泡沫陶瓷过滤板过滤机制和选择
- 格式:pdf
- 大小:478.88 KB
- 文档页数:5
中南大学物理与电子学院专业班级:物理1902姓 名:胡马龙多孔陶瓷是一种含有一定量空隙的无机非金属粉末烧结体,与其他无机非金属(致密陶瓷)的根本区别在于其是否含有空隙(气孔)及含有多少体积百分比的空隙(气孔)。
多孔陶瓷图片根据成孔方法和空隙,多孔陶瓷可分为:泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷、粒状陶瓷泡沫陶瓷气孔率80-90%蜂窝陶瓷气孔率70%粒状陶瓷气孔率30-50%由于一定量气孔的存在使得多孔陶瓷的结构、性质、功能发生了显著的改变。
多孔陶瓷与致密陶瓷相比具有如下5个特点:1、体积密度小,质量较轻。
2、较大的比表面积和良好的过滤功能。
3、低的热传导率,良好的隔热和隔音性能。
4、良好的化学和物理稳定性,可适应各种腐蚀环境,具有良好的机械强度及刚度,耐热性好。
5、工艺简单,成本低廉。
由多孔陶瓷的板状或管状制品组成的过滤装置,具有过滤面积大和过滤效率高等特点,广泛应用于水的净化处理、油类的分离过滤,以及有机溶液、酸碱溶液、粘性液体、压缩空气、焦炉煤气、甲烷、乙炔等的分离过滤。
此外多孔陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀等优点,在高温流体、熔融金属、腐蚀性流体、放射性流体等过滤分离方面,显示出了独特的优势。
氧化铝泡沫陶瓷过滤器,最高使用温度约为1150℃,可应用于铝及有色金属合金溶液的过滤净化。
一方面过滤使得铝液流动变得有序和相对平静,另一方面泡沫陶瓷过滤器能有效清除熔融金属中的固态夹杂,所以铝合金等可以顺利地进行锻造、铝箔制造、挤压加工等工艺,得到更高品质的产品氧化铝泡沫陶瓷过滤器以工业废气为主的含尘废气温度高、腐蚀性强,对过滤材料有很高的要求。
目前正在开发和应用的多孔陶瓷材料以其耐高温、耐腐蚀、耐磨损、重量轻、价格低、除尘效率高(可达99%以上)、使用寿命长等优点,已成为过滤式干法除尘装置的主要材料选择之一。
工作原理:颗粒捕集器采用蜂窝式结构,在两端设立有独立的敞开与堵塞的通道,废物从敞开的一段进入,穿越多孔的蜂窝壁,然后从相邻的的通道排出。
发泡陶瓷材料的孔状结构发泡陶瓷材料是一种特殊的陶瓷材料,其特点是具有大量的孔隙结构。
这些孔隙可以是微小的气泡,也可以是较大的孔洞。
这种孔状结构赋予了发泡陶瓷材料许多独特的性质和应用领域。
发泡陶瓷材料的孔状结构使其具有轻质的特点。
由于材料内部存在大量的孔隙,所以整体的密度较低,重量较轻。
这使得发泡陶瓷材料成为一种理想的结构材料,可以在减轻重量的同时保持较高的强度和刚度。
发泡陶瓷材料的孔状结构使其具有良好的隔热性能。
空气是一种很好的隔热材料,而发泡陶瓷材料中的孔隙正是充满了空气。
这种孔状结构可以阻止热传导,从而有效地减少热量的传递。
因此,发泡陶瓷材料常被用于制作保温材料或隔热材料,如保温砖、隔热板等。
发泡陶瓷材料的孔状结构还使其具有良好的吸声性能。
声波在不同介质中传播时会发生折射和反射,而发泡陶瓷材料中的孔隙能够有效地吸收和散射声波。
这使得发泡陶瓷材料成为一种理想的吸声材料,常被用于制作隔音板、吸音棉等。
发泡陶瓷材料的孔状结构还赋予了其良好的过滤性能。
由于发泡陶瓷材料中的孔隙可以形成连通的通道,所以可以通过调整孔隙的大小和分布来实现对不同颗粒物质的过滤。
这使得发泡陶瓷材料成为一种理想的过滤材料,常被用于水处理、空气过滤等领域。
除了上述的性质和应用领域外,发泡陶瓷材料的孔状结构还具有许多其他的优点。
例如,孔隙的形状和大小可以通过调整泡沫的制备工艺来控制,从而实现对材料性能的调节。
此外,孔隙的分布和排列方式也可以通过设计和控制泡沫的结构来实现。
这些优点使得发泡陶瓷材料具有广泛的应用前景,在汽车、航天、建筑等领域都有着重要的应用。
发泡陶瓷材料的孔状结构赋予了其许多独特的性质和应用领域。
通过调节孔隙的大小、分布和形状,可以实现对发泡陶瓷材料的性能和应用的调节。
随着科学技术的不断发展,相信发泡陶瓷材料在更多领域中将发挥出更大的作用。
泡沫陶瓷行标与国标的对比分析作者:王霞来源:《佛山陶瓷》2012年第08期摘要:近年来,随着泡沫陶瓷行业飞速发展,继行业内关注的泡沫陶瓷产品建材行业标准出台十年后,国家标准也相继出台。
本文简单介绍了泡沫陶瓷行标与国标的制定条件和范围,详细阐述了泡沫陶瓷行标与国标关于泡沫陶瓷的定义、外观质量和理化性能,并对它们的共性和个性做了较为全面的分析和对比。
关键词:泡沫陶瓷;国家标准;行业标准1 前言十年前,由中华人民共和国国家经济贸易委员会发布的“泡沫陶瓷过滤器”(ceramic foam filter)建材行业标准,迎着行业内众人期盼第一次出台。
十年已去,如今自然不再新鲜。
但是由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布的“铸造用泡沫陶瓷过滤网”(ceramic foam filter for foundry)标准,在去年悄然面世。
这也将延续泡沫陶瓷标准在行业内的使命,推动国内泡沫陶瓷产业规范化发展,提升行业内产品的整体质量。
仔细对比,不难发现,两个标准存在很大不同。
无论从技术指标还是遣词造句,或是图文并貌,国家标准都更全面完备。
当然,行业标准也有它的优势,它主要针对氧化铝泡沫陶瓷过滤板而编写,针对性强。
国家标准定义、图表以及数字较多,并规定了不同材质和规格的泡沫陶瓷,需对应相应的外观质量和性能要求。
因此国家标准范围扩大了很多,对行业内的指导性价值将更大,也说明了国内泡沫陶瓷经过数十年的发展,产品已经进入多元化和成熟化的发展之路。
2 泡沫陶瓷行标与国标应用范围对比在JC/T895-2001标准中,对其应用范围作了如下规定:本标准适用于铝及铝合金熔体过滤用泡沫陶瓷过滤器。
这项范围的规定是基于当时国内泡沫陶瓷生产情况而定的。
氧化铝泡沫陶瓷过滤器为当时的主要产品,碳化硅、氧化锆等其他材质的泡沫陶瓷制品基本没有生产,靠的是进口或外资企业的供给。
然而,凭借JC/T895-2001标准,氧化铝泡沫陶瓷得到了广泛的推广和应用。
浅谈多孔陶瓷材料及其过滤技术朱俊【摘要】陶瓷过滤器以其独特的功能特性,在分离、净化领域中已成为一种不可替代的产品。
本文根据多孔陶瓷过滤技术的发展变迁,对多孔金属滤材与多孔陶瓷滤材的性能进行了比较,阐述了多孔陶瓷滤材过滤元件的性能指标及过滤原理,介绍了多孔陶瓷及过滤器的应用现状,同时指出了多孔陶瓷材料过滤技术的发展前景。
%The porous ceramic filter elements formed as a ceramic filter,in all sectors of the separation,purification had been a more comprehensive application.Ceramic filter with its unique features,in theseparation,purification had became an indispensable product.According to the development of porous ceramic filter technology changed of porous metal filters and porous ceramic filter performance advantages,described porous ceramic filter performance filter elements and filtrationtheory,introduced the porous ceramic filter applications market,Noting that the filter of porous ceramic materials technology development prospects.【期刊名称】《佛山陶瓷》【年(卷),期】2011(021)011【总页数】6页(P23-24,25-28)【关键词】多孔陶瓷材料;过滤技术;发展前景【作者】朱俊【作者单位】湖北武汉化工材料公司,武汉430055【正文语种】中文【中图分类】TQ174.758多孔陶瓷是一种以耐火原料为骨料,配以结合剂,经过高温烧结而制成的陶瓷过滤材料,其结构内部具有大量的微细气孔。
陶瓷膜过滤系统
陶瓷膜过滤系统是一种利用陶瓷材料制成的膜片过滤技术。
它采用微孔陶瓷膜作为过滤介质,通过压力差驱动水或其
他溶液通过膜片,以分离和去除其中的固体颗粒、细菌、
病毒等杂质,从而实现液体的过滤和纯化。
陶瓷膜过滤系统具有以下特点:
1. 高效过滤:陶瓷膜的微孔结构可以有效拦截微小颗粒和
微生物,具有很高的过滤效率和流通量。
2. 高强度耐用:陶瓷材料具有抗压性和耐腐蚀性,能够承
受较高的压力和长期使用而不容易破损。
3. 长寿命:陶瓷膜的过滤性能稳定,不易发生堵塞和磨损,可以长时间稳定运行。
4. 易清洗维护:陶瓷膜表面光滑,结构均匀,易于清洗和
维护,可以反复使用。
5. 节能环保:陶瓷膜过滤系统不需要添加化学物质处理水源,不会产生化学废物,符合环保要求。
陶瓷膜过滤系统广泛应用于水处理、食品饮料、制药、化工等行业,可以用于纯水制备、废水处理、浓缩和分离等工艺过程中的液体过滤和固液分离。
21世纪的新材料——泡沫金属与泡沫陶瓷进入二十一世纪,可持续发展已成为全人类共同关注的话题,我国政府高度重视可持续发展,将可持续发展确定为国家的重大发展战略。
如何开发新能源和新材料、减少已有能源与材料的消耗,是其中一个重要方面,已成为科技工作者共同努力的新课题,泡沫材料的开发就是在这种大背景下提出的。
泡沫材料按材料性质分为泡沫金属材料和泡沫陶瓷材料,按使用状态又可分为泡沫结构材料和泡沫功能材料。
一、轻质泡沫金属材料泡沫金属材料是八十年代后期国际上迅速发展起来的一种物理功能与结构一体化的新型工程材料。
多孔结构和金属特征使其得以具备其他实芯材料未有的功能,如防震、吸声、隔声、阻燃、屏蔽、耐候、耐湿、质轻、可渗透性等,在航空航天、交通运输、建筑、能源等高技术领域具有广阔的应用前景。
泡沫金属材料的制备方法大致可分为以下几种:(1)粉末冶金法,又可分为松散烧结和反应烧结两种;(2)渗流法;(3)喷射沉积法;(4)熔体发泡法。
在上述众多的制备方法中,除特殊要求外,作为工业大生产最有前途的是熔体发泡法,它的工艺简单,成本低廉。
熔体发泡法技术难点在于选择合适的金属发泡剂,一般要求发泡剂在金属熔点附近能迅速起泡。
世界泡沫金属材料技术开发具有两大热点,即泡沫镍和泡沫铝的开发。
泡沫镍的制备技术目前已很成熟,国内外均有不少厂家进行大批量连续化生产,如国内的长沙力元等,主要作为电池的极板材料应用于镍氢电池领域。
但随着世界锂离子电池的迅速发展,镍氢电池在世界可充电二次电池市场的需求已日趋饱和,因此泡沫镍的市场需求增长幅度逐年减缓。
泡沫铝制备技术则在航空航天、交通运输等行业的发展以及这些产业对综合性能优异的材料的巨大需求下得以迅速地发展,主要有合金气体发泡、合金发泡剂混合搅拌、金属及发泡剂混熔固结、熔融金属高压渗透等。
泡沫铝是一种高孔隙率、宏孔多孔材料。
它不仅具有优良的机械阻尼、消声降噪和电磁屏蔽等性能,而且具有轻便、坚固、耐热、美观等特点,在一些发达国家已经商品化,广泛地应用在噪声防护、电磁屏蔽、建筑装饰、吸能缓冲、医用植体、分离工程、生物工程以及国防高科技等领域。
陶瓷过滤机操作方法
陶瓷过滤机是一种常用的过滤设备,用于将液体中的固体颗粒物分离出来。
以下是一般的陶瓷过滤机操作方法:
1. 准备工作:根据过滤需要选择合适的陶瓷过滤板,并对其进行清洁。
检查过滤机的各个部位,确保设备正常运转。
2. 将待过滤的液体通过导流管或泵引入陶瓷过滤机的料槽中。
3. 打开进料阀门,使液体流入过滤板与泵之间的环形空间中。
4. 开启泵,液体经过过滤板的孔隙,固体颗粒物被过滤在过滤板的表面,而清洁的液体通过过滤板,流向出料阀门。
5. 定期清洗过滤板:当过滤板的表面被固体颗粒物堵塞时,需要清洗过滤板。
关闭进料阀门,停止泵的运行。
打开清洗阀门,用清洗液或清水通过过滤板进行清洗。
清洗时,可通过加压或回冲的方式,将过滤板上的颗粒物冲洗下来。
6. 清洗完毕后,关闭清洗阀门并打开进料阀门和泵,恢复过滤操作。
7. 当液体的过滤速度明显减慢时,可能是过滤板被堵塞或压力下降,需要停止过滤操作,清洗或更换过滤板。
8. 过滤操作完成后,关闭进料阀门和泵,关闭出料阀门。
将过滤机内的液体排空。
以上是一般的陶瓷过滤机操作方法,具体操作步骤可能因设备型号和厂家而有所不同,建议在使用前仔细阅读设备的使用说明书,并按照说明进行操作。
泡沫陶瓷的制备工艺与研究进展泡沫陶瓷是一种具有多孔结构和轻质高强特性的材料,广泛应用于过滤、吸附、隔热、吸能等领域。
本文将介绍泡沫陶瓷的制备工艺和研究进展。
泡沫陶瓷制备工艺主要包括发泡、成型、干燥和烧结四个步骤。
发泡是指通过在矿化剂中加入气泡剂,在高温下产生气泡,形成泡沫状结构。
常用的气泡剂包括铝粉、阳离子表面活性剂和有机聚合物等。
成型是将泡沫原料浆料浇注到模具中,并进行振实,让浆料中的气泡均匀分布。
干燥是将浆料中的水分蒸发,使泡沫固化。
烧结是将固化的泡沫状结构烧结成陶瓷,在高温下使各颗粒间发生结合,形成坚固的多孔结构。
在泡沫陶瓷的制备中,关键是控制泡沫的孔径大小和分布均匀性。
孔径大小主要受气泡剂和发泡温度的影响,通常在10-1000微米之间。
孔径的分布均匀性影响到泡沫陶瓷的孔隙率和力学性能。
目前研究中常用的方法包括动态发泡、静态发泡和模板法等。
其中,动态发泡是通过液态金属脱气和凝固过程中洗涤剂的作用,实现气泡的均匀分布。
静态发泡是在高温下通过气流的作用,将气泡均匀分布在矿化剂中,形成泡沫状结构。
模板法是在硬质模板孔道中浸渍浆料,并进行干燥和烧结,最后移除模板,形成泡沫状结构。
泡沫陶瓷的研究进展主要集中在材料的改性以及制备技术的改进上。
材料改性包括添加纳米材料、多孔增韧材料和金属材料等,以提高泡沫陶瓷的力学性能和热稳定性。
纳米材料可增强陶瓷的化学稳定性和力学强度,多孔增韧材料可增加材料的韧性和抗冲击性能,金属材料可提高泡沫陶瓷的导热性能。
制备技术的改进主要包括模板法、凝胶注模法和凝胶浸渍法等。
模板法能够精确控制泡沫陶瓷的孔径和孔隙率,凝胶注模法和凝胶浸渍法能够制备更复杂形状和大尺寸的泡沫陶瓷。
总之,泡沫陶瓷是一种具有多孔结构和轻质高强特性的材料,制备工艺和研究进展对其材料性能的提高和应用的拓展起着至关重要的作用。
随着材料改性和制备技术的不断发展,泡沫陶瓷在过滤、吸附、隔热和吸能等领域的应用前景将更加广阔。
铝熔体净化方法之过滤法
过滤法主要是让铝熔体通过中性或活性材料制造的过滤器,以分离悬浮在熔体中的固态夹杂物的净化方法。
该法主要去除熔体中的夹杂物,对除氢效果甚微,所以在实际应用中,过滤法往往与吹气法相结合运用。
过滤方式有多种,效果最好的有刚玉过滤管和泡沫陶瓷过滤板。
刚玉过滤管效率高,但价格昂贵、使用不方便;泡沫陶瓷过滤板是近几年发展起来的新型陶瓷过滤材料,它的特点是使用方便、过滤效果好、价格低,在世界广泛使用,发达国家50%以上的铝合金熔体都采用泡沫陶瓷过滤板过滤。
目前,一般采用箱式泡沫陶瓷过滤板技术的较多,他是一套带有气体预热盖系统的过滤箱。
铝液从过滤板通过时,熔体中的夹杂物经过过滤器机械阻隔而达到排除分离的目的。
这种方式过滤效果好,其过滤精度可为2µm,过滤效率达99%。
提高铝合金熔铸质量的技术措施发表时间:2020-10-22T03:56:38.551Z 来源:《新型城镇化》2020年12期作者:潘建业黄玉庆[导读] 提高铝加工产品质量的前提条件是提高熔铸质量,本文阐述了提高铝合金熔铸质量的技术措施,其关键是在稳定的熔铸工艺前提下,晶粒细化效果好,除气除渣干净,选择适宜的结晶器。
青海桥头铝电股份有限公司青海西宁 810000摘要:提高铝加工产品质量的前提条件是提高熔铸质量,本文阐述了提高铝合金熔铸质量的技术措施,其关键是在稳定的熔铸工艺前提下,晶粒细化效果好,除气除渣干净,选择适宜的结晶器。
关键词:铝合金;熔铸;精炼;添加剂;陶瓷过滤板;结晶器提高铝加工产品质量,必须从头一道工抓起,熔铸质量的好坏,不仅影响下道工序的加工质量,而且影响产品的最终使用性能。
随着科技的发展,国内外铝合金新设备、新方法、新工艺不断涌现,铝合金熔铸技术不断提高。
2005 年我厂引进了国际先进的铸造设备和生产技术,对原有的扁锭生产线进行了改造,改造中采用的低液位铸造技术、计算机网络控制铸造技术、激光液位控制技术、电磁搅拌技术、液压内导立式半连续铸造技术以及旋转喷头吹气法都是世界领技术。
为了进一步提高铝合金熔铸质量和工作效率,本文以这些先进技术为基础,重点介绍提高铝合金熔铸质量的关键技术及保证措施。
一、提高铝合金熔铸质量的关键技术(一)选择高含量高实收率的金属添加剂由于金属添加剂具有使用简单、成本低廉、配料准确等优点,已经基本取代了中间合金。
铁、锰、钛、铜、铬等金属添加剂的加工工艺已经成熟,完全能够满足铝加工企业配制各种合金的需要。
但是,由于金属添加剂是由主要成分粉末和辅助成分盐类等化合物组成,盐类等化合物具有很强的吸湿性,因此金属添加剂中含金属粉末越多,盐类等化合物所占的比例就越少,可能带入铝液中的水分也就越少。
例如,配制含 Mn 量为 0.90% 的 3104 合金 1t,须要加入含 Mn 量70%、实收率 90% 的 Mn 添加剂 14kg,若采用加入含 Mn 量为 75%、实收率 95% 以上的 Mn 添加剂只需 12.6kg,加入每吨纯铝液中的添加剂总量减少 1.4kg,又由于含 Mn 量 70% 的添加剂比 Mn 量 75% 的添加剂多 5% 的盐类化合物,所以采用低含量(含 Mn 量 70%) 的金属添加剂比采用高含量(含 Mn 量 75%) 的添加剂带入铝液中水分多,由此可见,必须尽量采用高含量的金属添加剂以减少带入铝液中的水量。
多孔陶瓷分类多孔陶瓷是一种具有特殊微孔结构的陶瓷材料,具有很高的比表面积和吸附能力。
根据其制备方法和应用领域的不同,多孔陶瓷可以分为多种不同的类型。
本文将对多孔陶瓷的分类进行详细介绍,包括泡沫陶瓷、陶瓷膜、陶瓷过滤器和陶瓷颗粒等。
一、泡沫陶瓷泡沫陶瓷是一种由陶瓷颗粒和粘结剂组成的多孔结构材料。
它的制备方法是在陶瓷颗粒表面涂覆一层粘结剂,然后将涂覆了粘结剂的陶瓷颗粒按照一定的比例混合,再进行成型和烧结。
泡沫陶瓷的孔隙率高达80%以上,具有很高的吸附能力和抗压强度,广泛应用于过滤、吸附、隔热和催化等领域。
二、陶瓷膜陶瓷膜是一种由纳米颗粒组成的薄膜材料。
它的制备方法主要有溶胶-凝胶法、热处理法和蒸发法等。
陶瓷膜具有高的渗透选择性和化学稳定性,可以用于分离、过滤和催化等领域。
在水处理领域,陶瓷膜被广泛应用于海水淡化、污水处理和饮用水净化等方面。
三、陶瓷过滤器陶瓷过滤器是一种用于分离固体和液体的过滤材料。
它的制备方法主要有压滤法、浸渍法和膜法等。
陶瓷过滤器具有较小的孔径和较高的孔隙率,可以有效地过滤微小颗粒和悬浮物。
在工业生产过程中,陶瓷过滤器被广泛应用于固液分离、废水处理和粉尘收集等方面。
四、陶瓷颗粒陶瓷颗粒是一种具有多孔结构的微粒材料。
它的制备方法主要有乳液凝胶法、溶胶-凝胶法和碳热还原法等。
陶瓷颗粒具有较大的比表面积和较高的孔隙度,可以用于吸附、催化和载体等领域。
在环境保护和能源领域,陶瓷颗粒被广泛应用于废气处理、催化剂和锂离子电池等方面。
多孔陶瓷根据其制备方法和应用领域的不同,可以分为泡沫陶瓷、陶瓷膜、陶瓷过滤器和陶瓷颗粒等多种类型。
每种类型的多孔陶瓷都具有特定的结构和性能,适用于不同的领域和应用。
随着科技的进步和应用需求的不断增加,多孔陶瓷的分类和应用将会进一步扩展和深化。
提高铝合金熔铸质量的技术措施摘要:提高铝合金熔铸质量,就要提高铝合金熔铸技术,保证产品质量,提高企业经济效益。
提高铝合金熔铸质量就要保证有稳定高效的熔铸技术支持,其次还需要工作人员认真仔细的工作态度,保证熔铸后的颗粒尽可能细化,在除气除渣方面做到最好,保证熔铸的每一个阶段都有技术支持,从源头处提高铝合金熔铸质量。
本文针对提高铝合金熔铸质量的技术作简单分析,并简述提高熔铸质量的措施。
关键字:铝合金;熔铸;质量;技术我们要提高铝合金熔铸质量,在熔铸过程中就要尤其注意每一道工序,从第一道工序开始,而熔铸质量的好坏从根本上影响着今后铝制品的质量好坏,也影响着熔铸过程的下一环节,给工作人员带来很大困扰。
一件铝制品的完成要经过由铝合金的熔铸、热轧、冷轧、铝箔生产等步骤,任何一个步骤出现问题都会影响铝制品最后的成品质量,所以我们要在源头进行控制,保证铝合金熔铸质量,为企业带来更高的经济效益。
随着我国科技经济的发展,越来越多的铝合金熔铸设备和技术被引进,我国在铝合金熔铸方面也越来越出色。
我们应用计算机技术对熔铸进行铸造控制,通过激光进行液位控制,利用电磁进行搅拌控制等,是我国铝合金熔铸质量有明显提高。
本文在此基础上进一步分析提高铝合金熔铸质量的技术,并提出一些措施供人们参考。
一、提高铝合金熔铸质量技术关键1.1铝合金熔铸时选择有效的精炼方法在铝合金熔铸过程中,精炼主要是进行除气除渣工作。
我们在进行铝合金熔铸工作时,大多数企业采用的精炼方法是通过氮气和氯气混合的气体对锅炉内的铝合金熔体进行除气除渣工作,应用这种锅炉本体具备的透气砖来进行气体导入,之后由较为精密的设备进行再一步的除气工作,使得铝合金熔体达到进一步精炼。
使用这种办法应用氮气和氯气有各自不同的优缺点,氮气是无毒气体,不会腐蚀设备,但是在生产过程中除气效果不佳。
使用氯气虽然除气效果好,但是有毒,容易腐蚀设备。
所有我们选择将两种气体进行混合,这样出来的混合气体能够减轻毒气作用同时还能加强除气效果。
浅谈泡沫陶瓷的种类、性能及发展前景作者:钟路生来源:《佛山陶瓷》2016年第02期摘要:近几年来,泡沫陶瓷作为一种新型建筑保温材料频繁出现在各类报刊、杂志和展会上,但实际上很多人还区分不出什么是泡沫陶瓷,更谈不上运用。
笔者对相关材料的概念和物理性能参数进行了对比,并对其现状和发展前景做了简单的分析,希望对从业者有所帮助。
关键词:泡沫陶瓷;保温板;现状;市场1 前言近几年来,泡沫陶瓷作为一种新型建筑保温材料频繁出现在各类报刊、杂志和展会上,这对科研人员来说并不陌生,但实际运用上却并不常见。
笔者调查发现,从普通老百姓到很多的专业建筑材料从业人员,还区分不出什么是泡沫陶瓷,更谈不上运用。
究其原因有四:一是新产品。
产量低、成本高,售价偏高,多用于高端写字楼、别墅,市场铺开面不够,影响范围不够宽;二是质量轻。
运输半径受限,推广力度有限;三是同质化。
外墙外保温泡沫陶瓷与外墙外保温泡沫玻璃外型、颜色、功能基本一样,只是后者的断面有玻璃光泽,以及使用原料不同而已,前者生产中不加入废旧玻璃;四是国家标准、行业标准还没有正式出台。
大量使用后施工单位和质监单位无法依法验收。
基于行业的这些现状,笔者从理论的角度对相关材料的概念和物理性能参数进行了对比,并对其现状和发展前景做了简单的分析,希望对广大从业者有所帮助。
2 泡沫陶瓷的种类什么是泡沫陶瓷?泡沫陶瓷是一种无机非金属材料,是以陶瓷原矿、页岩、陶瓷工业废渣、粉煤灰、煤矸石、大理石尾矿、炉渣等等无机材料作为主要原料,掺加一定比例的发泡剂、助溶剂等经混合、制粉、填料工艺,再经高温焙烧而成的高气孔率的陶瓷材料。
泡沫陶瓷采用的是低值低质的页岩、工业废渣,对环境的保护和降低能耗有更大的优势。
在同等导热系数值时,泡沫陶瓷的抗压强度和抗折强度要大于泡沫玻璃,使用更安全。
泡沫陶瓷一般可以分为两类[1],即开孔(网状)陶瓷材料以及闭孔陶瓷材料,这取决于各个孔穴是否具有固体壁面。
如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中,则称之为开孔陶瓷材料,其孔隙是相互连通的;如果存在固体壁面,则泡沫体称为闭孔陶瓷材料,其中的孔穴由连续的陶瓷基体相互分隔,因此也决定其使用场所不同。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net第犯卷第卫期
年月有色金属加工
曰〔〔
由山刃
泡沫陶瓷过滤板过滤机制和选择
曲哲
,赵云飞,庆毅,陈锋
深圳派瑞科冶金材料有限公司广东深
圳
摘要简要介绍了铝熔体净化用泡沫陶瓷过滤板的结构过滤机理以及选择过滤板的原则对使用者评价和选择泡沫陶瓷过滤板有一定的参考价值关键词铝熔体陶瓷过滤板结构过滤机理过滤板选择中图分类号犷代沦文献标识码文章编号一以一仪犯一
泡沫陶瓷过滤板具有化学稳定性好比强度高
耐高温抗热震比表面积大等诸多优点被广泛用于冶金化工环保等领域在冶金方面用泡沫陶瓷过滤板可除去铝熔体中的异相杂质如渣夹杂物等是
最有效的熔体净化方法之一研究表明除渣的同时还可以降低铝熔体中氢的含量由于其除渣效果好
操作简便易于与其它部分搭配成本较低在铝加工行业已成为一种常规净化手段随着对铝制品质量的要求越来越高对过滤板的要求也越来越高
吸附的几率由此看来完美的三维网状结构可以有利于铝熔体通过但未必有好的除渣效果评价过滤板的优劣应从过滤机制出发考虑其综合性能而不是其中的一项
泡沫陶瓷过滤板的结构泡沫陶瓷过滤板通常的制造方法是把聚氨酷海
绵体侵人陶瓷泥浆挤出多余部分干燥最后在高温下烧结形成一种与原泡沫结构有关的三维多孔陶瓷材料有的人认为泡沫陶瓷是泡沫塑料的复型
但实际上二者之间是有很大区别的泡沫聚氨醋是由弦习连接起来的无规则的三维网状
结构这些弦围成无数个大小不等的多面体从理论上讲每个小单元倾向于面体结构图
图
习惯上称为单胞如果挂泥浆的量非常少且
均
匀生成的泡沫陶瓷仍保持三维网状结构只是连
接
各个节点的弦加粗了其构型不变然而实际情况并非如此由于工艺本身的原因以及从过滤效率和强度考虑这样制备的泡沫陶瓷
过
滤板已不再是三维网状结构图而是弯弯曲曲相互连通而又粗细不均的管道图恰恰就是这种凸凹不平的管壁对捕获铝熔体中的细小夹杂物起到关键作用这就是所谓的深床过滤—过滤网与泡沫陶瓷过滤板过滤机制的根本区别这样的结构也增长了通过的路径使铝熔体与过滤板中陶
瓷部分接触的机会增大了从而增加了夹杂物粒子被
图泡床陶瓷板结构及铝液流动示意图聚氨醋海绵网状通道铝液在过滤板网状通道的流动示意图
聚氨醋海绵网状机体
图泡沫陶瓷过滤板断面
形貌
过滤板横向过滤板顺向
泡沫陶瓷过滤板的过滤机制使用泡沫陶瓷过滤板的主要目的是清除铝熔体
中的夹杂物夹杂物在熔体中通常以三种形式存在金属氧化物耐火材料碎末等外来粒子熔体处理过程中引人© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第期
有色金属加工
的粒子除去悬浮于熔体中的粒子大致有三种方式
沉
降粒子积聚熔体底部漂浮夹杂上浮聚集于熔体表面过滤通过多孔介质将粒子与熔体分离自然沉降一般发生在粒子密度较大且较粗的情况下小于脚的粒子靠静沉降不是很有效在通人气体除氢或熔剂处理时产生的气泡或熔融的熔剂可以把夹杂物粒子带到熔体表面这种机制在大多数场合对清除一脚的细小夹杂物也是靠不住的过滤是指使熔体流经密堆球体玻璃纤维织物金属网泡沫陶瓷过滤板或其它多孔介质从而将夹杂物粒子从熔体中分离开来的过程泡沫陶瓷过滤的优势在于它可以清除直径比它的通孔小得多的夹杂物粒子泡沫陶瓷过滤板通过筛分沉积层深床过滤这三种机制把夹杂物分离出来筛分当粒子或其团聚体的尺寸大于过滤板表面孔径时粒子便堆积在过滤板表面就如玻璃纤维织物一样阻止大粒子通过沉积层当较大粒子堆积越来越多形成一松散的沉积层熔体仍可通过随着沉积层厚度增加能通过的粒子尺寸则越来越小与此同时熔体通过的阻力增大表面液面升高达到一定程度时铝水难以通过需考虑更换过滤板实际上筛分与沉积层两个机制是一种机制的两个阶段这一过程的长短取决于熔体含渣量的多少以及过滤板孔径的大小一般来说铝液夹杂越多过滤板孔径越小液面升高的越快反之亦然为了解决这一问题可以先用玻璃纤维织物或粗孔过滤板进行过滤然后再通过细过滤板过滤这样可以延长通流时间深床过滤当熔体流经过滤板时其中的固体粒子与构成过滤板陶瓷部分的表面发生接触结果导致粒子附着在与熔体接触的表面上由于熔体流经的路径蜿蜒曲折在小的局部区域内甚至有横流折返的现象这大大增加了粒子与过滤介质接触的机会当然有利于粒子的捕获对直径较小数量不是很大的夹杂物而言深层过滤机制是最有效的目前较为习惯用卯比每英寸的孔数来表示过滤板孔径的大小的泡沫陶瓷过滤板一次过滤可清除脚大小的夹杂物达粒子能否被清除取决于碰撞几率之外还依赖于过滤板与熔体接触的表面对粒子的吸附能力组成过滤板的物质与夹杂物粒子亲和力越强孔的表面显微缺陷越多或粗糙越有助于夹杂物粒子的吸附和停留泡沫陶瓷过滤板过滤时以上三种机制是联合起
作用的起始阶段表面筛分截获大粒子或
团聚
物而小粒子由深层过滤机制清除随着表面沉积的形成沉积层既可以截获大粒子又可以截获小粒子而漏网的小夹杂物粒子又可以通过深床过滤机制被
捕获此时过滤板过滤效果会更好当吸附粒子达到饱和时即从熔体中吸附的粒子数与被流动的熔体带走的粒子数相等时除渣能力下降
过滤板的选
择
除几何尺寸强度化学稳定性和热稳定性要满足要求之外过滤板的使用效果在很大程度上取决于它的内部结构在描述结构时经常会遇到以下几条
术语
术语单胞大小流
如图所示对聚氨醋泡沫而言单胞指的是
多
条“弦”围成的多面体无数个小多面体密排构成大的泡沫体所有单胞之间都是贯通的而泡沫陶瓷过滤板的情况则有所不同原来的弦变粗了原来由线围成的多面体变为由陶瓷小柱和面构成的多面体使得单胞之间的通道减小和变窄所谓单胞尺寸是多次测量的过滤板平行和垂直方向截面上单胞直径的平
均值
窗口尺寸窗口尺寸是指一个单胞进人另一个相临单胞通道的直径一个单胞可以有多个大小不同的窗口与
周围的单胞相通窗口尺寸与单胞尺寸之间存在线性关系在一块泡沫陶瓷过滤板的截面上不大容易
区
别哪一个是窗口因为看上去都是大小不同的孔无论选择哪种标准区分都有一定的任意性即使是同样大小的单胞由于截面与中心距离不同形成的孔的大小也有很大区别铝熔体在通过泡沫陶瓷过滤
板的路径上既有细小的地方也有粗大的地方流速也
有缓有急这也有利于增加铝熔体中夹杂物粒子与过
滤介质的碰撞吸附几
率
孔隙尺寸
孔隙尺寸指进出一个单胞通道的直径与窗口的
意义相似图中箭头处孔隙度
创万
堵
…一一© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
有色金属加工第卷
孔隙度指开孔体积占泡沫陶瓷过滤板总体积的百分比一般不用这一指标来衡量过滤板微孔的大
小测量结果表明对于一块英寸和一块
英寸即的过滤板其孔隙度分别为和几乎没有什么区别这可能是因为过滤板孔壁细而薄的关系压降习压降是指熔体从过滤板的一面流到另一面的压力差是一个与透过率相关联的量有的人根据压力差的大小把过滤板分为若干个级级的数值越高表示压降越大图
破裂或周边出现缝隙图以上这些都是指过滤板的尺寸和的选择
合
理过滤板质量没有问题的情况下压头变化对过滤质量的影响
图级数与对比透过率
透过率是指流体流经泡沫陶瓷过滤板或聚氨醋泡沫的难易程度表示泡沫陶瓷过滤板对通过它的流体阻力大小很显然对于给定流量过滤板的透
过率越大压降越小反之亦然如果把过滤板看做
是由根直径为的小管密排而成产为铝熔体粘度为过滤板厚度并假定在层流范围内压力降可近似表示为
图压头在使用中变化的示意图上述几种对泡沫陶瓷过滤板孔的大小的表述方
法不是孤立的而是互相关联的根据叮和
用图象分析测定的结果单胞尺寸与窗口尺寸呈直线
关系图
△尸赵共乙刀式中天—常数
可见熔体通过一块过滤板的压降△尸与流量
过滤板厚度及熔体粘度产成正比与过滤板通孔的个数死孔越多越小及通孔直径平均值的
四
次方成反比也就是说△尸是过滤板内部各种
阻碍熔体通过因素的综合反映图反过来由
△尸的变化也可以推测出过滤板内部发生的变化
在使用过程中过滤板上的液面高度就相当于△尸通常称为“压头”正常过滤的情况下压头随时间缓缓增加这是由于过滤板表面沉积的杂质层逐渐加厚的缘故如果压头增加太快有可能是铝液中渣多或者温度较低产变大若压头突然下降可能是过滤板
】习月阵巴、吮目闷户、,粼又仁,心习,】
团
一般较为正规的泡沫陶瓷过滤板生产厂都会用
一套较完善的措施来保证产品的稳定性例如根据的定义选择孔径均匀大小尽可能在指定范围之内的聚氨醋泡沫做泡沫陶瓷过滤板的先躯体对泥浆
勃度浸浆量及均匀性干燥烧结工艺都有一套严格的检查和控制手段即使有波动也是在一个规定的范围之内确保最终产品强度通孔率几何尺寸等达到标准
在过滤板本身质量没有问题的情况下客户主要