【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及泡沫陶瓷加工，具体涉及一种氧化镁泡沫陶瓷及其制备工艺。
技术介绍
1、随着新能源汽车的快速发展和对轻量化产业的布局，对镁合金的需求越来越多，具有高效过滤性能的氧化镁泡沫陶瓷也引起大家的高度重视，氧化镁泡沫陶瓷过滤器具有良好的三维立体网状骨架结构，可以过滤镁和镁合金熔液中的各种夹杂和杂质，提高铸件的内在质量和减少缺陷。
2、公开号为cn101785944a的一篇中国专利文件，公开了镁和镁合金熔体过滤用氧化镁泡沫陶瓷过滤器的制备方法，将聚氨酯泡沫模板在50℃，10％氢氧化钠水溶液中浸泡30min，之后用水洗涤并干燥，再将电熔氧化镁，氟化镁和水按照质量比球磨混合得到均匀水基分散浆体，所得产品在镁和镁合金熔体中具有化学稳定性，不污染镁和镁合金熔体并对其中的非金属杂质有良好的吸附和过滤作用，适用于镁和镁合金熔体的过滤净化；
3、公开号为cn116161981a的一篇中国专利文件，公开了无水化氧化镁泡沫陶瓷的制备方法，氧化镁粉料预处理、制备成型浆料、浆料成型，干燥、完成烧结，提供的无水化氧化镁泡沫陶瓷的制备方法，实现大规模、低成本的产业化制备。
4、氧化镁泡沫陶瓷主要用于对在高温下熔化的镁或镁合金进行过滤，由于镁的化学性质非常活泼，高温下会和众多材料如sio2、al2o3等发生反应，为避免在高温过滤时引入杂质，通常需要对氧化镁泡沫陶瓷的杂质成分进行严格控制；
5、但是，由于氧化镁的热膨胀系数较大，导致氧化镁泡沫陶瓷抗热震性能较差，在实际运用中，经常出现使用中过滤片冲破的现象反而给
6、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氧化镁泡沫陶瓷及其制备工艺，用于解决现有技术中的氧化镁泡沫陶瓷包括抗热震性能的整体性能与成品率有待进一步提高的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，包括以下步骤：
3、s1、将防水化氧化镁、氧化锆粉、增韧料、烧结助剂混合，得到氧化镁基混合料；
4、s2、将氧化镁基混合料、粘结剂和去离子水混合，得到成型浆料；
5、s3、将成型浆料经辊压成型，得到氧化镁泡沫陶瓷坯体；
6、s4、对氧化镁泡沫陶瓷坯体进行烧结，得到氧化镁泡沫陶瓷。
7、进一步的，步骤s1中，防水化氧化镁、氧化锆粉、增韧料、烧结助剂的重量比为70-90:15-30:1-5:0.5-2，所述氧化锆粉中氧化铝、二氧化硅含量均低于0.4%，氧化锆粉晶型为单斜晶型，粒度为1000目-3000目，增韧料为氧化镁短纤维、氧化镁晶须、硼酸镁晶须、氧化锆短纤维的一种或多种；烧结助剂为氟化钙或硼酸钙的一种。
8、进一步的，防水化氧化镁的制备方法为：将氧化镁粉和防水化助剂置于混料机中，混合30-50min，得到防水化氧化镁。
9、进一步的，所述氧化镁与防水化助剂的重量比为100:0.5-2，氧化镁粉由粒度为200目的高纯电熔镁砂和粒度为600目的高纯电熔镁砂按重量比3-4:1-2组成，高纯电熔镁砂含量高于99.4%，高纯电熔镁砂中氧化铝、二氧化硅含量均低于0.2%；所述防水助剂为甲基硅氧烷或二甲基硅油。
10、进一步的，步骤s2中，氧化镁基混合料、粘结剂和去离子水的重量比为100:10-15:5-15，所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、糊精的任意一种。
11、进一步的，步骤s3中，氧化镁泡沫陶瓷坯体的成型方法为：
12、a1、将聚氨酯泡沫输送到被成型浆料浸泡的辊压机中，经过压辊进行第一次辊压浸浆，干燥，得到第一次浸浆泡沫；
13、a2、将第一次浸浆泡沫输送到被成型浆料浸泡的辊压机中，经过压辊进行第二次辊压浸浆，干燥，得到氧化镁泡沫陶瓷坯体。
14、进一步的，步骤a1中，聚氨酯泡沫的密度为0.02-0.03g/cm3，干燥温度为100-110℃，干燥时间为30-50min，第一次浸浆泡沫的密度为0.4-0.6g/cm3；步骤a2中，干燥温度为110-120℃，干燥时间为30-50min，氧化镁泡沫陶瓷坯体的密度为0.7-0.9g/cm3。
15、进一步的，步骤s4中，烧结温度为1300-1400℃，烧结时间为16h。
16、本专利技术还提出一种氧化镁泡沫陶瓷，采用如上述的一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺制备得到，所述氧化镁泡沫陶瓷应用于镁或镁合金熔液过滤。
17、本专利技术具备下述有益效果：
18、1、本专利技术的氧化镁泡沫陶瓷，以聚氨酯泡沫为载体，通过成型浆料对其进行辊压成型后，经过高温焙烧，促进聚氨酯泡沫载体分解后，形成多孔隙结构的坯体，并且在高温下，陶瓷中的晶粒会逐渐长大，陶瓷颗粒间的空隙会逐渐减小，颗粒间的结合力增强，发生陶瓷的致密化，并且，晶粒的长大有助于减少晶界数量，降低晶界能，提高陶瓷的硬度和强度，在采用水性粘结剂的工艺条件下，通过对氧化镁进行疏水化改性，能够避免水化反应发生，导致氧化镁泡沫陶瓷发生缺边、掉渣，提高氧化镁泡沫陶瓷的成品率。
19、2、本专利技术的氧化镁泡沫陶瓷，通过以疏水性的硅氧烷对氧化镁粉进行包覆改性，阻止水分子渗透到氧化镁颗粒内部，从而防止氧化镁在水性粘结剂体系中发生水化反应导致其体积膨胀、结构破坏和性能下降，通过优化氧化镁粉的粒度比例，在氧化镁陶瓷坯体中形成较宽的粒度分布，能促进更均匀的晶粒生长，避免过大或过小的晶粒形成，有助于在烧结过程中形成更紧密的颗粒堆积，减少孔隙率，从而提高材料的致密化程度，提高材料的常温抗压强度和耐高温性能，并且，较宽的粒度分布有助于降低孔隙率，减少热应力集中点，减少烧结过程中的缺陷和裂纹形成，从而提高成品率和抗热震性，在选取氧化镁原料时，选择密度可达3.4的高密度电熔氧化镁，能够有效提高了浆料的固含量，从而减少氧化镁颗粒之间的空隙，提高最终产品的密实程度和强度，并对其中的杂质氧化铝、二氧化硅含量进行限制，避免在对镁合金熔液进行过滤时，造成镁合金铸件的污染。
20、3、本专利技术的氧化镁泡沫陶瓷，通过采用单斜晶型氧化锆作为第二相，氧化锆化学性能稳定，氧化锆陶瓷与镁金属熔液不发生化学反应，将氧化锆作为第二相加入氧化镁泡沫陶瓷中，单斜氧化锆与主晶相方镁石之间的热膨胀失配，导致烧结试样内部产生了一定数量的微裂纹，在烧结冷却过程中氧化锆发生马氏体相变，产生微裂纹，微裂纹提高了试样的断裂韧性，使得产品的抗热震性得到了提高，以短纤维或晶须进行纤维增强增韧，利用晶须增强增韧陶瓷的特性，提高氧化镁泡沫陶瓷的抗热震性和常温抗压与耐高温性能，通过采用氟化钙或硼酸钙化合物作为烧结助剂，可以显著降低氧化镁泡沫陶瓷的烧结温度，在高温作用下促进金属氧化镁与钙、增韧料融合，同时，镁合金无法还原钙系化合物，避免在熔液过滤时污染镁或镁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，步骤S1中，防水化氧化镁、氧化锆粉、增韧料、烧结助剂的重量比为70-90:15-30:1-5:0.5-2，所述氧化锆粉中氧化铝、二氧化硅含量均低于0.4%，氧化锆粉晶型为单斜晶型，粒度为1000目-3000目，增韧料为氧化镁短纤维、氧化镁晶须、硼酸镁晶须、氧化锆短纤维的一种或多种；烧结助剂为氟化钙或硼酸钙的一种。
3.根据权利要求1所述的一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，防水化氧化镁的制备方法为：将氧化镁粉和防水化助剂置于混料机中，混合30-50min，得到防水化氧化镁。
4.根据权利要求3所述的一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，所述氧化镁与防水化助剂的重量比为100:0.5-2，氧化镁粉由粒度为200目的高纯电熔镁砂和粒度为600目的高纯电熔镁砂按重量比3-4:1-2组成，高纯电熔镁砂含量高于99.4%，高纯电熔镁砂中氧化铝、二氧化硅含量均低于0.2%；所述防水助剂为甲基硅氧烷或二甲基硅油。
<...【技术特征摘要】
1.一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，步骤s1中，防水化氧化镁、氧化锆粉、增韧料、烧结助剂的重量比为70-90:15-30:1-5:0.5-2，所述氧化锆粉中氧化铝、二氧化硅含量均低于0.4%，氧化锆粉晶型为单斜晶型，粒度为1000目-3000目，增韧料为氧化镁短纤维、氧化镁晶须、硼酸镁晶须、氧化锆短纤维的一种或多种；烧结助剂为氟化钙或硼酸钙的一种。
3.根据权利要求1所述的一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，防水化氧化镁的制备方法为：将氧化镁粉和防水化助剂置于混料机中，混合30-50min，得到防水化氧化镁。
4.根据权利要求3所述的一种氧化镁泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，所述氧化镁与防水化助剂的重量比为100:0.5-2，氧化镁粉由粒度为200目的高纯电熔镁砂和粒度为600目的高纯电熔镁砂按重量比3-4:1-2组成，高纯电熔镁砂含量高于99.4%，高纯电熔镁砂中氧化铝、二氧化硅含量均低于0.2%；所述防水助剂为甲基硅氧烷或二甲基硅油。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文宣，田建刚，张金龙，秦雁泽，裘金根，
申请(专利权)人：山西富谦特种陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：
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