[科普中國(guó)]-陶瓷濾器

陶瓷過(guò)濾器。

泡沫陶瓷過(guò)濾器(CFF,即Ceramic Foam Filter)是采用聚氨酯泡沫塑料為載體,將它浸入到由陶瓷粉末、粘結(jié)劑、助燒結(jié)劑、懸浮劑等制成的涂料中,然后擠掉多余涂料,使陶瓷涂料均勻涂敷于載體骨架成為坯體,再把坯體烘干并經(jīng)高溫焙燒而成。

簡(jiǎn)介在鑄造生產(chǎn)中,由于非金屬夾雜物等鑄造缺陷導(dǎo)致的鑄件廢品一般占廢品總數(shù)的50%～ 60%。采用金屬液過(guò)濾技術(shù)可以有效地減少或消除其中的各種非金屬夾雜物,凈化液態(tài)鑄造合金。

泡沫陶瓷過(guò)濾器分為粘結(jié)型和燒結(jié)型:前者依靠粘結(jié)劑將陶瓷微細(xì)顆粒粘結(jié)在一起;后者是依靠在高溫下保溫,使較純的陶瓷微細(xì)顆粒燒結(jié)熔合起來(lái)。泡沫陶瓷過(guò)濾器所具有的獨(dú)特的三維連通曲孔網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu),使其具有高達(dá)80%～ 90%的開口氣孔率,并通過(guò)3種過(guò)濾凈化機(jī)制,即機(jī)械攔截、整流浮渣和深層吸附,可高效地濾除金屬液中的大塊夾雜物和大部分小至數(shù)十微米的微小懸浮夾雜物,克服了耐火纖維質(zhì)兩維結(jié)構(gòu)型內(nèi)過(guò)濾網(wǎng)和直孔芯型陶瓷過(guò)濾器、耐火顆粒過(guò)濾器、直孔型蜂窩陶瓷過(guò)濾器等的過(guò)濾效率低、耐火度和強(qiáng)度低、金屬液過(guò)流率低等問(wèn)題。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)對(duì)鋁青銅的試驗(yàn)表明:泡沫陶瓷過(guò)濾器的過(guò)濾效率高達(dá)95%,而雙層纖維過(guò)濾網(wǎng)僅為67%,從而顯著降低鑄件廢品率和焊補(bǔ)率。此外,還能簡(jiǎn)化澆鑄系統(tǒng),改善材料金相組織,從而提高鑄件工藝出品率和生產(chǎn)率,改善鑄件內(nèi)部質(zhì)量、工作性能以及機(jī)加工性能。因此,泡沫陶瓷過(guò)濾器在國(guó)內(nèi)外得到迅速發(fā)展。1

泡沫陶瓷過(guò)濾器的發(fā)展趨勢(shì)如前所述,近二十年來(lái),經(jīng)過(guò)鑄造工作者的努力,泡沫陶瓷過(guò)濾器及其在液態(tài)鑄造合金過(guò)濾領(lǐng)域的應(yīng)用已得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)迄今已有近十條泡沫陶瓷過(guò)濾器生產(chǎn)線投入生產(chǎn),年生產(chǎn)總量已達(dá)數(shù)百萬(wàn)片。因此,在新的世紀(jì),泡沫陶瓷過(guò)濾器的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用推廣工作尚需繼續(xù)加強(qiáng),而且工作重點(diǎn)應(yīng)放在以下幾個(gè)方面:

(1)開發(fā)生產(chǎn)燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短的新型低成本泡沫陶瓷過(guò)濾器;

(2)開發(fā)生產(chǎn)適用于各種活性合金、高溫物理化學(xué)性能穩(wěn)定的新型泡沫陶瓷過(guò)濾器;

(3)開發(fā)生產(chǎn)適用于熔模鑄造、金屬型鑄造等特種鑄造工藝的異形泡沫陶瓷過(guò)濾器;

(4)深入研究泡沫陶瓷過(guò)濾器的過(guò)濾凈化機(jī)制和對(duì)金屬凝固過(guò)程的影響機(jī)制;

(5)系統(tǒng)研究泡沫陶瓷過(guò)濾器的應(yīng)用技術(shù),包括孔徑和厚度的選擇、安放方式和澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆鑄溫度和速度及金屬液壓頭的控制等;

(6)開展泡沫陶瓷過(guò)濾器的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化工作。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黎明 - 副教授 - 西南大學(xué)