ZrO2对Al2O3基泡沫陶瓷过滤器的性能影响VIP免费

第34卷第3期2007年6月拖拉机与农用运输车Tractor＆FarmTransporterVo1．34No．3June，2007ZrO2对Al2O3基泡沫陶瓷过滤器的性能影响任凤章，王哲，李锋军，刘(1．河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳3．中国一拖集团有限公司，河南洛阳471004)平，马战红，贾淑果，田保红471003；2．清华大学机械学院，北京100084；摘要：以AI203为主要成分的料浆中加入ZrO2，采用有机泡沫浸渍法，用1560％烧结制备A1203基泡沫陶瓷过滤器，并测定不同ZrO2含量过滤器样品的抗压强度、热震次数并观察其显微结构，实验结果表明：AI203基泡沫陶瓷的抗压强度、抗热震性能随ZrO2加入量的增加先增加，而后略有下降。在ZrO2加入量为20％(重量)时制品的抗压强度及抗热震性能最佳。其最高抗压强度达2．31MPa，1100℃热震循环次数为16次。关键词：Zr()2；AI2O3；泡沫陶瓷；热震；增韧中图分类号：TB321文献标识码：A文章编号：1006一OOO6(2007)03—0028—02EfectofZrO2onPropertiesofAI2O3CeramicFOamFilterRENFeng—zhang，WANGZhe，12Feng-jun，LIUPing，MAZhan．hong，JIAShu-guo，TIANBao．hong’(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，Luoyang471003，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；3．ChinaYituoGroupLimitedCorporation，Luoyang471004，China)Abstract：A1203ceramicfoamsampleswithdiferentZrO2contentwerepreparedat1560~C．TheefectofZrO2onthecomprehensivestrengthandthermalshockpropertiesofA1203ceramicfoamwastested，andthemicrostructureofA12O3ceramicfoamwasanalyzedbySEM．ResultsshowedthatcomprehensivestrengthandthermalshockpropertiesincreasedfirstandthendecreasedslightlywiththeincreasingofZrO2．ForA12O3ceramicfoamwith20％ZrO2content，themaximumcomprehensivestrengthandthebestthermalshocktimesat1100℃are2．3MPaand16times．respectively．Keywords：ZrO2；A1203；Ceramicfoam；Thermalshock；Plasticizing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N-21。目前制备泡沫陶瓷最常用的是有机泡沫浸渍工艺]，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。采用泡沫陶瓷过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。AI203基泡沫陶瓷过滤器目前已广泛地用于高性能有色金属铸件的生产，但目前市场上的AI20，基泡沫陶瓷过滤器存在着强度低、热震性差的缺点，难以适应大型铸件的生产。本文研究ZrO2加入量对AI203基泡沫陶瓷过滤器性能的影响，优化出ZrO2在AI203基泡沫陶瓷中的最佳含量，这对AI203基泡沫陶瓷过滤器的生产具有指导意义。同时，对于其它的AI203基陶瓷材料来说也具有一定的意义。1实验过程1，1过滤器制备过程实验所用原料为：AI203，纯度／>99％，平均粒度为40；ZrO2，纯度>／995％；助烧剂TiO2，Y2O3和化学分析纯(天津市可密欧化学试剂工业有限公司)；粘结剂硅溶胶，浓度50％(洛阳耐火材料科技实业有限公司)；表面活化剂、分散剂木质磺酸钙、流变剂钠基彭润土等。一定孔密度的聚氨酯泡沫作为前驱体。前驱体用表面活化剂作表面活化处理。实验研究ZrO2含量对AI203基泡沫陶瓷性能的影响。料浆中改变ZrO2含量，相应的AI20，含量也根着改变，其它物质含量保持不变。料浆具体配方如表1所示(重量百分比)。加水量为(zrI)2+AI203)总量的35％(不包括预先配制流变剂浆料中的水)。烧结温度为1560％；保温，90min。表1料浆主要成分Tab．1MainCompositons％(重量)泡沫陶瓷过滤器的制备采用有机泡沫浸渍法和常压烧结法。工艺流程见图1所示。图1AlaOs基泡沫陶瓷制备工艺流程图Fig．1ProcessesofAI203CeramicFoam收稿日期：2007-02-09基金项目：河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目(2005--461)；河南科技大学重大科技前期预研专项(2oo4zDoo4)；河南省科技攻关项...