【技术实现步骤摘要】
本技术属于增材制造领域，具体涉及一种新型陶瓷多孔耐高温材料的成型技术和方法。
技术介绍
1、3d打印又称增材制造，是一种快速成型制造方法。3d打印根据成型方式的不同又包括多种成型工艺，其中粘结剂喷射3d打印技术(又称3dp或者bj打印)是一种兼备精度和效率的成型工艺，该工艺是基于压电式喷头喷射粘合剂使粉末颗粒粘结成形的原理。目前，3dp打印设备的成型精度可以达到±0.3mm，满足模具对精度的要求，最近几年粘结剂喷射3d打印技术在国内发展迅猛，已经成为最具生命力的快速打印成型技术之一。
2、熔融液态金属中常常会含有不同的氧化物和杂质，其产生会对金属晶型造成影响，最后金属成型后的力学性能会大大降低，这是铸造领域所不希望发生的事情。现在主要采用泡沫陶瓷过滤器和直孔压制过滤器来达到该过滤的目的，从而去除金属液中的杂质并起到整流和吸附的目的，并且这些泡沫陶瓷过滤器根据其耐高温的程度又分为碳化硅过滤器和氧化锆过滤器。目前，泡沫陶瓷过滤器的制备方法主要是借助于聚氨酯泡沫的结构，在泡沫上涂挂耐高温浆料，使其均匀地涂挂到聚氨酯泡沫表面，然后在高温炉下烧结掉有机部分，剩余具有不同耐高温性能的泡沫陶瓷体，来达到制备泡沫陶瓷过滤器的目的。但是，目前的泡沫陶瓷过滤器内部结构有些部分比较纤细和脆弱，在运输和浇铸熔融金属液的时候会存在掉渣和损坏的可能性，其渣或者缺陷部分对铸件造成不可估量的影响。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中过滤器缺陷多，过滤铁水过程中容易掉骨架的问题，本申请采用粘结剂喷射3
2、本申请的具体技术方案如下：
3、1.一种多孔过滤器的制备方法，其中，所述方法包括：
4、造粒：将精细耐火颗粒料、粘合剂、溶剂和添加剂，按照质量比为(90～100)：(1～5)：(5～15)：(0.5～10)的比例混合，然后进行造粒，制备出颗粒料；
5、打印原料：将颗粒料、固化剂混合，形成打印原料；
6、建立待打印坯体的三维模型，然后将所述三维模型输入计算机中，得到待打印坯体所需的打印原料平铺层数以及平铺层之间对应的粘结区域，即粘结剂喷射的预设位置，
7、将所述打印原料进行平铺，并在预设位置喷射粘结剂，重复所述平铺与所述喷射粘结剂过程得到坯体，
8、将所述坯体进行烧结，形成多孔过滤器。
9、2.根据项1所述的方法，所述精细耐火颗粒料选自莫来石、碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化锆的一种或两种以上；优选为二氧化硅和氧化铝，进一步优选地，二氧化硅和氧化铝的比例按质量计为1:(0.6～1.5)；和/或
10、所述粘合剂选自呋喃树脂、酚醛树脂、脲醛树脂胶黏剂、聚乙烯醇缩醛胶、聚乙酸乙烯酯(pvac)乳液、丙烯酸酯水基胶、橡胶乳液胶黏剂、聚氨酯水基胶黏剂、水泥、石膏、水玻璃、石灰、粘土中的一种或两种以上；和/或
11、所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、氯仿、四氯化碳、乙醚、汽油、苯、甲苯、二甲苯中的一种或两种以上；所述溶剂优选为水、甲醇；和/或
12、所述添加剂选自硫酸盐、磺酸盐、磷酸酯盐、胺盐、聚乙二醇中的一种或两种以上。
13、3.根据项2所述的方法，其中，所述精细耐火颗粒料和所述粘合剂的比例按质量计为100:(1～3)；和/或
14、所述颗粒料的球形度为0.95-1。
15、4.根据项1所述的方法，其中，所述颗粒料的粒径分布为40-245微米。
16、5.根据项1所述的方法，其中，在形成打印原料的过程中，所述固化剂与所述颗粒料的质量比为(0.20～0.65):100。
17、6.根据项5所述的方法，其中，所述固化剂选自硫酸酯，对甲苯磺酸，二甲苯磺酸，苯磺酸，硫酸，磷酸，混合二甲苯磺酸，乳酸，柠檬酸，顺酐，草酸的一种或两种以上。
18、7.根据项1所述的方法，其中，在进行平铺前，向所述打印原料中加入烧结助剂，所述打印原料与所述烧结助剂的质量比为100:(1.8～23)。
19、8.根据项7所述的方法，其中，所述烧结助剂选自无定型二氧化硅、碳化物、硼化物、氧化物、球形铝酸钙、氟化铝颗粒料中的一种或两种以上，优选为无定型二氧化硅、球形铝酸钙、氟化铝颗粒料组合使用。
20、9.根据项8所述的制备方法，其中，所述无定型二氧化硅的d50粒径为0.5-3μm。
21、10.根据项1所述的方法，其中，所述粘结剂选自聚乙烯醇(pva)、聚乙烯酮(pvp)、聚丙烯酸(paa)，呋喃树脂、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂胶黏剂、聚乙烯醇缩醛胶、聚乙酸乙烯酯(pvac)乳液、丙烯酸酯水基胶、聚氨酯水基胶黏剂、水玻璃、磷酸盐、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种以上，所述粘结剂优选为呋喃树脂。
22、11.根据项1所述的方法，其中，所述坯体的抗拉强度为2.0-5.0mpa。
23、12.根据项1所述的方法，其中，将所述坯体进行烧结之前，还包括后处理步骤，所述后处理步骤包括如下步骤：
24、将所述坯体放入微细粉溶液中进行浸泡，以提升所述坯体的体积密度。
25、13.根据项1所述的方法，其中，在所述烧结过程中，所述坯体在t1温度下进行第一次烧结，第一次烧结结束后，在t2温度下进行第二次烧结，从而得到所述多孔过滤器。
26、14.根据项13所述的方法，其中，在所述第一次烧结过程中，所述t1温度为800-900℃，烧结时间为2h-4h；烧结过程中的压力为常压；和/或
27、在所述第二次烧结过程中，所述t2温度为1200-1750℃，烧结时间为4h-6h；烧结过程中的压力为常压。
28、15.根据项1-14任一项所述的方法，其中，所述多孔过滤器在t3温度下的抗压压力为1.3-2.5mpa，在t4温度下的抗压压力为0.6-1.5mpa；
29、其中，所述t3温度范围为10-30℃，t4温度范围为900-1200℃。
30、16.一种多孔过滤器，其中，使用如项1-15任一项所述的方法进行制备。
31、专利技术效果
32、本申请采用粘结剂喷射3d打印技术制备一种新型陶瓷多孔耐高温过滤器，其通过打印材料的选择、合成与配比，并且对打印坯体进行浸泡致密，从而使制备的过滤器拥有较高的应力强度和抗压能力。
33、本申请制备方法制备的新型陶瓷过滤器常温和高温强度高，解决了传统泡沫过滤器容易掉渣和粗细不均的问题，保证浇铸过程中铁水不被掉渣物质污染。
34、本申请制备方法制备的新型陶瓷过滤器内部流道可以进行建模设计出适合高温铁水流体的内部结构，既能保证铁水在其通道内的流速，又能有效过滤掉铁水的中的杂质含量，保证浇铸质量。
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1.一种多孔过滤器的制备方法，其中，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述精细耐火颗粒料选自莫来石、碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化锆的一种或两种以上；优选为二氧化硅和氧化铝，进一步优选地，二氧化硅和氧化铝的比例按质量计为1:(0.6～1.5)；和/或
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述精细耐火颗粒料和所述粘合剂的比例按质量计为100:(1～3)；和/或
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述颗粒料的粒径分布为40-245微米。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成打印原料的过程中，所述固化剂与所述颗粒料的质量比为(0.20～0.65):100。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述固化剂选自硫酸酯，对甲苯磺酸，二甲苯磺酸，苯磺酸，硫酸，磷酸，混合二甲苯磺酸，乳酸，柠檬酸，顺酐，草酸的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在进行平铺前，向所述打印原料中加入烧结助剂，所述打印原料与所述烧结助剂的质量比为100:(1.2～10)。
8.根据权利要求7所述的方
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述无定型二氧化硅的D50粒径为0.5-3μm。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粘结剂选自聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯酮(PVP)、聚丙烯酸(PAA)，呋喃树脂、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂胶黏剂、聚乙烯醇缩醛胶、聚乙酸乙烯酯(PVAc)乳液、丙烯酸酯水基胶、聚氨酯水基胶黏剂、水玻璃、磷酸盐、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种以上，所述粘结剂优选为呋喃树脂。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔过滤器的制备方法，其中，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述精细耐火颗粒料选自莫来石、碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化锆的一种或两种以上；优选为二氧化硅和氧化铝，进一步优选地，二氧化硅和氧化铝的比例按质量计为1:(0.6～1.5)；和/或
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述精细耐火颗粒料和所述粘合剂的比例按质量计为100:(1～3)；和/或
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述颗粒料的粒径分布为40-245微米。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成打印原料的过程中，所述固化剂与所述颗粒料的质量比为(0.20～0.65):100。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述固化剂选自硫酸酯，对甲苯磺酸，二甲苯磺酸，苯磺酸，硫酸，磷酸，混合二甲苯磺酸，乳酸，柠檬酸，顺酐，草酸的一种或两种以...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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