[發(fā)明專利]一種耐壓泡沫陶瓷材料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910450198.6 | 申請(qǐng)日： | 2019-05-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110183232B | 公開（公告）日： | 2022-03-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 周心敏;李華平;張偉;周燚 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 荊州市友聯(lián)鋁材設(shè)備有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C04B35/565 | 分類號(hào)： | C04B35/565;C04B38/06 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務(wù)所 11569 | 代理人： | 王術(shù)娜 |
| 地址： | 434000 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 耐壓 泡沫 陶瓷材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明屬于無機(jī)多孔材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐壓泡沫陶瓷材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述的耐壓泡沫陶瓷材料，包括以下質(zhì)量含量的組分：碳化硅40～45％、氮化硅15～18％、莫來石10～15％、塞隆3～5％、碳3～5％和余量的磷酸鋁；所述碳以碳網(wǎng)形式存在。本發(fā)明以莫來石和塞隆為粘結(jié)相，使碳化硅、氮化硅更好的與碳網(wǎng)結(jié)合，再配合磷酸鋁的強(qiáng)化作用，得到耐壓性能優(yōu)異的泡沫陶瓷材料。實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明提供的耐壓泡沫陶瓷材料的耐壓強(qiáng)度為2.3～2.5MPa，耐碎裂性能好，使用后仍能保持完整的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無機(jī)多孔材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐壓泡沫陶瓷材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
在鋁及其合金的熔煉與澆鑄過程中，無機(jī)夾雜物是導(dǎo)致鑄件報(bào)廢的主要原因之一。夾雜缺陷不僅影響制品外觀，而且嚴(yán)重降低制品的機(jī)械性能與使用壽命，因此，減少無機(jī)夾雜物是生產(chǎn)高質(zhì)量鑄件的關(guān)鍵。
泡沫陶瓷過濾器，可以通過機(jī)械攔截、整流浮渣和深層吸附三種過濾凈化機(jī)制減少無機(jī)夾雜物，降低或消除鑄件缺陷，是提高合金成品率以及加工性能的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的陶瓷過濾器多為氧化鋁質(zhì)，這種材料的耐壓強(qiáng)度大約為1.4～1.8MPa，使用后清除過程中容易碎裂成塊，給清除工作帶來不便，甚至可能會(huì)給下批產(chǎn)品帶來夾雜污染。雖然可以通過更換來解決這個(gè)問題，但這勢(shì)必造成增加停機(jī)次數(shù)，降低企業(yè)的生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供耐壓泡沫陶瓷材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的泡沫陶瓷材料耐壓強(qiáng)度高，使用過程中不易碎裂。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種耐壓泡沫陶瓷材料，包括以下質(zhì)量含量的組分：碳化硅40～45％、氮化硅15～18％、莫來石10～15％、塞隆3～5％、碳3～5％和余量的磷酸鋁；所述碳以三維碳網(wǎng)形式存在。
優(yōu)選的，所述耐壓泡沫陶瓷材料的密度為0.40～0.45g/cm3。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的耐壓泡沫陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：
將部分原料進(jìn)行混合，得到陶瓷漿料；
將有機(jī)發(fā)泡體浸漬在所述陶瓷漿料中，再依次進(jìn)行擠壓和烘干，得到素坯；
將所述素坯進(jìn)行燒結(jié)，得到耐壓泡沫陶瓷材料；
所述部分原料包括以下質(zhì)量份的組分：碳化硅32～37份、氮化硅12～16份、二氧化硅4～6份、磷酸二氫鋁21～24份、分散劑0.3～0.8份和水21～24份。
優(yōu)選的，所述碳化硅的粒徑為5～15μm；所述氮化硅的粒徑為5～15μm；所述二氧化硅的比表面積為180～300m2/g。
優(yōu)選的，所述分散劑包括亞甲基雙萘磺酸鈉和/或聚乙二醇。
優(yōu)選的，所述有機(jī)發(fā)泡體包括聚氨酯海綿或聚醚海綿。
優(yōu)選的，所述燒結(jié)為分段式燒結(jié)，所述分段式燒結(jié)包括第一階段燒結(jié)，所述第一階段燒結(jié)的溫度為280～350℃，保溫時(shí)間為1.5～3h。
優(yōu)選的，所述分段式燒結(jié)包括第二階段燒結(jié)，所述第二階段燒結(jié)的溫度為1350～1400℃，保溫時(shí)間為3～5h。
優(yōu)選的，升溫至第一階段燒結(jié)所需溫度的速度為0.8～1.5℃/min；
所述第二階段燒結(jié)的溫度通過階梯式升溫達(dá)到；所述階梯式升溫包括：
采用第I升溫速率，由所述預(yù)燒結(jié)溫度升溫至第一溫度；
采用第II升溫速率，由所述第一溫度升溫至第二溫度；
采用第III升溫速率，由所述第二溫度升溫至燒結(jié)溫度；
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