复合氧化铝陶瓷过滤片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合氧化铝陶瓷过滤片及其制备方法，属于陶瓷过滤片技术领域。本发明专利技术的复合氧化铝陶瓷过滤片，包括过滤片本体，所述过滤片本体上设有复数个过滤孔，以过滤片本体的中心点为中心，除最接近中心点的过滤孔外，所述过滤孔自中心点由内至外依次呈圆周排列设置，所述过滤孔等间距排列设置在各圆周上，且各过滤孔的中心位于所述圆周上。同时本发明专利技术对现有的凝胶注模成型工艺进行了改进，使成型得到的过滤片具有更优异的性能。

Composite alumina ceramic filter and its preparation method

The invention relates to a composite alumina ceramic filter and a preparation method thereof, belonging to the technical field of ceramic filter. The composite alumina ceramic filter sheet includes a filter body. The filter plate is provided with a plurality of filter holes, and the center point of the filter body is centered. In addition to the filter holes closest to the center point, the filter hole is arranged in circumference from the inside to the outside, and the filter holes are arranged in the same distance. The columns are arranged on each circumference, and the center of each filter hole is positioned on the circumference. Meanwhile, the present invention improves the existing gel casting process, so that the molded filter has better performance.

【技术实现步骤摘要】
复合氧化铝陶瓷过滤片及其制备方法
本专利技术属于陶瓷过滤片
，具体涉及一种复合氧化铝陶瓷过滤片及其制备方法。
技术介绍
凝胶注模成型是将传统的陶瓷工艺与聚合物有机结合后的产物，其与传统工艺相比，成型的坯体强度高，素坯密度大，且可以成型较为复杂的部件。因此，凝胶注模成型工艺对生产高性能陶瓷产品来讲具有重要的意义。在制备高纯氧化铝陶瓷材料时一般均使用凝胶注模成型工艺，其基本工艺为：将有机单体和交联剂溶于水中混合后，加入引发剂和催化剂，再加入无机粉体和分散剂，经球磨后制成一定浓度的浆料，再通过注模成型为具有一定尺寸形状的陶瓷部件。而现有的工艺因存在以下不足仍然无法实现量产：第一，陶瓷浆料的分散性及悬浮稳定性不易控制，导致成型的坯体密度不均匀，在使用时容易出现开裂现象；第二，生产周期过长。由于传统工艺中的陶瓷浆料球磨时间过长，易导致反应体系不稳定，不易控制，而造成成型后的坯体氧孔率过高而影响坯体的强度；第三，传统的高纯氧化铝陶瓷材料成品的抗折强度较低，限制了其应用范围。氧化铝陶瓷过滤片是采用凝胶注模成型工艺制得的精密陶瓷产品，因其具有耐腐蚀、耐高温、高导热等优异的性能，被广泛应用于日用过滤、工业过滤及电器领域。传统的氧化铝陶瓷过滤片因其结构设置不合理，而导致过滤片的强度大大降低，而影响最显著的就是过滤片上的过滤孔设置不合理，导致其使用收到了极大限制。因此，对现有的凝胶注模成型工艺及氧化铝陶瓷过滤片的结构进行改进，已成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种复合氧化铝陶瓷过滤片复合氧化铝陶瓷过滤片及其制备方法，该陶瓷过滤片具有优异的综合性能，其可用于茶水茶沫的过滤、化工混合器的过滤部件、电器电路插件的基板等。本专利技术采用如下技术方案：复合氧化铝陶瓷过滤片，包括过滤片本体，所述过滤片本体上设有复数个过滤孔，以过滤片本体的中心点为中心，除最接近中心点的过滤孔外，所述过滤孔自中心点由内至外依次呈圆周排列设置，所述过滤孔等间距排列设置在各圆周上，且各过滤孔的中心位于所述圆周上。更进一步地，所述最接近中心点的各过滤孔呈等边三角形排列设置。更进一步地，所述最接近中心点的过滤孔的中心和与之相邻圆周上的且与中心点同轴的过滤孔的中心之间的距离，等于相邻两圆周之间的距离。更进一步地，所述最接近中心点的过滤孔的中心和过滤片本体的中心点之间的距离为0.86mm，所述最接近中心点的过滤孔的中心和与之相邻圆周上的且与中心点同轴的过滤孔的中心之间的距离为1.71mm。更进一步地，所述过滤片本体为圆形，且厚度为0.9mm，所述过滤片本体自中心点由内至外共设有9组过滤孔，各组过滤孔的个数分别为：3、11、16、20、26、36、40、51、60，所述过滤孔的直径为0.5-0.7mm，所述过滤片本体的直径为28-33mm。本专利技术的复合氧化铝陶瓷过滤片的制作方法，包括如下步骤：步骤一：将分散剂、有机单体依次加入水中，再加入表面活性剂，搅拌均匀，得基础液；步骤二：将氧化铝粉体和氧化钇粉体混合后，加入至步骤一所得基础液中，调节pH后，球磨混合均匀，得A浆料；步骤三：将交联剂、引发剂和除泡剂加入步骤一所得A浆料中，继续球磨，得B浆料；步骤四：将催化剂加入步骤三所得B浆料中，继续球磨，过滤除去球磨石，得C浆料；步骤五：将C浆料注入模具中，待干燥凝固后脱模，即得所述复合氧化铝陶瓷过滤片素坯体；步骤六：将步骤五所得复合氧化铝陶瓷过滤片素坯体依次进行上釉、烧成即得所述复合氧化铝陶瓷过滤片。更进一步地，步骤一中所述分散剂、有机单体、水和表面活性剂的质量比为0.1～0.5：1:60～80：0.05～0.2。更进一步地，步骤一中所述分散剂为聚丙烯酸胺PMAA-NH4、聚丙烯酸钠PMAA-Na和分散剂5027的混合物，分散剂的制备方法为：按照质量比聚丙烯酸胺PMAA-NH4：聚丙烯酸钠PMAA-Na：分散剂5027＝3:3:2，混合均匀，即得；步骤一中所述有机单体为丙烯酰胺，所述表面活性剂为蓖麻油聚氧乙烯醚；步骤二中用三乙胺来调节pH；步骤三中所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酸胺，引发剂为过硫酸铵，所述除泡剂为有机硅消泡剂；步骤四中所述催化剂为N,N,N’,N’-四甲基乙二胺。更进一步地，步骤二中所述氧化铝粉体、氧化钇粉体、步骤一所得基础液、步骤三中所述交联剂、步骤三中所述引发剂、步骤三中所述除泡剂及步骤四中所述催化剂的质量比为15～20:0.6～1:9.4～10:0.01～0.02:0.9～1:0.8～0.9:2～2.2，调节pH至8.8～9.0，按照料：磨球比为1:3的比例球磨混合均匀。更进一步地，步骤二中所述氧化铝粉体为阿尔法型氧化铝粉体，步骤三中所述继续球磨的时间为20min，步骤四中所述继续球磨的时间为10min，步骤五中将C浆料注入模具中，于55-80℃下真空凝固40-50min。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：第一：本专利技术通过在步骤一基础液中加入表面活性剂蓖麻油聚氧乙烯醚，有效提高了氧化钇粉体和氧化铝粉体在基础液中的分散性，氧化钇粉体的加入，提高了陶瓷浆料的稳定性，使氧化铝粉体不易产生团聚现象，保证了坯体密度的均匀性，从而使坯体强度得到了提升，延长了过滤片的使用期限；第二：本专利技术步骤二中采用三乙胺调节浆料的pH，更易控制浆料的属性，在步骤三中使用少量有机硅消泡剂进行除泡，可有效缩短球磨时间，从而缩短生产周期，使反应体系更易控制，保证了反应体系系的稳定性；第三：本专利技术制得的过滤片的结构设置合理，通过在过滤片本体上设有复数个有规律排列的过滤孔，该过滤孔以3、11、16、20、26、36、40、51、60的个数由内向外依次排列设置，且各组过滤孔均匀分布在同一个圆周上，且相邻两圆周之间的距离为1.71mm，最接近中心点的过滤孔的中心和过滤片本体的中心点之间的距离为0.86mm，最接近中心点的过滤孔的中心和与之相邻圆周上的且与中心点同轴的过滤孔的中心之间的距离也设置为1.71mm，过滤孔的直径设置为0.5-0.7mm，所述过滤片本体的直径设置为28-33mm。采用上述设置，可以有效提高过滤片的抗折强度，从而增加其使用寿命。第四：本专利技术制得的过滤片其密度分布均匀，强度较高，便于加工出符合要求的陶瓷部件。附图说明图1为本专利技术复合氧化铝陶瓷过滤片的主视图；图2为本专利技术复合氧化铝陶瓷过滤片的侧视图。其中，1、过滤片本体；2、过滤孔。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。本专利技术中使用的试剂如下：а-Al2O3粉，工业纯度95％，粒度1-2μm；氧化钇粉体，纯度99％，粒度0.5-2μm；溶剂为蒸馏水；分散剂为聚丙烯酸胺PMAA-NH4、聚丙烯酸钠PMAA-Na和分散剂5027的混合物，其中，聚丙烯酸胺PMAA-NH4和聚丙烯酸钠PMAA-Na为化学纯10％有机单体为丙烯酰胺，分析纯，晶体；表面活性剂为蓖麻油聚氧乙烯醚，CAS号为61791-12-6；交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酸胺，分析纯99％；引发剂为过硫酸铵，分析纯10％；催化剂为N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，液体，分析纯5％；除泡剂为有机硅消泡剂，推荐使本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合氧化铝陶瓷过滤片，包括过滤片本体（1），所述过滤片本体（1）上设有复数个过滤孔（2），其特征在于，以过滤片本体（1）的中心点为中心，除最接近中心点的过滤孔（2）外，所述过滤孔（2）自中心点由内至外依次呈圆周排列设置，所述过滤孔（2）等间距排列设置在各圆周上，且各过滤孔（2）的中心位于所述圆周上。

【技术特征摘要】
1.复合氧化铝陶瓷过滤片，包括过滤片本体（1），所述过滤片本体（1）上设有复数个过滤孔（2），其特征在于，以过滤片本体（1）的中心点为中心，除最接近中心点的过滤孔（2）外，所述过滤孔（2）自中心点由内至外依次呈圆周排列设置，所述过滤孔（2）等间距排列设置在各圆周上，且各过滤孔（2）的中心位于所述圆周上。2.根据权利要求1所述的复合氧化铝陶瓷过滤片，其特征在于，所述最接近中心点的各过滤孔（2）呈等边三角形排列设置。3.根据权利要求1所述的复合氧化铝陶瓷过滤片，其特征在于，所述最接近中心点的过滤孔（2）的中心和与之相邻圆周上的且与中心点同轴的过滤孔（2）的中心之间的距离，等于相邻两圆周之间的距离。4.根据权利要求3所述的复合氧化铝陶瓷过滤片，其特征在于，所述最接近中心点的过滤孔（2）的中心和过滤片本体（1）的中心点之间的距离为0.86mm，所述最接近中心点的过滤孔（2）的中心和与之相邻圆周上的且与中心点同轴的过滤孔（2）的中心之间的距离为1.71mm。5.根据权利要求1所述的复合氧化铝陶瓷过滤片，其特征在于，所述过滤片本体（1）为圆形，且厚度为0.9mm，所述过滤片本体（1）自中心点由内至外共设有9组过滤孔，各组过滤孔的个数分别为：3、11、16、20、26、36、40、51、60，所述过滤孔（2）的直径为0.5-0.7mm，所述过滤片本体（1）的直径为28-33mm。6.如权利要求1所述的复合氧化铝陶瓷过滤片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将分散剂、有机单体依次加入水中，再加入表面活性剂，搅拌均匀，得基础液；步骤二：将氧化铝粉体和氧化钇粉体混合后，加入至步骤一所得基础液中，调节pH后，球磨混合均匀，得A浆料；步骤三：将交联剂、引发剂和除泡剂加入步骤一所得A浆料中，继续球磨，得B浆料；步骤四：将催化剂加入步骤三所得B浆料中...

【专利技术属性】
技术研发人员：林福文，吴碧珠，吴惠煌，刘家霖，林信浔，
申请(专利权)人：福建省德化县稀德利精密陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35