本发明专利技术属于冶金领域，具体涉及到一种泡沫陶瓷过滤器及其制备方法，其适用于镁和镁合金熔体的过滤净化。其特征在于：本发明专利技术提出了以含有单体丙烯酰胺，引发剂偶氮二异丁腈和交联剂Ｎ，Ｎ′－亚甲基双丙烯酰胺的无水乙醇溶液来分散制得ＭｇＯ浆料，将浆料粘附到经过油酸预处理的聚氨酯泡沫模板上之后，单体，引发剂，交联剂会在高温下发生交联反应，生成的聚合物就转变成ＭｇＯ粉体的粘合剂，最后进行烧结可得制品。本发明专利技术在镁和镁合金熔体中具有化学稳定性，不污染镁和镁合金熔体，并对其中的非金属杂质有良好的吸附和过滤作用。
【技术实现步骤摘要】
一种氧化镁泡沬陶瓷过滤器及其制备方法
本专利技术属于冶金领域，具体涉及到一种泡沫陶瓷过滤器及其制备方法，其适用于镁和镁合金熔体的过滤净化。二
技术介绍
镁和镁合金铸件中的各种夹杂缺陷往往会导致铸件性能降低甚至报废，成为镁合金广泛应用的主要障碍之一，这是由于镁的化学性质非常活泼，高温下会和环境中的众多物质如02、H20、N2等发生反应，从而导致原镁生产、镁合金熔炼及加工过程中，不可避免引入许多夹杂物，从而降低镁合金件的品质和使用性能，而镁合金中的夹杂物主要以Mg0、Mg3N2等非金属物质为主，其中MgO约占非金属杂质的80%左右，因此清除MgO 杂质对于提高产品质量十分重要。使用泡沫陶瓷对金属熔体进行过滤已经有几十年的历史了，自1978年美国专利技术了利用氧化铝、高岭土等陶瓷料浆成功研制出泡沫陶瓷，用于铝合金铸造过滤之后，英、 日、德、瑞士等国家竞相开展了研究，已研制出多种材质，适合于不同用途的泡沫陶瓷过滤器，如A1302，Zr02, Si02, Si3N4，硼化物等高温泡沫陶瓷，又如美国专利3，990，901， 6，887，809，中国专利 97195118. 7,200510035623. 3,200710139287. 6 等都公开了一些制备各种泡沫陶瓷的方法，而这些材质的泡沫过滤器并不适合于镁和镁合金熔体的过滤。这是由于镁金属的活性很高，非常容易与如A1302，Zr02, Si02等泡沫陶瓷基体材料发生反应， 使上述材料的泡沫陶瓷熔蚀进入镁和镁合金熔体之中成为有害成分。从泡沫陶瓷化学稳定性的角度来考虑，MgO和CaO等材质的泡沫陶瓷是非常适合用作镁和镁合金熔体的过滤。 同MgO相比，CaO吸湿倾向更大，得到的泡沫陶瓷在存放过程中需严格限制水的侵蚀，否则会导致制品强度下降甚至难以使用，除非采用特殊的防护方法，且该类泡沫陶瓷在使用前需严格高温干燥除水才可使用，十分不便。使用MgO泡沫陶瓷则可避免上述情况，且对镁和镁合金中的MgO杂质具有良好的吸附和过滤作用，热容小，阻力小且过滤量大，特别是无需预热可直接使用。目前为止，各类泡沫陶瓷过滤器的制备过程大致如下准备泡沫材料模板-配制陶瓷浆料-向模板上涂覆浆料-调浆干燥-烧结-得到制品。水可以用来调制A1302等泡沫陶瓷的浆料，却不能用来调制MgO陶瓷浆料，如公告号CN1473947A中国专利中使用水来调制MgO浆料会存在如下水化反应Mg0+H20 = Mg (OH) 2这将导致MgO浆料粘度增加而固含量降低，造成聚氨酯泡沫模板表面吸附的MgO 量少。另外，该浆料在加热干燥过程中，在Iio 130°C左右会失去浆料的物理结合水，在 340°C左右Mg(OH) 2会发生脱水反应产生MgO，继续加热烧结可获得MgO泡沫陶瓷。由于吸附在泡沫材料上的浆体不断失水，会形成大量空隙，造成最终产品孔隙率大，强度较低。公告号CN87102516A则以醇醛清漆代替水来配制MgO浆料，从而可以避免MgO水化反应，但是醇醛清漆粘度很高，在专利所述条件下难以获得高固含量的MgO浆料，MgO浆料在泡沫网络上的分布也不均勻。公开号CN1015550023A公开了 “一种镁和镁合金熔体净化用泡沫陶瓷过滤片的3制备方法”，其中所用的聚氨酯泡沫模板未经任何处理直接使用，由于有机性质的聚氨酯泡沫模板与无机性质的浆料的相容性和粘附性很差，所以浆料往往不能充分润湿有机泡沫表面，其结果是挂浆不均勻且挂浆量不高，导致所得陶瓷强度偏低。
技术实现思路
1、专利技术目的本专利技术提供，其目的在于提供一种高固含量的氧化镁浆料，使所得产品在镁和镁合金熔体中具有化学稳定性，不污染镁和镁合金熔体，并对其中的非金属杂质有良好的吸附和过滤作用，适用于镁和镁合金熔体的过滤净化。2、技术方案本专利技术是按照以下技术方案实施的一种氧化镁泡沫陶瓷过滤器，其特征在于该过滤器是以下列原料丙烯酰胺偶氮二异丁腈N，N'-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为0. 7 1.2 0.005 0.05 0.005 0.03 ；加入到无水乙醇中，组成无水乙醇混合液，丙烯酰胺、 偶氮二异丁腈、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺占无水乙醇的质量分数为20% 36%，无水乙醇混合液再与氧化镁混合形成浆料，无水乙醇混合液与氧化镁的质量比为30 50 50 70 ；将聚氨酯泡沫模板浸入到上述的浆料中，制得MgO素胚；接着将氧化镁素胚进行聚合反应得到注凝成型体；最后经过缓慢高温烧结制得氧化镁泡沫陶瓷过滤器。所用的聚氨酯泡沫模板的孔径介于10 60PPI，所用的氧化镁粒径范围为40 IOOmesh0一种氧化镁泡沫陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)制备浆料取摩尔比为0.7 1.2 0.005 0.05 0. 005 0. 03的丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，将上述三种物质加入到无水乙醇中，得到质量分数为25% 的无水乙醇混合液；将氧化镁加入到无水乙醇混合液中，且保证无水乙醇混合液与氧化镁的质量比为 30 50 50 70 ；将上述无水乙醇混合液与氧化镁混合，得到浆料；(2)将聚氨酯泡沫模板浸入到步骤(1)中得到的备用浆料中，捞出干燥后，得到 MgO素胚；(3)将步骤(3)中的MgO素胚置于烘箱中加热反应，得到注凝成型体；(4)将步骤(3)中得到的注凝成型体置于高温炉中，经过缓慢高温烧结制得氧化镁泡沫陶瓷过滤器。上述的步骤O)中的聚氨酯泡沫模板首先进行预处理，使聚氨酯泡沫模板表面粗糙，使浆料大量粘附。预处理的方法是将聚氨酯泡沫模板依据工艺要求裁剪尺寸，并在40 60°C的油酸中浸泡30 60分钟后取出，用工业乙醇漂洗以除去残留的油酸，再经自然晾干，得到符合工艺要求的聚氨酯泡沫模板。在步骤(2)中通过反复蘸浆-挤浆的过程，得到MgO粉体粘附量达到工艺要求的MgO素胚。在步骤(3)中所得的MgO素胚，送入到40 60°C的烘箱中反应1. 5 2. 5小时，得到注凝成型体。在步骤⑷中缓慢高温烧结的方法是以1 ；TC /分钟的速度升温至1400 1600°C，并保温1. 5 2. 5小时。3、优点及效果通过本专利技术所述技术方案的实施，可以使氧化镁无机粒子聚氨酯润湿性能更好，从而有利于浆料的大量粘附；而且提高了浆料的固含量，从而减少氧化镁颗粒之间的空隙，提高最终产品的强度；单体丙烯酰胺，引发剂偶氮二异丁腈和交联剂N， N'-亚甲基双丙烯酰胺通过原位交联反应生成的聚合物，不但可使MgO粉末很好地粘接在聚氨酯泡沫网络的表面，制品在加热升温的过程中，其体积还会发生收缩，使MgO粉末更为紧密的粘结在泡沫网络之上，避免脱粉，这都将进一步提高最终产品的密实程度和强度。四具体实施方式基于现有技术的不足之处，本专利技术提出了以含有单体丙烯酰胺，引发剂偶氮二异丁腈和交联剂N，N'-亚甲基双丙烯酰胺的无水乙醇溶液来分散制得MgO浆料，将浆料粘附到经过油酸预处理的聚氨酯泡沫模板上之后，单体，引发剂，交联剂会在高温下发生交联反应，生成的聚合物就转变成MgO粉体的粘合剂，最后进行烧结可得制品。下面通过实施例对本专利技术进行具体说明，但本专利技术保护范围不以实施例为限实施例1、一种氧化镁泡沫陶瓷过滤器，包括浆料、孔径为20PPI的聚氨酯泡沫模板，其中浆料包括摩尔比为0.7本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化镁泡沫陶瓷过滤器，其特征在于该过滤器是以下列成分配比的原料：丙烯酰胺∶偶氮二异丁腈∶Ｎ，Ｎ′－亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为：０．７～１．２∶０．００５～０．０５∶０．００５～０．０３；加入到无水乙醇中，组成无水乙醇混合液，丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、Ｎ，Ｎ′－亚甲基双丙烯酰胺占无水乙醇的质量分数为２０％～３６％，无水乙醇混合液再与氧化镁混合形成浆料，无水乙醇混合液与氧化镁的质量比为３０～５０∶５０～７０；将聚氨酯泡沫模板浸入到上述的浆料中，制得ＭｇＯ素胚；接着将氧化镁素胚进行聚合反应得到注凝成型体；最后经过缓慢高温烧结制得氧化镁泡沫陶瓷过滤器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张文政，刘正，毛萍莉，王趱，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。