的作用；二是稀土與合金熔液中的有害雜質(zhì)如Pb、Bi等形成高熔點(diǎn)金屬鍵化合物上浮后與熔渣從合金熔液中一起排出，從而降低基體中雜質(zhì)的有效濃度；(2)細(xì)化組織:稀土細(xì)化金屬及其合金組織的作用機(jī)理主要存在三個方面:一是形成新晶核、抑制晶粒長大；二是微凈化作用；三是合金化作用；(3)稀土對夾雜物的影響:稀土對夾雜物的影響主要是改變雜質(zhì)的形態(tài)和分布，使含稀土的化合物被吸附在金屬或合金的晶界上，減少合金晶界上低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的數(shù)量。因此，在金屬及其合金熔液中有效添加適量稀土，可明顯改善和提高金屬及其合金的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和耐磨性能等。
[0003]泡沫陶瓷過濾器可有效去除金屬及其合金熔液中的大量夾雜物和有害雜質(zhì)，提高金屬的內(nèi)在質(zhì)量。但因?yàn)槭芸讖胶土魉俚南拗疲y以對金屬及其合金熔液中存在的大量細(xì)小夾雜物和有害雜質(zhì)進(jìn)行有效的過濾和凈化，這使泡沫陶瓷過濾器在金屬合金熔液過濾凈化技術(shù)中的推廣和應(yīng)用受到了極大的限制，無法滿足對金屬及其合金熔液過濾要求苛刻的大量產(chǎn)品的要求。
[0004]中國專利申請201010511259.4公開了一種制備氧化釔泡沫陶瓷過濾器的方法，將第三泡沫陶瓷過濾器素坯浸入到步驟二制得的B組分陶瓷漿料中，浸漬1?5min后取出，得到第二浸漬體；然后將第二浸漬體安裝在離心機(jī)上，在離心甩漿條件下去除第二浸漬體中多余的B組分陶瓷漿料，得到第四泡沫陶瓷過濾器素坯；之后進(jìn)行干燥燒結(jié)，離心之后胚體內(nèi)部漿料分布不夠均勻，離心過程中容易破壞聚氨酯泡沫的結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計一種燒結(jié)周期短、胚體漿料涂覆均勻的稀土泡沫陶瓷過濾器的制備方法，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種稀土泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1:制備陶瓷漿料
[0008]按以下重量份數(shù)稱取陶瓷漿料組分，包括稀土、陶瓷骨料和粘結(jié)劑，
[0009]所述稀土包括:鈰族稀土 20?30份，釔族稀土 10?15份；
[0010]所述陶瓷骨料包括:硅灰10?15份、氧化鋁15?20份、綠碳化硅20?30份、黑碳化娃40?50份、纖維棉2?5份；
[0011]所述粘結(jié)劑包括:聚乙烯醇3?5份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的硅溶膠5?10份；
[0012]將所述稀土進(jìn)行研磨、過篩得300目以下稀土粉料，將稀土粉料與陶瓷骨料和粘結(jié)劑混合，加水?dāng)嚢柚频锰沾蓾{料A，粘度為3000?4000CP ;加水?dāng)嚢柚频锰沾蓾{料B，陶瓷漿料B的粘度為使用涂_4粘度計測15?20秒；
[0013]優(yōu)選的是，攪拌時使用框式攪拌器，攪拌轉(zhuǎn)速為60-120r/min ；
[0014]步驟2:制備胚體
[0015]將聚氨酯泡沫載體浸漬到陶瓷漿料A中，充分吸收陶瓷漿料A，通過滾壓成型設(shè)備滾壓成型，制得胚體，將胚體干燥之后通過甩釉設(shè)備將胚體上表面和芯部進(jìn)行強(qiáng)化，一次強(qiáng)化之后的胚體經(jīng)過干燥之后通過翻轉(zhuǎn)機(jī)翻轉(zhuǎn)，再次通過甩釉設(shè)備將胚體下表面和芯部進(jìn)行強(qiáng)化，二次強(qiáng)化之后的胚體干燥之后進(jìn)入下一步驟；
[0016]優(yōu)選的是，干燥溫度為100?150°C，干燥時間為25?30min ；
[0017]步驟3:高溫?zé)Y(jié)
[0018]將步驟2 二次強(qiáng)化且干燥之后的胚體放入高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)周期為2.5?5h，燒結(jié)時預(yù)熱段溫度為200-500°C、低溫段溫度為500-900°C、高溫段溫度為900-1300°C、降溫段溫度為600-300°C，燒結(jié)氣氛控制為:預(yù)熱段為氧化性氣氛，高溫段為弱氧化氣氛或弱還原氣氛；
[0019]步驟4:表面處理
[0020]將經(jīng)燒結(jié)之后的稀土泡沫陶瓷過濾器用60-100目的磨石進(jìn)行修整，去除多余的毛刺。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:(1)燒結(jié)周期短，節(jié)約能源；(2)所制備的陶瓷過濾器能對金屬及其合金熔液中存在的大量細(xì)小夾雜物和有害雜質(zhì)進(jìn)行有效的過濾和凈化；(3)胚體強(qiáng)化過程中，胚體始終水平位于傳送裝置，只經(jīng)過一次翻轉(zhuǎn)，避免了胚體的破損，同時使?jié){料附著更加均勻；(4)胚體經(jīng)過兩次甩釉強(qiáng)化，內(nèi)部漿料分布均勻，不易脫落，燒成后產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例的稀土泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包括以下步驟:
[0025]步驟1:制備陶瓷漿料
[0026]按以下重量份數(shù)稱取陶瓷漿料組分，包括稀土、陶瓷骨料和粘結(jié)劑，
[0027]所述稀土包括:鈰族稀土 20份，釔族稀土 15份；
[0028]所述陶瓷骨料包括:硅灰10份、氧化鋁20份、綠碳化硅30份、黑碳化硅50份、纖維棉2份；
[0029]所述粘結(jié)劑包括:聚乙烯醇5份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的硅溶膠5份；
[0030]將所述稀土進(jìn)行研磨、過篩得300目以下稀土粉料，將稀土粉料與陶瓷骨料和粘結(jié)劑混合，加水?dāng)嚢柚频锰沾蓾{料A，粘度為3000CP ;加水?dāng)嚢柚频锰沾蓾{料B，陶瓷漿料B的粘度為使用涂-4粘度計測15?20秒；
[0031]攪拌時使用框式攪拌器，攪拌轉(zhuǎn)速為60-120r/min ；
[0032]步驟2:制備胚體
[0033]將聚氨酯泡沫載體浸漬到陶瓷漿料A中，充分吸收陶瓷漿料A，通過滾壓成型設(shè)備滾壓成型，制得胚體，將胚體干燥之后通過甩釉設(shè)備將胚體上表面和芯部進(jìn)行強(qiáng)化，一次強(qiáng)化之后的胚體經(jīng)過干燥之后通過翻轉(zhuǎn)機(jī)翻轉(zhuǎn)，再次通過甩釉設(shè)備將胚體下表面和芯部進(jìn)行強(qiáng)化，二次強(qiáng)化之后的胚體干燥之后進(jìn)入下一步驟；干燥溫度為100?150°C，干燥時間為25 ?30min ；
[0034]步驟3:高溫?zé)Y(jié)
[0035]將步驟2 二次強(qiáng)化且干燥之后的胚體放入高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)周期為2.5?5h，燒結(jié)時預(yù)熱段溫度為200-500°C、低溫段溫度為500-900°C、高溫段溫度為900-1300°C、降溫段溫度為600-300°C，燒結(jié)氣氛控制為:預(yù)熱段為氧化性氣氛，高溫段為弱氧化氣氛或弱還原氣氛。
[0036]實(shí)施例1
[0037]本實(shí)施例的稀土泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包括以下步驟:
[0038]步驟1:制備陶瓷漿料
[0039]按以下重量份數(shù)稱取陶瓷漿料組分，包括稀土、陶瓷骨料和粘結(jié)劑，
[0040]所述稀土包括: