燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板及用于制備該過(guò)濾板的預(yù)制中空板坯的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、過(guò)濾效率俱佳，且便于制造的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板及用于制備該過(guò)濾板的預(yù)制中空板坯。該過(guò)濾板包括由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過(guò)濾板本體，所述過(guò)濾板本體為中空板狀結(jié)構(gòu)，該過(guò)濾板本體是由粉末料模壓成型的預(yù)制中空板坯進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口，預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口設(shè)有連該預(yù)制中空板坯相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋，所述抽芯口、加強(qiáng)筋在模壓成型該預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上；所述過(guò)濾板本體上安裝有封閉該抽芯口的密封條。該過(guò)濾板具有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，易保證過(guò)濾效率，且便于制造。
【專(zhuān)利說(shuō)明】燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板及用于制備該過(guò)濾板的預(yù)制中空板坯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板狀燒結(jié)體及其制備技術(shù)，尤其涉及燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板及其制備技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]燒結(jié)多孔材料過(guò)濾元件一般被制成管狀，稱(chēng)燒結(jié)多孔材料過(guò)濾管。有時(shí)，燒結(jié)多孔材料過(guò)濾元件也做成板狀,稱(chēng)燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板。例如,有的真空過(guò)濾機(jī)所采用的過(guò)濾元件就為扇形燒結(jié)陶瓷多孔材料過(guò)濾板。
[0003]目前的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板大致上有以下三類(lèi)結(jié)構(gòu)及制備方式:第一類(lèi)為注漿成型，即通過(guò)注漿得到具有中空結(jié)構(gòu)的陶瓷過(guò)濾基板，并在空腔內(nèi)充填支撐顆粒，經(jīng)燒結(jié)而成，然后再在其表面施加過(guò)濾表層，如CN1198357A中公開(kāi)的一種固液分離用陶瓷過(guò)濾板及制備方法即屬于此類(lèi)；第二類(lèi)為分片模壓成形后將兩片對(duì)合粘接獲得中空結(jié)構(gòu)的過(guò)濾板，即通過(guò)模壓得到一面帶凸起支撐肋、一面為平面的微孔陶瓷單片，而后將兩片對(duì)合粘結(jié)，其工藝流程一般為配料、模壓?jiǎn)纹?、平面加工、粘接、裝配附件，或配料、模壓?jiǎn)纹⒄辰印?、平面加工、裝配附件，如CN1390623A中所述微孔陶瓷過(guò)濾板即屬于此類(lèi)；第三類(lèi)為CN1486212A所公開(kāi)的過(guò)濾元件及其制造方法，是在模壓時(shí)在陶瓷混合物中設(shè)置至少一個(gè)用于所希望凹入?yún)^(qū)域的芯部材料，壓制成坯，然后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，使用于凹入?yún)^(qū)域的芯部材料被燃盡，從而得到基本上連續(xù)的過(guò)濾表面及所需中空流道，然后通過(guò)浸漿、噴射、澆注方式獲得過(guò)濾工作層，再次經(jīng)燒結(jié)得到燒結(jié)多微孔層。
[0004]上述第一類(lèi)的缺點(diǎn)在于:為保證過(guò)濾板有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，通常需采用較小粒徑的陶瓷微粒，這樣所得微孔細(xì)小，會(huì)造成過(guò)濾板濾水阻力增大；其次，注漿方法成型只能得到周壁面基本相等的中空體，由于受抽吸壁厚限止，兩側(cè)壁顯得相對(duì)較薄，轉(zhuǎn)入側(cè)壁抗張強(qiáng)度較低，在使用過(guò)程中往往會(huì)造成過(guò)濾板根部發(fā)生開(kāi)裂甚至折斷；再就是，中空支撐是為顆粒堆積支撐，排水阻力較大，影響過(guò)濾效率和產(chǎn)能。第二類(lèi)的缺點(diǎn)在于:生產(chǎn)工藝流程較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率不高，尤其是對(duì)合粘結(jié)不僅工效低下，而且還會(huì)造成諸多缺陷，如粘接劑用量和粘接壓緊力不均勻，會(huì)造成基體的開(kāi)裂；內(nèi)部多余粘結(jié)劑會(huì)在凸起支撐肋側(cè)面產(chǎn)生毛糙凸出，占據(jù)流道增加排水阻力；再就是，粘結(jié)產(chǎn)品在使用過(guò)程中，還容易發(fā)生粘接力不強(qiáng)而開(kāi)裂，此類(lèi)開(kāi)裂約占5 %左右，并且不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，抗抽吸交變應(yīng)力疲勞強(qiáng)度低，使用壽命短。上述第三類(lèi)的缺點(diǎn)在于:整體密度存在較大差異，特別是兩過(guò)濾板面連接部位疏松密度低，嚴(yán)重影響基板整體機(jī)械強(qiáng)度，在工作過(guò)程中，抽吸及反沖交變應(yīng)力，易發(fā)生疲勞開(kāi)裂而報(bào)廢；而且還有可能在燒結(jié)過(guò)程中，因過(guò)濾板各部分密度不同，而發(fā)生變形、甚至發(fā)生開(kāi)裂，造成成品率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、過(guò)濾效率俱佳，且便于制造的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板及用于制備該過(guò)濾板的預(yù)制中空板坯。[0006]本發(fā)明其次要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種便于制造上述預(yù)制中空板坯的制備燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的等靜壓成型模具及利用該模具的制備燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的方法。
[0007]本發(fā)明更進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于對(duì)包括但不限于上述預(yù)制中空板坯進(jìn)行燒結(jié)的制備板狀燒結(jié)體的專(zhuān)用燒結(jié)裝置及使用了該裝置的方法，提高產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量。
[0008]本發(fā)明的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板包括由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過(guò)濾板本體,所述過(guò)濾板本體為中空板狀結(jié)構(gòu),該過(guò)濾板本體是由粉末料模壓成型的預(yù)制中空板坯進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口，預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口設(shè)有連該預(yù)制中空板坯相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋，所述抽芯口、加強(qiáng)筋在模壓成型該預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上；所述過(guò)濾板本體上安裝有封閉該抽芯口的密封條，該密封條或過(guò)濾板本體上還設(shè)有與過(guò)濾板本體內(nèi)腔導(dǎo)通的出口。由于抽芯口、加強(qiáng)筋在模壓成型該預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上，模壓成型后內(nèi)模(用于成型預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔、加強(qiáng)筋、抽芯口)從抽芯口抽出而脫模，在由預(yù)制中空板坯燒結(jié)制成的過(guò)濾板本體上安裝所述密封條后燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板則基本制成。該燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板相比于現(xiàn)有幾種過(guò)濾板可具有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，易保證過(guò)濾效率，且便于制造。
[0009]作為上述燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的一種具體應(yīng)用實(shí)例，所述過(guò)濾板本體為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線(xiàn)形或呈圓弧形的底邊部、與所述底邊部相對(duì)設(shè)置的頂邊部以及分別連接底邊部與頂邊部的左右兩側(cè)邊部，所述密封條位于該過(guò)濾板本體的底邊部上并沿該底邊部延伸設(shè)置，所述出口設(shè)置在頂邊部上，該出口與抽芯口、加強(qiáng)筋一并在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯上。該應(yīng)用實(shí)例的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板可用來(lái)替換圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)上使用的扇形燒結(jié)陶瓷多孔材料過(guò)濾板。其中，作為其加強(qiáng)筋的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)筋包括至少一根條狀加強(qiáng)筋，該條狀加強(qiáng)筋的一端與所述頂邊部的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部的區(qū)域內(nèi)。更進(jìn)一步的，所述加強(qiáng)筋包括兩根相互平行并在過(guò)濾板本體的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的所述條狀加強(qiáng)筋。
[0010]上述密封條可以由不銹鋼或由與過(guò)濾板本體相同的材料構(gòu)成。另外，所述密封條可采用焊接或粘接于過(guò)濾板本體的抽芯口處。此外，過(guò)濾板本體優(yōu)選由燒結(jié)T1-Al金屬間化合物基合金多孔材料或燒結(jié)Fe-Al金屬間化合物基合金多孔材料構(gòu)成。
[0011]制備上述燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的預(yù)制中空板坯，由粉末料模壓成型，其一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口，其內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口設(shè)有連接該預(yù)制中空板坯上相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋，所述抽芯口、加強(qiáng)筋在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上。
[0012]該預(yù)制中空板坯可以為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線(xiàn)形或呈圓弧形的底邊部、與所述底邊部相對(duì)設(shè)置的頂邊部以及分別連接底邊部與頂邊部的左右兩側(cè)邊部，所述抽芯口位于該預(yù)制中空板坯的底邊部上并沿該底邊部延伸設(shè)置，所述頂邊部上設(shè)有與預(yù)制中空板坯內(nèi)腔導(dǎo)通的出口，該出口與抽芯口、加強(qiáng)筋一并在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯上。另外，在該預(yù)制中空板坯中，作為其加強(qiáng)筋的一種具體結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)筋包括兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的條狀加強(qiáng)筋，條狀加強(qiáng)筋的一端與所述頂邊部的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部的區(qū)域內(nèi)。
[0013]本發(fā)明制備燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的等靜壓成型模具，該模具包括外模單元、內(nèi)模單元、底部封模單元和頂部封模單元，所述外模單元包括由彈性材料制成的中空板形套，該中空板形套設(shè)有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元和底部封模單元密封連接；所述內(nèi)模單元包括與中空板形套的內(nèi)腔相適配的芯板，芯板、中空板形套、底部封模單元以及頂部封模單元之間形成模具型腔，芯板的底部定位安裝在底部封模單元上，芯板頂部靠近外模單元的頂口并設(shè)有向芯板內(nèi)延伸的加強(qiáng)筋成型凹槽，成型后將芯板從中空板形套的底口處向外時(shí)抽出時(shí)，由所述加強(qiáng)筋成型凹槽所成型的加強(qiáng)筋不妨礙芯板作抽芯運(yùn)動(dòng)。通過(guò)該模具可對(duì)本發(fā)明上述燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板進(jìn)行等靜壓成型，從而在成型過(guò)程中確保粉末料整體受壓均勻，密度分布均勻，進(jìn)一步提高燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的過(guò)濾效果和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0014]使用了上述模具制備燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的方法，其步驟包括:1)將粉末料填入上述等靜壓成型模具內(nèi)，并機(jī)械振實(shí)，使粉末料充分、均勻填充至模具型腔中，然后將組裝好的等靜壓成型模具放入等靜壓成型機(jī)內(nèi)壓制成型；2)從模具中取出并獲得一預(yù)制中空板坯，該預(yù)制中空板坯的一邊緣處通過(guò)模壓成型形成有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口，其內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口成型有連接該預(yù)制中空板坯上相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋；3)將預(yù)制中空板坯放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后得到由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過(guò)濾板本體，隨后在該過(guò)濾板本體上安裝用于封閉所述抽芯口的密封條。通過(guò)該方法可制造出前述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板。
[0015]上述制備燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的方法中還可以使用以下制備板狀燒結(jié)體的專(zhuān)用燒結(jié)裝置，從而對(duì)預(yù)制中空板坯進(jìn)行約束燒結(jié)，防止預(yù)制中空板坯在高溫狀態(tài)下發(fā)生變形，提高燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，該專(zhuān)用燒結(jié)裝置也可以用于對(duì)除燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板外的其他板狀燒結(jié)體進(jìn)行燒結(jié)。該專(zhuān)用燒結(jié)裝置包括由耐高溫材料制成的立式板形槽、槽蓋以及槽蓋固定裝置，所述立式板形槽包括立式板形槽本體、設(shè)置于立式板形槽本體內(nèi)的板形深槽腔以及分別設(shè)置于立式板形槽本體相對(duì)兩板面上的防熱變形加強(qiáng)筋，板形深槽腔的周邊及底部封閉且開(kāi)口位于立式板形槽本體的頂部，槽蓋與該板形深槽腔的開(kāi)口配合后通過(guò)槽蓋固定裝置固定于立式板形槽本體上，槽蓋上間隔布置有排氣孔。
[0016]使用該專(zhuān)用燒結(jié)裝置制備板狀燒結(jié)體的具體方法為:步驟包括I)先在專(zhuān)用燒結(jié)裝置的板形深槽腔的底部鋪設(shè)一定高度的傳熱、束縛材料，然后將制備板狀燒結(jié)體的預(yù)制成型板坯裝入板形深槽腔內(nèi)并放置在底部傳熱、束縛材料上，并使預(yù)制成型板坯與板形深槽腔內(nèi)壁保持設(shè)定距離；2)進(jìn)一步從板形深槽腔的開(kāi)口向板形深槽腔內(nèi)倒入傳熱、束縛材料，使整個(gè)預(yù)制成型板坯淹沒(méi)在傳熱、束縛材料中并由該傳熱、束縛材料所保持，機(jī)械振實(shí)使傳熱、束縛材料充分、均勻填充在預(yù)制成型板坯周?chē)?)安裝槽蓋并通過(guò)槽蓋固定裝置將槽蓋與立式板形槽本體固定，然后再將裝好的專(zhuān)用燒結(jié)裝置放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后出爐并從專(zhuān)用燒結(jié)裝置取出由預(yù)制成型板坯燒結(jié)形成的板狀燒結(jié)體。
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1中A — A向剖視圖。
[0020]圖3為本發(fā)明制備燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的等靜壓成型模具【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為圖3中A — A向剖視圖。
[0022]圖5為通過(guò)圖3、4所示模具模壓成型后的預(yù)制中空板坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為本發(fā)明制備板狀燒結(jié)體的專(zhuān)用燒結(jié)裝置(未安裝槽蓋)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7為圖6中A — A向剖視圖。
[0025]圖8為圖6、7所示專(zhuān)用燒結(jié)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖9為圖8所示專(zhuān)用燒結(jié)裝置使用過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖10為圖9中A向結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1、2和5所示，燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板包括由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過(guò)濾板本體100，所述過(guò)濾板本體100為中空板狀結(jié)構(gòu)，該過(guò)濾板本體100由粉末料模壓成型的預(yù)制中空板坯100Y進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯100Y的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口 110，預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口 110設(shè)有連該預(yù)制中空板坯100Y相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋120，所述抽芯口 110、加強(qiáng)筋120在模壓成型該預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯100Y上；所述過(guò)濾板本體100上安裝有封閉該抽芯口 Iio的密封條140，該密封條140 (或過(guò)濾板本體100上)上還設(shè)有與過(guò)濾板本體100內(nèi)腔導(dǎo)通的出口 190。由于過(guò)濾板本體100是由預(yù)制中空板坯100Y燒制而成的，因此過(guò)濾板本體100的結(jié)構(gòu)附隨于預(yù)制中空板坯100Y的結(jié)構(gòu)上，即圖1所示的過(guò)濾板本體100上依然存在抽芯口 110、加強(qiáng)筋120，該加強(qiáng)筋120連接過(guò)濾板本體100相對(duì)兩板面180 (如圖2)。由于整個(gè)預(yù)制中空板坯100Y為粉末模壓成型，且預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔設(shè)有一體模壓成型的加強(qiáng)筋120，同時(shí)加強(qiáng)筋120對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的阻礙較小，故上述燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和過(guò)濾效率較高。
[0029]該燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的外形可以根據(jù)具體要求來(lái)設(shè)計(jì)，例如可以是矩形、圓形等。目前在圓盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)中使用了一種扇形過(guò)濾板，為了替代該扇形過(guò)濾板，可將上述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板設(shè)計(jì)為與該扇形過(guò)濾板類(lèi)似的形狀。如圖1所示，過(guò)濾板本體100設(shè)計(jì)為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線(xiàn)形或呈圓弧形的底邊部150 (當(dāng)?shù)走叢?50為直線(xiàn)形時(shí)，過(guò)濾板本體100為梯形；當(dāng)?shù)走叢?50為圓弧形時(shí)，過(guò)濾板本體100為扇形)、與所述底邊部150相對(duì)設(shè)置的頂邊部160以及分別連接底邊部150與頂邊部160的左右兩側(cè)邊部170 (顯然為斜邊)，所述密封條150位于該過(guò)濾板本體100的底邊部150上并沿該底邊部150延伸設(shè)置，所述出口 190設(shè)置在頂邊部160上；另外，為方便燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的制造，該出口 190與抽芯口 110、加強(qiáng)筋120 —并在模壓成型預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯100Y上。如圖1、2和5所示，上述梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)的過(guò)濾板本體100中，作為加強(qiáng)筋120的一種易于脫模且支撐強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)，該加強(qiáng)筋120包括至少一根條狀加強(qiáng)筋120，該條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)。加強(qiáng)筋120最好包括兩根相互平行并在過(guò)濾板本體100的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的所述條狀加強(qiáng)筋120。
[0030]與上述梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)的過(guò)濾板本體100相對(duì)應(yīng)，如圖5所示，制備該過(guò)濾板本體100的預(yù)制中空板坯同樣也為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線(xiàn)形或呈圓弧形的底邊部150、與所述底邊部150相對(duì)設(shè)置的頂邊部160以及分別連接底邊部150與頂邊部160的左右兩側(cè)邊部170 (為斜邊)，所述抽芯口 110位于該預(yù)制中空板坯的底邊部150上并沿該底邊部150延伸設(shè)置，所述頂邊部160上設(shè)有與預(yù)制中空板坯內(nèi)腔導(dǎo)通的出口 190，該出口 190與抽芯口 110、加強(qiáng)筋120 —并在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯上。其中，所述加強(qiáng)筋120包括了兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的條狀加強(qiáng)筋120，條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)。
[0031]上述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板由以下方法制備:首先，將粉末料填入一等靜壓成型模具內(nèi)，并機(jī)械振實(shí)，使粉末料充分、均勻填充至模具型腔中，然后將組裝好的等靜壓成型模具放入等靜壓成型機(jī)內(nèi)壓制成型；其次，從模具中取出并獲得預(yù)制中空板坯100Y，該預(yù)制中空板坯100Y的一邊緣處通過(guò)模壓成型形成有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口 110，其內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口 110成型有連接該預(yù)制中空板坯上相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋120 ;此后，將預(yù)制中空板坯100Y放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后得到過(guò)濾板本體100，隨后在該過(guò)濾板本體100上安裝用于封閉所述抽芯口 Iio的密封條140。其中，如圖3、4，上述等靜壓成型模具結(jié)構(gòu)具體包括外模單元210、內(nèi)模單元220、底部封模單元230和頂部封模單元240，所述外模單元210包括由彈性材料制成的中空板形套211，該中空板形套211設(shè)有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元240和底部封模單元230密封連接；所述內(nèi)模單元220包括與中空板形套211的內(nèi)腔相適配的芯板221，芯板221、中空板形套211、底部封模單元230以及頂部封模單元240之間形成模具型腔，芯板221的底部定位安裝在底部封模單元230上，芯板221頂部靠近外模單元210的頂口并設(shè)有向芯板221內(nèi)延伸的加強(qiáng)筋成型凹槽221a，成型后將芯板221從中空板形套211的底口處向外時(shí)抽出時(shí)，由所述加強(qiáng)筋成型凹槽221a所成型的加強(qiáng)筋不妨礙芯板221作抽芯運(yùn)動(dòng)。
[0032]如圖3、4所示，由于所要制備的預(yù)制中空板坯100Y為前述的梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，因此，該等靜壓成型模具中，所述芯板221為等腰梯形結(jié)構(gòu)，其底部定位安裝在底部封模單元230上，頂邊上設(shè)有向上凸起的成型定位桿221b，該成型定位桿221b的上端部與頂部封模單元240中對(duì)應(yīng)的定位孔相適配，所述中空板形套211的內(nèi)側(cè)設(shè)有分別與芯板221的左右側(cè)邊平行并間隔一定距離的內(nèi)斜壁211a。上述的成型定位桿221b既起到對(duì)芯板221的定位作用，同時(shí)也用于成型預(yù)制中空板坯100Y上的出口 19。另外，當(dāng)預(yù)制中空板坯100Y中的加強(qiáng)筋120包括至少一根條狀加強(qiáng)筋120，該條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)時(shí)，相應(yīng)的，力口強(qiáng)筋成型凹槽221a將包括同樣數(shù)量且與芯板221的抽芯方向相平行的狹長(zhǎng)凹槽。一種較優(yōu)的設(shè)計(jì)是:成型定位桿221b位于芯板221的中心線(xiàn)上，加強(qiáng)筋成型凹槽221a包括兩條對(duì)稱(chēng)設(shè)置在成型定位桿221b左右兩側(cè)的所述狹長(zhǎng)凹槽，這樣，成型的預(yù)制中空板坯100Y中即形成兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的所述條狀加強(qiáng)筋120，且出口 19剛好位于兩根條狀加強(qiáng)筋120之間。[0033]進(jìn)一步如圖3、4所示，上述模具中，所述底部封模單元230的具體結(jié)構(gòu)包括設(shè)有芯板定位槽的剛性底座231以及設(shè)置在剛性底座231上方并位于芯板221與中空板形套211之間的底部橡膠密封塞232。同時(shí)，所述頂部封模單元240的具體結(jié)構(gòu)包括剛性蓋板241以及設(shè)置在剛性蓋板241下方的頂部橡膠密封塞242，剛性蓋板241與頂部橡膠密封塞242形成一個(gè)填塞于中空板形套211的頂口內(nèi)并與其適配的封模體。底部封模單元230與頂部封模單元240中均使用了剛性構(gòu)件(如鋼制構(gòu)件)加橡膠密封塞的結(jié)構(gòu)，既保證了密封可靠性，同時(shí)也保證了模具的整體剛性和強(qiáng)度。當(dāng)所述成型定位桿221b的上端部與頂部封模單元240中對(duì)應(yīng)的定位孔相適配的情況下，頂部封模單元240中與成型定位桿221b上端適配的定位孔最好僅設(shè)于頂部橡膠密封塞242上。另外，外模單元210還可包括安裝在中空板形套211外表面的剛性?shī)A板212，進(jìn)一步提高模具的整體剛性，確保成型質(zhì)量。圖3、4中模具的上下兩端外還分別緊套有橡膠密封套213，進(jìn)一步防止等靜壓成型時(shí)壓力油滲入模具創(chuàng)造產(chǎn)品污染。
[0034]上述制備燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板方法中，還可使用一種制備板狀燒結(jié)體的專(zhuān)用燒結(jié)裝置。如圖6至10所示，該裝置包括由耐高溫材料制成的立式板形槽310 (例如立式板形槽310整體由耐高溫不銹鋼制成)、槽蓋320以及槽蓋固定裝置330，所述立式板形槽310包括立式板形槽本體311、設(shè)置于立式板形槽本體311內(nèi)的板形深槽腔312以及分別設(shè)置于立式板形槽本體311相對(duì)兩板面311a上的防熱變形加強(qiáng)筋313，板形深槽腔312的周邊及底部封閉且開(kāi)口位于立式板形槽本體311的頂部，槽蓋320與該板形深槽腔312的開(kāi)口配合后通過(guò)槽蓋固定裝置330固定于立式板形槽本體311上，槽蓋320上間隔布置有排氣孔321。槽蓋320最好與立式板形槽310采用相同材料制成，以防槽蓋320與立式板形槽310之間因熱膨脹系數(shù)不同造成損壞。燒結(jié)前，先在該專(zhuān)用燒結(jié)裝置的板形深槽腔312的底部鋪設(shè)一定高度的傳熱、束縛材料(例如三氧化二鋁粉)，然后將制備板狀燒結(jié)體的預(yù)制成型板坯(上述預(yù)制中空板坯100Y)裝入板形深槽腔312內(nèi)并放置在底部傳熱、束縛材料上，并使預(yù)制成型板坯與板形深槽腔312內(nèi)壁保持設(shè)定距離；然后，進(jìn)一步從板形深槽腔312的開(kāi)口向板形深槽腔312內(nèi)倒入傳熱、束縛材料，使整個(gè)預(yù)制成型板坯淹沒(méi)在傳熱、束縛材料中并由該傳熱、束縛材料所保持，機(jī)械振實(shí)使傳熱、束縛材料充分、均勻填充在預(yù)制成型板坯周?chē)淮撕螅惭b槽蓋320并通過(guò)槽蓋固定裝置330將槽蓋320與立式板形槽本體311固定，再將裝好的專(zhuān)用燒結(jié)裝置放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后出爐并從專(zhuān)用燒結(jié)裝置取出過(guò)濾板本體100 ;安裝槽蓋320前，最好在板形深槽腔312的頂部開(kāi)口處由耐高溫網(wǎng)絲覆蓋后再安裝槽蓋320，以防傳熱、束縛材料從槽蓋320上間隔布置的排氣孔321泄露。
[0035]為使立式板形槽310的傳熱效果更適于板狀燒結(jié)體的燒結(jié)，如圖6至10，所述立式板形槽本體311及其板形深槽腔312均為矩形結(jié)構(gòu)，立式板形槽本體311 —側(cè)板面的外壁至對(duì)應(yīng)板形深槽腔312內(nèi)壁之間形成的壁厚與立式板形槽本體311另一側(cè)板面的外壁至對(duì)應(yīng)板形深槽腔312內(nèi)壁之間形成的壁厚大致上相等。另外，立式板形槽本體311兩板面311a的頂部還進(jìn)一步的分別設(shè)置了向板面外側(cè)凸起并沿著該立式板形槽本體311的長(zhǎng)度方向延伸的頂部橫向加強(qiáng)筋313a，所述槽蓋固定裝置330包括數(shù)個(gè)沿著立式板形槽本體311的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置的卡箍331,所述卡箍331從外向內(nèi)抱卡住立式板形槽本體311的頂部及其兩側(cè)的頂部橫向加強(qiáng)筋313a從而將槽蓋320壓緊在板形深槽腔312的開(kāi)口上，這樣不僅能夠?qū)Σ凵w320進(jìn)行非常有效的固定，同時(shí)在頂部橫向加強(qiáng)筋313a和卡箍331的共同作用下可有效防止立式板形槽310開(kāi)口部位在高溫下變形，避免燒結(jié)后產(chǎn)品不易取出的窘境。
[0036]另外，如圖6至10，所述防熱變形加強(qiáng)筋313的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為:防熱變形加強(qiáng)筋313包括多根向板面311a外側(cè)凸起并沿立式板形槽本體311的長(zhǎng)度方向延伸的橫向加強(qiáng)筋313b，同一側(cè)板面311a上的橫向加強(qiáng)筋313b在立式板形槽本體311的高度方向上間隔排列。這種結(jié)構(gòu)能夠既能夠有效防止立式板形槽本體311上兩板面311a的熱變形，同時(shí)有利于板面311a上的溫度分布的均勻性，從而更好的保證產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量。同一側(cè)板面311a上還可設(shè)置至少一個(gè)橫向加強(qiáng)筋313b上連接有把手340，以便工人操作。
[0037]實(shí)施例
[0038]如圖1、2和5，用于圓盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板，包括由燒結(jié)T1-Al金屬間化合物基合金多孔材料構(gòu)成的過(guò)濾板本體100,過(guò)濾板本體100為扇形板狀結(jié)構(gòu),其由粉末料等靜壓模壓成型的預(yù)制中空板坯100Y進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯100Y的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口 110，預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口 110設(shè)有連該預(yù)制中空板坯100Y相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋120，加強(qiáng)筋120包括兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的條狀加強(qiáng)筋120，條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)，所述抽芯口110、加強(qiáng)筋120在等靜壓模壓成型該預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯100Y上；所述過(guò)濾板本體100上粘接安裝有封閉該抽芯口 110的密封條140，該密封條140由不銹鋼制成，過(guò)濾板本體100上頂邊部160的中心處設(shè)有出口 190，該出口 190與抽芯口 110、加強(qiáng)筋120 —并在模壓成型預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯100Y上；過(guò)濾板上方圓孤的半徑R為490毫米，過(guò)濾板高度A設(shè)為266毫米，寬度B為250毫米，底部?jī)蓚€(gè)安裝孔中心距離C為98毫米，厚度設(shè)為24毫米，扇形左右兩側(cè)邊部170的傾角設(shè)為30°。具體安裝時(shí)，將上述多塊燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板拼裝成360°的帶狀圓盤(pán)，這些圓盤(pán)都垂直均布且安裝在主機(jī)水平轉(zhuǎn)軸上。工作時(shí)圓盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)中不斷經(jīng)過(guò)下方的料槽，使?jié){料在過(guò)濾板上不斷地形成濾餅，并由刮刀刮下，濾出的水進(jìn)入過(guò)濾板內(nèi)腔，并通過(guò)出口190不斷地排出。
[0039]上述燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的制造方法為:將粉末料填入上述的等靜壓成型模具內(nèi)，并機(jī)械振實(shí)，使粉末料充分、均勻填充至模具型腔中，然后將組裝好的等靜壓成型模具放入等靜壓成型機(jī)內(nèi)壓制成型；從模具中取出并獲得一預(yù)制中空板坯100Y;將預(yù)制中空板坯100Y放入上述專(zhuān)用燒結(jié)裝置，然后將專(zhuān)用燒結(jié)裝置放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后得到過(guò)濾板本體100，然后在過(guò)濾板本體100上機(jī)械加工出安裝孔(兩個(gè)安裝孔中心距離C為98毫米)，隨后在該過(guò)濾板本體100上粘接安裝用于封閉抽芯口 110的密封條140。
【權(quán)利要求】
1.燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板，包括由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過(guò)濾板本體(100)，所述過(guò)濾板本體(100)為中空板狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述過(guò)濾板本體(100)是由粉末料模壓成型的預(yù)制中空板坯(100Y)進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯(100Y)的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口(110)，預(yù)制中空板坯(100Y)的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口(110)設(shè)有連該預(yù)制中空板坯(100Y)相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋(120)，所述抽芯口(110)、加強(qiáng)筋(120)在模壓成型該預(yù)制中空板坯(100Y)時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯(100Y)上；所述過(guò)濾板本體(100)上安裝有封閉該抽芯口(110)的密封條(140)，該密封條(140)或過(guò)濾板本體(100)上還設(shè)有與過(guò)濾板本體(100)內(nèi)腔導(dǎo)通的出口(190)。
2.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板,其特征在于:所述過(guò)濾板本體(100)為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線(xiàn)形或呈圓弧形的底邊部(150)、與所述底邊部(150)相對(duì)設(shè)置的頂邊部(160)以及分別連接底邊部(150)與頂邊部(160)的左右兩側(cè)邊部(170)，所述密封條(150)位于該過(guò)濾板本體(100)的底邊部(150)上并沿該底邊部(150)延伸設(shè)置，所述出口(190)設(shè)置在頂邊部(160)上，該出口(190)與抽芯口(110)、加強(qiáng)筋(120) —并在模壓成型預(yù)制中空板坯(100Y)時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯(100Y)上。
3.如權(quán)利要求2所述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板，其特征在于:所述加強(qiáng)筋(120)包括至少一根條狀加強(qiáng)筋(120)，該條狀加強(qiáng)筋(120)的一端與所述頂邊部(160)的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部(150)的區(qū)域內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板，其特征在于:所述加強(qiáng)筋(120)包括兩根相互平行并在過(guò)濾板本體(100)的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的所述條狀加強(qiáng)筋(120)。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板，其特征在于:所述密封條(140)是由不 銹鋼或由與過(guò)濾板本體(100)相同的材料制成。
6.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板，其特征在于:所述密封條(140)焊接或粘接于過(guò)濾板本體(100)的抽芯口(110)處。
7.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板，其特征在于:所述過(guò)濾板本體(100)由燒結(jié)T1-Al金屬間化合物基合金多孔材料或燒結(jié)Fe-Al金屬間化合物基合金多孔材料制成。
8.制備權(quán)利要求1所述的燒結(jié)多孔材料過(guò)濾板的預(yù)制中空板坯，其特征在于:由粉末料模壓成型，其一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口(110)，其內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口(110)設(shè)有連接該預(yù)制中空板坯上相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋(120)，所述抽芯口(110)、加強(qiáng)筋(120)在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上。
9.如權(quán)利要求8所述的預(yù)制中空板坯，其特征在于:該預(yù)制中空板坯為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線(xiàn)形或呈圓弧形的底邊部(150)、與所述底邊部(150)相對(duì)設(shè)置的頂邊部(160)以及分別連接底邊部(150)與頂邊部(160)的左右兩側(cè)邊部(170)，所述抽芯口(110)位于該預(yù)制中空板坯的底邊部(150)上并沿該底邊部(150)延伸設(shè)置，所述頂邊部(160)上設(shè)有與預(yù)制中空板坯內(nèi)腔導(dǎo)通的出口(190)，該出口(190)與抽芯口(110)、加強(qiáng)筋(120) 一并在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯上。
10.如權(quán)利要求8或9所述的預(yù)制中空板坯，其特征在于:所述加強(qiáng)筋(120)包括兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的條狀加強(qiáng)筋(120)，條狀加強(qiáng)筋(120)的一端與所述頂邊部(160)的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部(150)的區(qū)域內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B22F3/11GK104001374SQ201410240639
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】高麟, 汪濤, 任德忠, 陳慧, 李波, 李翔 申請(qǐng)人:成都易態(tài)科技有限公司