[其他]一種有色合金泡沫陶瓷過濾器及燒成法

無效

• 申請號: 87100037
• 申請日: 1987-01-06
• 公開（公告）號: CN87100037A
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發明（設計）人: 葉榮茂;楊戈濤;王惠光
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01D39/20
• 分類號: B01D39/20
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 劉景祥

本發明屬于鑄造領域。

有色金屬泡沫陶瓷過濾技術起源于七十年代末，據《Tran.AFS》1978VOL186P479-486.1980 VOL188P595-600和《modern casting》1979 NO3 P64-65介紹。鋁合金泡沫陶瓷過濾器1978年開始用于鋁合金鑄件的過濾，并取得了應用效果。1980年哈爾濱工業大學也開始研究同類型產品。通過對國內外鋁合金泡沫陶瓷過濾器傳統制作工藝了解（參見美國專利3962081，3845181，4056586，39473637，我們認為傳統工藝存在燒結溫度高，時間長，原材料昂貴的問題，消耗了大量的能源，增加了成本。據上述美國專利介紹，制作鋁合金泡沫陶瓷過濾器正常采用以Al₂O₃和Cr₂O₃為主的耐火材料，坯體在1350℃的高溫下保溫5小時。按我國耐火材料價格粗略計算，生產成本是我們研制的泡沫陶瓷過濾器的十倍以上。

本發明目的在于提供一種低成本、高效率的液態金屬過濾器和制作這種過濾器的工藝方法，為鋁合金銅合金鑄件的過濾提供可靠的保證。

詳細內容：

本發明借助于疏松多孔、親水而柔軟的聚氨脂泡沫塑料制成泡沫陶瓷過濾器。這種泡沫材料具有大量互連通孔，孔隙四周環繞著網狀的柔軟泡沫材料，所采用的泡沫塑料每厘米5～7個孔，確保必要的過濾表面，使用泡沫塑料的厚度為20～25厘米，孔隙率＞90%。

為了有效地過濾鋁合金銅合金，泡沫陶瓷體必須有較好的組織均勻性，過濾器上還需要少量的堵塞孔，以增加液流的曲折性，但這些堵塞孔應均勻地分布在整個陶瓷體內。

制作過濾器所使用的材料主要根據過濾金屬液的要求來決定。要求最終的過濾器能抵金屬液的沖擊和侵蝕。鑒于鋁合金澆注溫度一般在700℃左右，銅合金澆注溫度小于1200℃，我們選擇價格極低，分布極廣的普通耐火粘土為主要原料。采用粘結性能好的磷酸二氫鋁作為粘結劑。耐火粘土主要含Al₂O₃和SiO₂，耐火度一般在1700℃以上，完全能滿足鋁合金和銅合金澆注時的耐火性能要求;磷酸二氫鋁Al（H₂PO₄）₃在常溫下溶于水，用以組成混合料后，仍可使其長期保持著可塑性，但加熱到一定溫度后，變成焦磷酸鋁和偏磷酸鋁，并隨之聚合成〔Al（PO₃）₃〕n，這種聚合物具有較好的粘結作用，使結合體具有較高的強度。在耐火粘土中加入濃度為70～80%的磷酸二氫鋁水溶液10～20%，充分攪拌。制備好陶瓷漿料以后，將泡沫塑料浸入漿料中使之飽和，并不斷揉搓，使陶瓷漿均勻地分布在整個泡沫材料內再擠掉多余的陶瓷漿，使泡沫塑料絲狀體上留下一層很薄的漿液，然后將浸上漿料的坯體干燥，本發明采用兩種干燥方法：一是在100℃下烘干2小時，二是在大氣下自然干燥24小時;干燥后的坯體以2-4℃/分鐘的加熱速度升溫到300～500℃，停留5～10分鐘，隨后以5～10℃/分鐘的速度加熱到800～1000℃，保溫1小時，最后得到充分粘結型的泡沫陶瓷過濾器。

本發明和國內外現有泡沫陶瓷過濾器制作工藝相比，一方面燒制溫度低300～500℃。整個制作周期縮短，另一方面所采用的耐火材料成本大大降低。和國內生產的鋁合金泡沫陶瓷過濾器相比，還具有不掉渣、表面強度高等特點。這種有色合金泡沫陶瓷過濾器可以用于過濾各種鋁合金和銅合金，對去除熔煉和充型過程產生的一次非金屬夾雜和二次氧化夾雜有明顯效果。使用泡沫陶瓷過濾器，能降低有色合金鑄件的廢品率和修補率，提高鑄件內在和表面質量，增加有色合金收得率和成品率;提高鑄件機械性能，改善其機加工性能。從而大大降低了能耗，提高勞動生產率。

和其他種類的過濾器相比（如金屬過濾網，纖維過濾網，云母過濾器）具有較好的過濾效果，對合金無污染，承受金屬液沖擊能力強，不僅能用于型內過濾，也能用于型外過濾，為我國大型有色合金鑄鋁件（或鑄錠）的過濾提供了可靠的保障。所以本發明的泡沫陶瓷過濾器能廣泛用于有色金屬鑄造廠，完全適合于我國的國情。并取得有利的地位。

實施例：