蜂窝陶瓷制备工艺

一种新的蜂窝陶瓷制备工艺方法

申请号/专利号：200910043017

本发明公开了一种新的蜂窝陶瓷制备工艺方法，其方法步骤是：将牛胶、明胶、骨胶中一种或一种以上搅拌混合加水升温溶解熬熟，制成混合溶液，再将混合溶液用80目筛过滤，滤液成为临时黏结剂，在蜂窝陶瓷粉料中分别加入蜂窝陶瓷粉料重量5~10％的临时黏结剂、0.5－2％的纤维素醚和5－10％的润滑剂，进行捏合和真空练泥，形成具有良好的可塑性蜂窝陶瓷泥坯，将泥坯制成坯体，再定型干燥，将坯体置入窑炉中烧制而成。可降低挤压成型生产蜂窝陶瓷的生产成本，每立方米蜂窝陶瓷成本可降低成本600元以上，提高了产品烧成合格率，它可大大减少有害气体的排放，改善工作环境，提高人们健康水平，有利于环境保护和生态平衡，增加了经济效益，具有很好的社会效益。

蜂窝陶瓷的成型

蜂窝陶瓷的蜂巢结构形状是由挤出成型而形成的，它的形状是由模具形状所决定。挤出模具的设计和制造是蜂窝陶瓷生产中的关键技术。

挤出模具一般使用45号钢或模具钢制造，模具钢板厚为13～16mm，通常模具外径比模具的有效挤出直径要大于20～30mm.。进泥孔打孔深度为6～10mm，以正方形蜂窝结构为例。其线切割深度为3～10mm。线切割缝宽即为产品的壁厚，一般在0.2～0.5mm范围内，进泥圆孔面积与十字出泥孔面积比应为(1.1～1.2):1为宜。打孔深度与挂块长度之比应在(2～3):(1～2)。否则易脱落。对于大孔产品，一个送泥孔供应一个蜂巢泥料；对于小孔产品，一个送泥孔可代5/4左右个蜂巢泥料。挤出成型工艺是：泥料混后从模具中挤出、切割、最后粘拼既成。

蜂窝陶瓷的成品率在很大程度上取决于干燥工艺，目前大多采用微波干燥工艺。

蜂窝陶瓷过滤片

蜂窝陶瓷过滤片该产品广泛应用于冶金、铸造行业金属熔融物过滤，采用莫来石质（堇青石质）的陶瓷材料，高质高密度直孔网眼，使产品具有很高的耐热冲击和耐高烧铸温度的特性，直孔式设计保证了流量和强度间的平衡，有效地去除杂质和渣粒等，使铸件机械性能、表面质量及产品合格率大大提高。

特点：新型陶瓷材料，对氧化物具有自然的化学吸附（亲和）能力，在孔的内壁上吸附金属液中的杂质（包括小于孔尺寸的微粒），提高了过滤效果。先进的挤压式生产工艺，使陶瓷过滤片具有独特的正方形和三角形设计，它增加与陶瓷的接触面积，提高了过滤片吸附和捕捉细小杂质的能力，比非挤压式过滤片过滤效果佳，金属液流动平稳。提高了浇注速度和连续性；减少铸件废品率；改善铸件机械性能，延长使用寿命。3、泡沫陶瓷金属溶液过滤器泡沫陶瓷过滤器产品是一种特殊工艺制作的，具有泡沫状多孔结构的陶瓷制品，其具有化学性能稳定、强度高、耐高温、抗热震性好、比表面积大等诸多优点，被广泛用于冶金、铸造、环保等领域。

使用陶瓷过滤片有以下几方面的过滤效益：1）、铸件结构滤除铸件中的夹杂物，减少铸件中的气体，降低金属液流充型时的紊流程度，减少铸件的表面缺陷。显著地减少铸件的废品率。铸件性能增加铸件的抗压密封性，增强延伸率和抗拉强度，改进铸件的表面光洁度。铸造性能改进熔融金属的流动性，增加铸件的充型能力和补缩能力。

2）、浇注系统设计简化了浇注系统设计。减少了横浇道的长度，提高了铸件工艺出品。铸件加工减少了加工时间和刀具损坏，改进了铸件加工表面质量它的使用可降低废品60-80％。过滤片用户年可获利达千万元。用途及优点陶瓷过滤片是消除铸造缺陷，获得质量完美铸件的最佳净化功能元件。可用于铸造生产

中各种液态金属的型内过滤。

产品的主要优点是：

1、具有非常高的高温工作强度，抗热震性能和抗金属液流冲击的能力。在工作中无任何掉渣或破裂现象，确保了熔融金属的过滤质量

2、具有极高的常温强度和抗机械冲击能力。在使用和运输中无任何破裂或损坏，大大地方便了过滤片的使用操作。

3、具有非常显著的过滤效果。远远高于纤维过滤网的过滤效果。其显著的过滤效果与速度判据过滤机理有关。

4、能够有效地减小浇注带来的金属液的紊流，使充型平缓，避免产生铸件表面缺陷。

5、具有较大的金属流率，且流率稳定（不同于泡沫陶瓷过滤片其流率随被捕捉的夹杂物数量的增加而逐渐降低）。即使在熔融金属中夹杂物含量多的情况下，正常使用不会造成过滤片的堵塞。

6、具有很高的化学稳定性，不受金属液酸碱性的影响，不改变金属液的化学成分。

7、具有非常高的尺寸精度，可用于自动安放过滤片的生产线上。陶瓷过滤片的使用性能非常明显地优于纤维过滤网，纤维过滤网在过滤效果，减小金属液紊流的作用，高温强度等性能上都不如陶瓷过滤片。陶瓷过滤片是铸造厂家从实用性，可靠性，质量和价格等方面考虑，为消除铸件中的缺陷所选用的最佳型过滤器材质：莫来石质、堇青石质、高铝质、碳化硅等。

一. 蜂窝陶瓷的特点：

环保陶瓷陶瓷材料由于其高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨等特异性能可广泛应用于各种环保领域，如汽车尾气排放等。

1。用于微过滤、超过滤和纳过滤用的多孔超薄陶瓷和聚合陶瓷薄膜陶瓷无机膜的发展始于世纪美国科学家首次采用多孔陶瓷膜来分离腐蚀性极强的UF6同位素。由于SiO2 、Al2O3 、MgO、ZrO2 、TiC、UC等无机硅酸盐材料制备的无机膜具有聚合物有机薄膜无法比拟的优越性，21世纪起，无机陶瓷薄膜的开发和应用研究得到了更进一步的发展，除了传统的核工业、航空航天、食品工业、化工、生物等工业，在环境领域的应用和发展特别引起了世界各国的重视。

德国茵莱精密陶瓷有限公司已研发出具世界领先水平的用于微滤(1?m至30nm)、超滤(30nm至3nm)和纳滤(3nm至0.9nm)用的多孔陶瓷薄膜，并已开发出多种规格和用途的工业实际应用成套分离和过滤装置，如对含放射性物质废水的三级陶瓷膜过滤净化处理装置。这种用于微滤、超滤、纳滤用的多孔陶瓷薄膜是一种进行物质分离和能量传输的中间介质隔膜，薄膜根据实际需要制成所需孔径(微米级、亚微米级和纳米级微孔)，所有薄膜都有界定的阻断过滤值，如超滤（用于对诸如乳胶浊液的清理、消毒灭菌和其它化学物质的纯化）和纳滤(用于固化微生物和细胞的生物陶瓷载体，固化后的生物膜用来生产如蛋白和疫苗这样的生物活性物质)。其中，我司的0.9nm孔径纳滤膜是目前世界已知最小孔径的纳滤陶瓷膜，阻断过滤值小至450g/mol，如果界定的阻断过滤值为<1000g/mol，试验证明可以对SO 4 2 －的阻止高达90%。

多孔陶瓷载体是上述三种陶瓷过滤膜的基础，并决定过滤组件的形状和陶瓷膜面积大小。我司开发的过滤组件在高至450°C的温度和60巴大气压的环境下能完全正常工作，可用各种酸碱液或蒸汽高温冲洗。这些陶瓷载体通过不同生产工艺制造出平板形、毛细管形、单孔道、多孔管道等。平板载体厚度1mm，需要时可用陶瓷粘接技术将多个盘形体层黏在一起。毛细管陶瓷载体的直径可小至1.1mm。多孔管道陶瓷载体的尺寸大小不一(22孔道载体的标准尺寸为宽101mm，厚6mm，孔道直径3mm)。载体的具体形状、尺寸大小取决于陶瓷薄膜面积和分离过滤用途，并与不锈钢套体结合一起使用。

薄膜中间隔有一或数层多孔陶瓷体，用特别的工艺镀膜在粗糙的多孔陶瓷基体上，陶瓷基体可以是多种形状的平面或管道，其制备依据分离要求可用溶胶－凝胶工艺、发泡工艺、有机泡沫浸渍工艺、添加造孔剂工艺等备制。分离膜两边的物质粒子由于尺寸大小、扩散系数或溶解度的差异等，在一定力差、浓度差、电位差或化学位差的驱动下发生传质过程。传质速率的不同会导致选择性透过，进而引起混合物的分离。

我司拥有目前世界上已知的所有纳米陶瓷镀膜工艺技术，包括溶胶镀膜技术。常规的涂层技术如浸涂、喷涂、