[發明專利]一種鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310539992.0
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103553686A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 王冬冬;王自強;王剛;周惠君
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B38/06
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

1.一種鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器，所述泡沫陶瓷過濾器是以聚氨酯海綿為基體，浸漬陶瓷粉體與溶劑配制的料漿，并經烘干、燒結制得；其特征在于：所用陶瓷粉體可全部為鎂鋁尖晶石粉體，或選擇含有鎂鋁尖晶石粉體、氧化鋁粉體和氫氧化鎂粉體的混合陶瓷粉體，氧化鋁粉體與氫氧化鎂混合粉體加入量占陶瓷粉體總質量的15~60%；加入的氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體能夠原位反應合成鎂鋁尖晶石，除了尖晶石原料本身的物理燒結外，還提供了氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體的反應燒結作用，從而大大降低燒結溫度，減少燒成成本并提高產品性能。

2.如權利要求1所述的一種鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器，其特征在于：氧化鋁粉體與氫氧化鎂混合粉體加入量占陶瓷粉體總質量的15~35%。

3.如權利要求1或2所述的一種鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器，其特征在于：氧化鋁占氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體總質量的57~86%，氫氧化鎂占氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體總質量的14~43%。

4.如權利要求1或2或3所述的一種鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器，其特征在于：所述料漿中加入有促燒劑，所述促燒劑為硼砂、硼酸、碳化硼中的一種，所述促燒劑的加入量為陶瓷粉體總質量的0~3%。

5.如權利要求1所述鎂鋁尖晶石泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包含以下步驟：

所用陶瓷粉體可全部為鎂鋁尖晶石粉體，或含有鎂鋁尖晶石粉體、氧化鋁粉體和氫氧化鎂粉體的混合陶瓷粉體，具體過程如下：

a?按照以下重量百分比混合各種原料得到陶瓷粉體；

鎂鋁尖晶石粉體占陶瓷粉體總質量：40~100%?

氧化鋁粉體與氫氧化鎂粉體的混合粉體占陶瓷粉體總質量：0~60%，

進一步的選擇為：

鎂鋁尖晶石粉體占陶瓷粉體總質量：40~85%?

氧化鋁粉體與氫氧化鎂粉體的混合粉體占陶瓷粉體總質量的15~60%；

更進一步的選擇為：

氧化鋁粉體與氫氧化鎂混合粉體加入量占陶瓷粉體總質量的15~35%；

其中氧化鋁占氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體總質量的57~86%，氫氧化鎂占氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體總質量的14~43%；

以上述陶瓷粉體的總質量為基準，按下述組分占陶瓷粉體總質量的質量百分數稱量物料，最終混合制備漿料：

水溶性樹脂??3%~7%???

水??????????15%~25%?

分散劑??????0.3%~0.5%?

促燒劑??????0~3%；

機械攪拌制備成均質料漿；上述配料比，當陶瓷粉體全部為鎂鋁尖晶石粉體時，素坯燒結溫度最高；加入氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體能夠原位生成尖晶石，當氧化鋁與氫氧化鎂混合粉體加入量合適時，可降低素坯燒結溫度低，成品強度高、抗侵蝕性能好；或選擇加入促燒劑相應降低燒結溫度，但同時過濾器對鎂熔液會有一定的污染，促燒劑的加入量為陶瓷粉體總質量的0~3%；

b?對聚氨酯海綿表面親水處理，并以聚氨酯海綿為載體，浸漬料漿，對輥擠出多余料漿得到素坯；

c?素坯放入烘箱內干燥；

d?干燥后素坯裝窯，升溫至1300~1650℃高溫燒結，得到鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器。

6.如權利要求5所述的鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器的制備方法，其特征在于：燒成過程采用1℃/min升溫至600℃低溫排塑，再以3℃/min?升至1200℃，然后再以1℃/min?升溫至燒結溫度，并保溫2~4h。

7.如權利要求5所述的鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器的制備方法，其特征在于：所述的水溶性樹脂為：水性改性聚丁二烯樹脂、水性環氧樹脂、水性醇酸樹脂、水性氨基樹脂、水性聚酯樹脂、水性酚醛樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性有機硅樹脂、水性有機氟樹脂中的一種。

8.如權利要求5所述的鎂鋁尖晶石質泡沫陶瓷過濾器的制備方法，其特征在于：所述的分散劑為：三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酸銨、聚丙烯酸鈉、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一種。