Производство пенокерамических фильтров с использованием полиуретановой пены

Первоначальный этап изготовления пенокерамических фильтров заключается в нанесении керамической суспензии на сетчатый полиуретановый прекурсор. Сетчатая пена с открытыми порами, предпочтительно полиуретановая пена, пропитывается керамической суспензией, причем вся структура сетчатой пены с открытыми порами предпочтительно покрывается этой суспензией. Размер пор пены предпочтительно составляет от примерно 10 до примерно 70 PPI. Пропитанную пену предпочтительно сжимают для удаления от 25% до 85% суспензии, сохраняя при этом покрытие на полиуретановых ребрах жесткости. В условиях промышленного производства пропитанный пенопласт можно пропускать через один или несколько заранее установленных валков для достижения желаемого состояния вытекания суспензии из пенопласта, тем самым оставляя на полиуретановом прекурсоре желаемое количество покрытия.

Производство пенокерамических фильтров

Затем пропитанный пенопласт нагревают до температуры, достаточной для удаления всей свободной воды и высушивания суспензии. Затем сухую пропитанную полиуретановую пену обжигают при высокой температуре для образования керамической связки. Полученная керамическая пена представляет собой, по сути, совокупность столбиков, в которой сохраняются внутренние поры, оставшиеся после выгорания полиуретановой пены в процессе обжига. Технология изготовления керамических пенообразных фильтров хорошо известна в данной области техники.

Затем свободная вода из пропитанной пены удаляется путем сушки при температуре от 35 °C до 200 °C в течение от 2 минут до 6 часов. После сушки материал нагревают до высокой температуры для сцепления или спекания керамических частиц, составляющих структуру фильтра. Второй этап заключается в нагреве до температуры от 900 °C до 1700 °C и поддержании температуры в этом диапазоне в течение от 2 минут до 10 часов для сцепления керамики. В результате получается расплавленная керамическая пена с открытоячеистой структурой, характеризующаяся множеством взаимосвязанных пустот, окруженных керамической сеткой. Керамическая пена может иметь любую желаемую конфигурацию в зависимости от требований, предъявляемых к конкретному фильтрация расплавленного металла процесс.

Керамический прекурсор содержит основной компонент, выбранный из оксида алюминия (Al₂O₃) или оксида магния. Известно, что он образует оксид алюминия в виде спеченного оксида алюминия или оксида алюминия, связанного фосфатом алюминия.

Состав суспензии, используемой при производстве пенокерамических фильтров, зависит от керамического материала, необходимого для конкретного применения. Готовая керамика должна обладать достаточными эксплуатационными характеристиками в конечном изделии, чтобы выдерживать нагрузки, характерные для данного применения, а также иметь надлежащую структуру и механическую прочность, позволяющие ей выдерживать условия эксплуатации при высоких температурах. Кроме того, суспензия предпочтительно обладает тиксотропными реологическими свойствами, должна быть текучей во время пропитки и, что наиболее предпочтительно, должна содержать жидкую суспензию керамических прекурсоров, предназначенных для обжига с целью формирования фильтра. Как правило, суспензия содержит дисперсную фазу и фазу растворителя, например воду. В суспензию добавляются добавки, такие как связующие вещества, поверхностно-активные вещества и загустители, которые предпочтительно являются летучими во время обжига, для изменения вязкости, смачивающих свойств или реологических характеристик. Укажите другие растворители, поверхностно-активные вещества, смазочные добавки, диспергирующие добавки, добавки для спекания и т. д., которые особенно подходят для использования.