一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件及其制备方法技术

一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，按重量份数计，包括如下组分：莫来石颗粒1.0‑50.0份、刚玉颗粒35.0‑84.0份、碳酸锆细粉0.5‑6.0份、石英细粉0.5‑4.0份、α‑氧化铝微粉1.0‑6.0份、氧化铬绿0.5‑6.0份，树脂结合剂2.5‑4.0份；其制备方法如下：按比例称取碳酸锆、石英、α‑氧化铝和氧化铬绿混合，喷洒水雾形成微球；将混合粉体放入研磨机，通入热空气烘干得到共磨粉；按比例称取莫来石和刚玉颗粒，加入树脂结合剂，混合均匀得到骨料；向骨料中加入共磨粉，碾压出料，压制成型；放入干燥窑热高温烧成。本发明专利技术制备的多孔陶瓷部件抗冲刷、抗侵蚀、抗热震性能好，耐氧枪清洗，寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件及其制备方法
本专利技术涉及多孔陶瓷
，更具体地说，涉及一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件及其制备方法。
技术介绍
21世纪，铁、钛、镁、铝、铜等金属材料发展的总趋势是：先对金属液体进行深度净化处理得到超纯净金属液体，然后对超纯净金属液体进行微合金化处理，生产出具有超性能的金属材料，以满足国防高精端装备的需求。金属液体净化器是位于金属液体精炼容器底部、非常关键的功能性供气元件，其净化原理是：惰性气体（如氩气）经过吹气管进入多孔陶瓷部件，多孔陶瓷部件将惰性气流分解成数量和尺寸皆可控的气泡，然后喷入金属液体，这些气泡能够吸收金属液体中的有害气体（如氢气）并携带金属液体中的非金属夹杂上浮而去除之，从而到达金属液体净化之目的；另外，通过气泡的搅动作用，还可加速均化金属液体的温度，加速金属液体的微合金化，提高生产效率。目前，市场上金属液体净化器用多孔陶瓷部件主要为刚玉莫来石陶瓷基复合材料，其优点是抗热震性能好，但缺点也尤为明显：抗侵蚀性差，不耐氧枪清洗，寿命低，难以和金属液体容器内衬相匹配。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件及其制备方法，制备出的多孔陶瓷部件抗冲刷、抗侵蚀能力强，抗热震性能好，耐氧枪清洗，寿命长。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，按重量份数计，包括如下组分：莫来石颗粒1.0-50.0份、刚玉颗粒35.0-84.0份、碳酸锆细粉0.5-6.0份、石英细粉0.5-4.0份、α-氧化铝微粉1.0-6.0份、氧化铬绿0.5-6.0份，树脂结合剂2.5-4.0份。进一步的，所述莫来石颗粒的粒径为3-0.5mm，所述莫来石颗粒以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Al2O3≥70.0%，成分B：SiO2≤30.0%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.3%，余量为杂质。进一步的，所述刚玉颗粒的粒径为3-0.5mm，所述刚玉颗粒以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Al2O3≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.3%，余量为杂质。进一步的，所述碳酸锆细粉的粒径为800目，所述碳酸锆细粉以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Zr(CO3)2≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.2%，余量为杂质。进一步的，所述石英细粉的粒径为325目，所述石英细粉以质量百分比计，其化学组分为：成分A：SiO2≥99.0%，成分B：Al2O3≤0.3%、Fe2O3≤0.1%，余量为杂质。进一步的，所述α-氧化铝微粉的粒径为1-5μm，所述α-氧化铝微粉以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Al2O3≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.1%，余量为杂质。进一步的，所述氧化铬绿的粒径为2-4μm，所述氧化铬绿以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Cr2O3≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.1%，余量为杂质。一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件的制备方法，具体步骤如下：S1、按权利要求1所述比例称取碳酸锆细粉、石英细粉、α-氧化铝微粉和氧化铬绿混合，在混合过程中喷洒水雾，形成微球；S2、然后将S1的混合粉体放入研磨机共磨，在共磨过程中通入热空气，一边烘干，一边研磨，混合均匀后，得到共磨粉；S3、按权利要求1所述比例称取莫来石颗粒和刚玉颗粒，加入高速混碾机中，干混2~5min后，加入树脂结合剂，混碾2~3min，混合均匀，得到骨料；S4、向S3得到的骨料中加入共磨粉，碾压10-30min后出料，困料1小时，然后用800吨液压机压制成型，静置12h得到半成品；S5、将步骤S4所得的半成品放入干燥窑热处理24h，进窑口温度为25-60℃，烘烤5h，温度为60-110℃，烘烤6h，温度为110-200℃烘烤13h，装窑车置入高温窑设置温度1700-1800℃保温5h，出窑拣选，得到一种金属液体净化器用多孔陶瓷部件。进一步的，步骤S2中，通入的热空气温度为110~150℃。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术提供的是一种以莫来石和刚玉为主的铝硅质多孔陶瓷，原料中还加有碳酸锆细粉，在高温窑中受热分解变成氧化锆，利用氧化锆相变增韧机理，提高多孔陶瓷的抗热震性，同时，利用氧化锆的高抗侵蚀性能和不被金属液体浸润特性，提高多孔陶瓷部件的抗侵蚀性能；（2）本专利技术的原料中加有氧化铬绿，在高温窑中高温烧成时氧化铬与莫来石和刚玉形成固溶体，可提高陶瓷基体的结合强度，显著提高其抗金属液体冲刷能力和抗氧枪清洗能力；（3）本专利技术在制备过程中向骨料中加入共磨粉，经由高速恒温混练工艺，分散均匀，使得制品在使用过程中形成均匀分布、尺寸微细的气孔，能够很好的吸收和耗散弹性应变能，缓解热应力对材料的破坏，改善多孔陶瓷部件的热震稳定性，提高其抗剥落性和抗侵蚀性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术制备方法的流程图。具体实施方式下面给出具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本专利技术技术方案为前提的最佳实施例，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1：一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，按重量份数计，包括如下组分：粒径为3-0.5mm的莫来石颗粒50.0份，所述莫来石颗粒以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Al2O3≥70.0%，成分B：SiO2≤30.0%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.3%，余量为杂质，所述莫来石颗粒的粒径分布为：粒径为3-1mm与粒径为1-0.5mm的莫来石颗粒的重量比为2:3；粒径为3-0.5mm的刚玉颗粒38.5份，所述刚玉颗粒以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Al2O3≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.3%，余量为杂质，所述刚玉颗粒的粒径分布为：粒径为3-1mm与粒径为1-0.5mm的刚玉颗粒的重量比为1:2.85；粒径为800目的碳酸锆细粉0.5份，所述碳酸锆细粉以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Zr(CO3)2≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.2%，余量为杂质；粒径为325目的石英细粉4.0份，所述石英细粉以质量百分比计，其化学组分为：成分A：SiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：莫来石颗粒1.0-50.0份、刚玉颗粒35.0-84.0份、碳酸锆细粉0.5-6.0份、石英细粉0.5-4.0份、α-氧化铝微粉1.0-6.0份、氧化铬绿0.5-6.0份，树脂结合剂2.5-4.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：莫来石颗粒1.0-50.0份、刚玉颗粒35.0-84.0份、碳酸锆细粉0.5-6.0份、石英细粉0.5-4.0份、α-氧化铝微粉1.0-6.0份、氧化铬绿0.5-6.0份，树脂结合剂2.5-4.0份。


2.根据权利要求1所述的一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，其特征在于，所述莫来石颗粒的粒径为3-0.5mm，所述莫来石颗粒以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Al2O3≥70.0%，成分B：SiO2≤30.0%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.3%，余量为杂质。


3.根据权利要求1所述的一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，其特征在于，所述刚玉颗粒的粒径为3-0.5mm，所述刚玉颗粒以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Al2O3≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.3%，余量为杂质。


4.根据权利要求1所述的一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，其特征在于，所述碳酸锆细粉的粒径为800目，所述碳酸锆细粉以质量百分比计，其化学组分为：成分A：Zr(CO3)2≥99.0%，成分B：SiO2≤0.1%、Fe2O3≤0.1%、Na2O+K2O≤0.2%，余量为杂质。


5.根据权利要求1所述的一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，其特征在于，所述石英细粉的粒径为325目，所述石英细粉以质量百分比计，其化学组分为：成分A：SiO2≥99.0%，成分B：Al2O3≤0.3%、Fe2O3≤0.1%，余量为杂质。


6.根据权利要求1所述的一种金属液体净化器用铝硅质多孔陶瓷部件，其特征在于，所述α-氧化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军强，
申请(专利权)人：洛阳科创新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41