低温烧结高铝质泡沫陶瓷的研制

1、哥火材料增干：低温烧结高铝质泡沫陶瓷的研制温鲲鹏毛仲佳北京精格天地技术开发有限公司摘要研究了用于铝及铝合金熔体过滤净化的泡沫陶瓷的制备工艺，探讨了有机泡沫前驱体预处理、配方组成、挂浆工艺和烧成制度对制品性能的影响。以聚氨酯泡沫塑料为前驱体，莫来石、钾长石和氧化铝为原料，在。下烧结制备出了用于铝液过滤的高铝质泡沫陶瓷。关键词低温烧结泡沫陶瓷过滤铝液前言泡沫陶瓷是一种具有三维网状陶瓷骨架结构和原料配方原料用莫来石、钾长石和氧化铝。奠来石是莫来石，粒度为目。钾长石粉粒度为相互贯通气孔的多孔陶瓷制品，具有高气孔率、低容重、耐高温、耐化学腐蚀、抗热震等特点，被广泛地应目。氧化铝为印度产仅一氧化铝粉。原料

2、的化学组成见表。表原料莫来石钾长石用于冶金、化工、环保、能源、生物等各个部门，如用作金属熔体过滤、高温烟气净化、催化剂载体和化工精过滤材料等¨。金属熔体采用泡沫陶瓷过滤可以去除大部分杂质，减少产品的废品率。铝及铝合金熔体一般采用氧化铝作原料的泡沫陶瓷过滤，烧结温度比较高，成本高。铝及铝合金熔液的温度一般在左右，本研究采用较便宜的莫来石、钾长石为主要原料，加入少量氧化铝，通过控制配方和成型工艺，在较低温度（）下烧结制备出了高铝质泡沫陶瓷。莫来石和钾长石的化学细成（加）。料浆制备及成型将称量好的原料，加入添加剂，包括低温粘结剂、高温粘结剂磷酸二氢铝、流变剂膨润土、分散剂，再加的水，配制成

3、的浆料置入瓷质球磨罐中球磨，将处理好的有机泡沫塑料在泥浆中反复浸渍挤压浸满泥浆，置于两平整木板之间，挤去多余泥浆，放入干燥箱烘干。图是高铝质泡沫陶瓷的照片，从中可以看出泥浆在泡沫塑料上分布比较均匀，基本没有堵孔。实验泡沫陶瓷的制备方法很多，用于铸造金属熔体过工艺流程滤的泡沫陶瓷一般采用有机泡沫塑料浸渍法，此法工艺简单，成本低，适于规模批量生产雎】。本实验采用此法，工艺流程为配料一制浆泡沫塑料挂浆干燥一烧结。有机前驱体的预处理泡沫陶瓷制品的气孔率、孔径和力学强度等性能很大程度上取决于有机前驱体心。通常要求前驱体泡沫塑料具有开孔网状结构、高回弹力、强亲水性和较低的软化温度，如聚氨脂泡沫塑料。浸渍泥

4、浆之前，把泡沫塑料置于的溶液中浸泡，消除孔筋尖锐的棱角及增加表面的粗糙度，以利于挂浆。浸泡后清水洗净备用。图高铝质泡沫陶瓷的照片增刊耐火材料烧成泡沫塑料排除时如过快升温，气体释放过快，就会造成坯体中缺陷的产生，甚至塌陷和粉化。故在缓慢升温，图是升温曲线。枷细蛳啪，巡赠啪螂撕时间图烧成升温曲线结果与讨论泡沫塑料预处理对制品性能的影响。泡沫塑料与陶瓷浆料之间的润湿性与粘附性是影响涂覆质量的一个重要因素，而涂覆质量的好坏直接影响着最终制品的结构和性能，所以对泡沫塑料进行预处理是工艺中的一个重要环节。有机泡沫体与水基浆料之间的润湿性较差，用溶液浸泡可以消除孔筋尖锐的棱角，改善了孔筋上挂浆的连续性，还可

5、以增加表面的粗糙度，改善与陶瓷浆料之间的润湿性。用。的溶液中浸泡的泡沫塑料挂浆成型、烧成的试样抗压强度为，而未经预处理的泡沫塑料挂浆成型、烧成的试样抗压强度仅为。高温粘结剂磷酸二氢铝添加量对制品抗压强度的影响图为高温粘结剂磷酸二氢铝添加量对制品抗压强度的影响。从图可以看出，磷酸二氢铝加入少时试验制品的强度很低，但过量加入对强度的影响不大，加入量以为宜。磷酸二氢铝溶液对泥浆还有分散作用，起到提高流动性泥浆固含量的效果。挂浆工艺对强度及其它性能的影响浸渍后除去多余浆料是最重要的一个环节，因为它决定着涂覆的均匀性及厚度，直接影响制品的结构及性能。泡沫塑料浸满泥浆后挤压排除多余泥浆的挤压应变决定了挂浆

6、的厚度，试验表明，挤压应变以渊耐火材料增刊后的试样进行第二次挂浆可以消除制品的缺陷，同时增加孔筋的粗度。扩越蓄。螺磷酸二氢铝添加量图磷酸二氢铝添加量对制品抗压强度的影响烧成制度对制品性能的影响是泡沫塑料排除期，由于有机泡沫体与陶瓷涂覆层之间热膨胀系数的差异，产生的热应力往往会导致坯体的开裂从而影响制品的强度，而且泡沫挥发产生的气体通过孔壁上很薄的坯体层内部而向外挥发的，因此该期间的升温速度不能太快，以为宜。结论（）泡沫塑料的处理方法对泡沫陶瓷孔筋粗细、强度影响很大，用溶液预处理可以大大提高泡沫陶瓷的强度。（）各种添加剂的量对于配制适合浸渍法的泥浆和制品最终的性能很重要，必须确定一个合适的量。（）原料粒度对制品性能的影响、添加剂的作用机理和挂浆的方法等需要进行进一步的研究。参考文献吴庆祝泡沫陶瓷及其应用陶瓷，：趣，（），：朱新文碳化硅网眼多孔陶瓷的制备无机材料学报，（）：冯胜山，陈巨乔泡沫陶瓷过滤器的研究现状和发展趋势耐火材料，（）：联系方式：电话：传真：一为宜。用较稀的泥浆对第一次挂浆干燥低温烧结高铝质泡沫陶瓷的研制作者：作者单位：温鲲鹏， 毛仲佳北京精格天地技术开发有限公司本文读者也读过(9条)4. 冯胜山.陈巨