一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法，属于过滤介质领域。本发明专利技术取粗孔、中孔、细孔软质聚氨酯泡沫体剪裁成相同大小的圆片状，依次用氢氧化钠溶液和羧甲基纤维素钠溶液浸泡处理，得粗孔、中孔、细孔预处理软质聚氨酯泡沫体，将碳化硅、高岭土等混合球磨，并筛选出各级粒度复合粉料，分别与去离子水、磷酸二氢铝搅拌均匀得各级粒度陶瓷浆料，分别加入粗孔、中孔、细孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡，辊压后从上往下按照粗孔、中孔、细孔堆叠整齐得组合泡沫体，干燥后经挂浆、干燥、烧制得梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板强度高，陶粒不易剥落，开口气孔率高、气孔不易堵塞。

Gradient channel silicon carbide ceramic filter plate and preparation method thereof

The invention discloses a gradient pore silicon carbide ceramic filter plate and a preparation method thereof, belonging to the field of filtering media. The present invention take coarse pore and pore hole, soft polyurethane foam cut into the same size of the wafer, followed by sodium hydroxide and sodium carboxymethyl cellulose solution, coarse pores, pores, pores in the pretreatment of soft polyurethane foam, SiC, kaolin and other mixed milling, and screened at all levels the size of composite powders, respectively with deionized water, two hydrogen phosphate aluminum mixing to all levels of granularity of ceramic slurry, respectively adding coarse pore and pore hole, pretreatment of soft polyurethane foam soaking, rolled down from the hole in the hole, and according to the coarse pores stacked neatly combined foam, dried by hanging slurry, drying and baking to obtain the gradient pore silicon carbide ceramic filter plate. The beneficial effect of the invention is that the gradient pore silicon carbide ceramic filter plate has high strength, and the ceramsite is not easy to flake off, and the opening porosity is high, and the pores are not easy to be plugged.

【技术实现步骤摘要】
一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法
本专利技术涉及一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法，属于过滤介质领域。
技术介绍
陶瓷过滤板又称陶瓷滤膜、陶板、滤板等，是由刚玉、碳化硅等经特殊工艺制成的新型过滤介质。陶瓷过滤板也是采用三维网状结构和连通气孔的有机泡沫绵作载体，将其侵入具有触变性的特殊陶瓷浆料中，并采取特殊的辊挤工艺，使陶瓷浆料均匀敷与载体的骨架上，然后经烘干固化再高温焙烧而成。但由于陶瓷过滤板的盲孔多，导致气孔易堵塞，从而使陶瓷过滤板过滤能力大幅下降。中国专利申请号CN200710021711.7公开了一种覆有纳米陶瓷过滤膜的多孔陶瓷过滤板及其制造方法，属固液分离领域，陶瓷基板上覆有纳米陶瓷过滤膜，这种纳米陶瓷过滤膜是将异丙醇铝水解后用10%HNO3溶液进行胶溶，回流老化形成铝溶胶，在铝溶胶中加入纳米氧化铝粉进行混合、分散，形成均匀一致的纳米膜凝胶，再采用浸渍提拉法将纳米膜凝胶均匀涂覆于基板表面，经干燥、烧制而成，所得的多孔陶瓷过滤板有效阻挡了矿浆中的细小颗粒，盲孔少、不易被堵塞，提高了陶瓷过滤板过滤能力，延长了陶瓷过滤板的使用寿命，拓宽了陶瓷过滤机使用的领域。但该陶瓷过滤板强度低，陶粒易剥落，且由于抗热震性差，在使用过程中易出现过滤板断裂现象。综上可知，如何实现一种高性能的陶瓷过滤板是业内亟待解决的技术问题，不仅对陶瓷过滤板的发展具有必要的意义，也对拓宽陶瓷过滤板的使用领域具有必要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对陶瓷过滤板强度低，陶粒易剥落，气孔易堵塞的弊端，提供了一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，所述过滤板为粗孔、中孔、细孔陶瓷过滤片依次层叠后挂浆、干燥、烧制而成，所述粗孔陶瓷过滤片为粗孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡25～100μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述中孔陶瓷过滤片为中孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡15～25μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述细孔陶瓷过滤片为细孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡0.5～15μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述粗孔、中孔、细孔预处理软质聚氨酯泡沫体孔径依次为500～1000μm、200～500μm、50～200μm。所述各级粒度陶瓷浆料为各级粒度复合粉料与去离子水、磷酸二氢铝搅拌均匀制得。所述各级粒度陶瓷浆料由100～120重量份各级粒度复合粉料，50～55重量份去离子水，15～16重量份磷酸二氢铝组成。所述各级粒度复合粉料为碳化硅、高岭土、钾长石、膨润土、氧化铝、白刚玉、滑石粉、硅微粉，装入球磨机中球磨，并筛选出粒度为25～100μm，15～25μm，0.5～15μm的各级粒度复合粉料。所述各级粒度复合粉料由450～600重量份碳化硅，100～120重量份高岭土，110～130重量份钾长石，50～60重量份膨润土，50～60重量份氧化铝，30～50重量份白刚玉，10～20重量份滑石粉，50～80重量份硅微粉组成。所述预处理软质聚氨酯泡沫体为软质聚氨酯泡沫体依次用质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为2%羧甲基纤维素钠溶液浸泡处理得到。所述挂浆过程为用0.5～15μm粒度陶瓷浆料对泡沫体淋浆，待泡沫体上浆料不再流出，用辊压机将多余的浆料挤出，再转入干燥箱中干燥12～15min，重复上述淋浆操作2～3次。所述烧制过程为将碳化硅陶瓷生坯置于干燥箱中，在110～120℃下干燥6～8h后转入窑炉中，以1℃/min速率升温至600℃，保持温度0.5～1h后，再以1℃/min速率继续升温至1400℃，保温烧制2～3h后自然冷却至室温。所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板的制备方法，具体步骤为：S1.取粗孔、中孔、细孔软质聚氨酯泡沫体剪裁成相同大小的圆片状，依次用质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为2%羧甲基纤维素钠溶液浸泡处理，得预处理软质聚氨酯泡沫体；S2.将碳化硅、高岭土、钾长石、膨润土、氧化铝、白刚玉、滑石粉、硅微粉，装入球磨机中球磨，并筛选出粒度为25～100μm，15～25μm，0.5～15μm的复合粉料；S3.分别将各级粒度的复合粉料与去离子水混合，再加入磷酸二氢铝，搅拌均匀得各级粒度陶瓷浆料；S4.将粗孔、中孔、细孔预处理软质聚氨酯泡沫体分别浸入25～100μm、15～25μm、0.5～15μm粒度陶瓷浆料中5～10min，取出泡沫体用辊压机压去多余浆料，并从上往下按照粗孔、中孔、细孔堆叠整齐，得组合泡沫体；S5.将组合泡沫体放入真空干燥箱中，在95～100℃下干燥12～15min后置于铁丝网过滤板上，用0.5～15μm粒度陶瓷浆料对组合泡沫体淋浆，待组合泡沫体上浆料不再流出，用辊压机将多余的浆料挤出，再转入干燥箱中干燥12～15min，重复上述淋浆操作2～3次，得碳化硅陶瓷生坯；S6.将碳化硅陶瓷生坯干燥后转入窑炉中，以1℃/min速率升温至600℃，保持温度0.5～1h后，再以1℃/min速率继续升温至1400℃，保持温度2～3h，自然冷却至室温，得梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术使用不同孔径的软质聚氨酯泡沫体为骨架，经碱浸泡去除网络间膜，提高表面粗糙度，并用羧甲基纤维素钠溶液改善表面的润湿性，提高泡沫体的挂浆能力，再用配置的碳化硅陶瓷浆料一次浸浆后依次层叠，形成更加合理的孔道梯度，再经多次淋浆固化，制得陶瓷生坯，高温烧结制得梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，本专利技术通过多次淋浆固化，充分吸附密实陶瓷浆料，强化陶瓷浆料的结合度，改善基体机械强度，减少掉粒现象；（2）本专利技术上层网孔大，下层网孔小，有利于孔径调控，产品性能优良，强度高、开口气孔率高，过滤孔不容易堵塞，具有广阔的应用前景。具体实施方式先取粗孔、中孔、细孔软质聚氨酯泡沫体剪裁成相同大小的圆片状，并在60～70℃下，浸泡在质量分数为10%氢氧化钠溶液中2～3h，取出软质聚氨酯泡沫体并用去离子水洗涤2～3次后转入质量分数为2%羧甲基纤维素钠溶液中浸泡1～2h，取出得预处理软质聚氨酯泡沫体，再称取450～600g碳化硅，100～120g高岭土，110～130g钾长石，50～60g膨润土，50～60g氧化铝，30～50g白刚玉，10～20g滑石粉，50～80g硅微粉，装入球磨机中球磨，并筛选出粒度为25～100μm，15～25μm，0.5～15μm的各级粒度复合粉料，分别取100～120g各级粒度的复合粉料与50～55g去离子水混合，搅拌混合均匀后，再加入15～16g磷酸二氢铝，搅拌均匀得各级粒度陶瓷浆料，将粗孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸入25～100μm粒度陶瓷浆料中5～10min，将中孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸入15～25μm粒度陶瓷浆料中5～10min，将细孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸入0.5～15μm粒度陶瓷浆料中5～10min，取出泡沫体用辊压机压去多余浆料，并从上往下按照粗孔、中孔、细孔堆叠整齐，得组合泡沫体，将组合泡沫体放入真空干燥箱中，在95～100℃下干燥12～15min后置于铁丝网过滤板上，用0.5～15μm粒度陶瓷浆料对组合泡沫体淋浆，待组合泡沫体上浆料不再流出，用辊压机将多余的浆料挤出，再转入干燥箱中干燥12～15min，重复上述淋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述过滤板为粗孔、中孔、细孔陶瓷过滤片依次层叠后挂浆、干燥、烧制而成，所述粗孔陶瓷过滤片为粗孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡25～100μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述中孔陶瓷过滤片为中孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡15～25μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述细孔陶瓷过滤片为细孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡0.5～15μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述粗孔、中孔、细孔预处理软质聚氨酯泡沫体孔径依次为500～1000μm、200～500μm、50～200μm。

【技术特征摘要】
1.一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述过滤板为粗孔、中孔、细孔陶瓷过滤片依次层叠后挂浆、干燥、烧制而成，所述粗孔陶瓷过滤片为粗孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡25～100μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述中孔陶瓷过滤片为中孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡15～25μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述细孔陶瓷过滤片为细孔预处理软质聚氨酯泡沫体浸泡0.5～15μm粒度陶瓷浆料后干燥制得，所述粗孔、中孔、细孔预处理软质聚氨酯泡沫体孔径依次为500～1000μm、200～500μm、50～200μm。2.如权利要求1所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述各级粒度陶瓷浆料为各级粒度复合粉料与去离子水、磷酸二氢铝搅拌均匀制得。3.如权利要求2所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述各级粒度陶瓷浆料由100～120重量份各级粒度复合粉料，50～55重量份去离子水，15～16重量份磷酸二氢铝组成。4.如权利要求2或3所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述各级粒度复合粉料为碳化硅、高岭土、钾长石、膨润土、氧化铝、白刚玉、滑石粉、硅微粉，装入球磨机中球磨，并筛选出粒度为25～100μm，15～25μm，0.5～15μm的各级粒度复合粉料。5.如权利要求2～4任意一项所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述各级粒度复合粉料由450～600重量份碳化硅，100～120重量份高岭土，110～130重量份钾长石，50～60重量份膨润土，50～60重量份氧化铝，30～50重量份白刚玉，10～20重量份滑石粉，50～80重量份硅微粉组成。6.如权利要求1所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述预处理软质聚氨酯泡沫体为软质聚氨酯泡沫体依次用质量分数为10%氢氧化钠溶液和质量分数为2%羧甲基纤维素钠溶液浸泡处理得到。7.如权利要求1所述的一种梯度孔道碳化硅陶瓷过滤板，其特征在于，所述挂浆过程为用0.5～15μm粒度陶瓷浆料对泡沫体淋浆，待泡沫体上浆料不再流出...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，方晓俊，王之霖，
申请(专利权)人：常州市瑞泰物资有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32