铸铁用碳化硅质泡沫陶瓷过滤器的制备与性能

使用有机泡沫浸渍工艺制备碳化硅质泡沫陶瓷过滤器,探讨了复合粘结剖的比例、烧结助剂(Al2O3)的加入量及烧结性能。样品的抗压强度与Al2O3的含量之间存在最佳搭配关系,莫来石相的生成是材料强度提高的一个重要贡献因素。采用最佳配方在1400℃制得的碳化硅质泡沫陶瓷过滤器抗压强度达到1.9MPa,样品加热至1100℃.放入15℃水中急冷的热震次数高达15次。

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铸铁用碳化硅质泡沫陶瓷过滤器的制备与性能 王哲，任凤章，李锋军z,刘平 - 一，马战红 ,石书冰， (. 1河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳 4 10; 2清华大学机械学院，北京 10 8; 703 . 0 0 4 3中国一拖集团有限公司，河南洛阳 4 10 ) . 7 0 4

捅要：使用有机泡沫浸渍Z艺制备碳化硅质泡沫陶瓷过滤器，探讨了复合粘结剖的比例、烧结助剂 (1 - A, )的加入 O 量及烧结性能。样品的抗压强度与A2 1的含量之间存在最佳搭配关系，莫来石相的生成是材料强度提高的一，重要贡 0卜献因素。采用最佳配方在 1 0 0℃制得的碳化硅质泡沫陶瓷过滤器抗压强度达到1 MP .样品加热至110℃.放入 1 4 . a 9 0 5 ℃水中急冷的热震次数高达 1次。 5

关键词：泡沫陶瓷；碳化硅；粘结剂；C MC中图分类号：T 2 1文献标识码：A文章编号：10—97 (06 l—】70 G2 0 147 20 ) ll3—3

Pr p r t n a d Ca ablyo C o m r m i l e a a i n p it fSi F a Ce a cFier o i t ‘

Us d i s r n e Ca tI n o

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m pe e sr t A o a lx c me tiu g n s u e o f r ae Si f a c r m is f r h i tt e n io sa e t t wa s d t ab i t C o m e a c o e f s i . c t r m Ch n e o o p n ns o C fa c r a g fc m o e t fSi o m e amis i it r g p o e s wa n e t a e n d t i Th c n sn e i r c s s iv si t d i eal n g . e c m p e so te g h o o m e a i d p n e to gy o h o t n fAI n h it r o r s in sr n t ff a c r m c e e d d s r n l n t e c ne to 2 a d t e sne O3 b h vo fte Si o m e a is s o d a g e tdfe e c t h h n e o h o t n f e a iro h C f a c r m c h we ra i r n e wi t e c a g ft e c n e to h AI . ec m p e so te g ho e Si f a c r m isf b iae t p i m o p st n a d 2 Th o O3 r s insr n t ft C m e a c r t dwi O t h o a c h mu c m o io n i s n e ig t mp r t r a e c . P i t r e n e a u e c nr a h 19M a

Ke r s c r m a: C: e e tiu g n; ywo d: e a i f m Si c m n io sa e t CMC co t

泡沫陶瓷过滤器已问世多年，采用陶瓷过滤器过

烧成温度及获得良好的浆料性能，本次试验采用的原材料是：纯度大于 9%的SC 5 i微粉 (2目)作为基料， 30 纯度大于9%的工业d A:, 7— 1细粉 (2目)作为烧结助 O 30剂，SO浓度为5%的硅溶胶和C i 0 MC作为复合粘结剂。 采用有机泡沫浸渍法制备出碳化硅质泡沫陶瓷过滤器， 其烧结过程由烘干、发、挥高温焙烧等组成。L(正交 3)试验的三因素分别为复合粘结剂 (甲基纤维素+羧硅溶胶 )的比例 (质量比)、烧结助￣ A: f 1含量 (] O质量分数，下同)及烧成温度 (。℃)对采用正

交试验烧制成的9过滤片取样测量体积、组

滤技术可以有效地减少或消除铸件中的非金属夹杂物， 净化液态铸造合金，具有很好的经济效益和社会效益。 泡沫陶瓷是一种造型上像泡沫状的多孔陶瓷，它是继

普通多孔陶瓷、蜂窝多孔陶瓷之后，最近发展起来的 第三代多孔陶瓷产品]目前制备泡沫陶瓷最常用的。 是有机泡沫浸渍工艺r 3],它是以有机泡沫塑料为骨架， 浸浆后干燥，然后高温烧成，在烧成过程中，有机物

燃烧挥发，留下网络结构的陶瓷体。笔者通过使用复合粘结剂制备出了高性能的碳化硅质泡沫陶瓷过滤器， 并且探讨了复合粘结剂的比例、烧结助剂的加入量及 烧成温度对材料物相组成、显微结构、力学性能及热 震性能的影响。

称重，获得容重并用排水法测其孔隙率，样品的热震性 是通过电炉将样品加热到 1 0,放入 1 0℃ 1 5℃水中急冷，取出并放入电炉中，升至 l10℃保温 1 i后再 0 0 n a r急冷；若表面出现宏观裂纹，则样品为完全热震破坏， 记下循环次数。采用S i du ( hmaz岛津)AG I5 K— 0 N型精 2 密万能试验机测试抗压强度，用P ip p rMP o hl s et Dp i X’ r

1试验材料及方法 为了确定复合粘结剂的比例、烧结助剂的加入量、

基金项目：河南省科技攻关项目 ( 2 2 0 6 ) 0 4 9 0 4;河南科技大学重大科技前期预研专项 (04 D 0 ) 4 2 0Z 04; 清华大学博士后流动站中国一拖集团博士后工作站项目 (04 O ) 2 0一 1。收稿日期：2 0- 4 0￣ 06 0 - 5初稿，2 0— 8 1收到修订稿。 060—0

作者简介：王哲 ( 7一，男，河南平顶山人，硕士研究生，主要从事泡沫陶瓷过滤器制备方面的研究。Ema: a i@sh . m 1 8) 9— i w n l ou o l d c

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