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1、第26卷第5期江西冶金Vol.26,No.52006年10月JIANGXIMETALLURGYOctober2006文章编号:100622777(2006)0520001205Mg,Ce-PSZ泡沫陶瓷过滤器的研制商景利,戴斌煜,王薇薇(南昌航空工业学院,江西南昌330034)摘要:以MgO,CeO2,富铈稀土作为添加剂,用特殊工艺制备了一种PSZ泡沫陶瓷过滤器,试验证明其具有较好的高温性能。在利用扫描电镜、X射线衍射仪对泡沫陶瓷过滤器晶相及组织形貌进行分析的基础上,着重研究了添加剂对部分稳定氧化锆中稳定相含量及高温性能的影响。关键词:泡
2、沫陶瓷过滤器;氧化锆;稀土中图分类号:TB383;TF125.6文献标识码:AStudyofMg,Ce-PSZCeramicFoamFiltersSHANGJing2li,DAIBin2yu,WANGWei2wei(NanchangInstituteofAeronauticalTechnology,JiangxiNanchang330034,China)Abstract:TheceramicfoamfilterthatismadefromPSZpowderwiththeadditionofMgO,CeO2ortherareearthabo
3、undingwithCeO2andbyparticularprocesshasexcellenthightemperatureperformance.Inthispaper,onthebaseoftheCFF'scrystalphaseconstitutionandmorphologyanalysisbymeansofmodernanalyticmethodsofSEMandXRDspectra,theeffectoftheadditionalmaterialonthecontentofstabilityphaseinPSZandtheh
4、ightemperatureperformanceofPSZisdeeplydiscussed.KeyWords:ceramicfoamfilter;zirconia;rareearth非金属夹杂是各种合金铸件中最常见的一种缺陷。泡沫陶瓷过滤器(图1)可有效去除金属液中的[1]非金属夹杂,大幅度提高铸件质量和成品率,因此,泡沫陶瓷过滤器已成为常用铸造工艺耗材。由于各种合金的浇注温度和化学活性不同,不同的合金需要用不同材质的泡沫陶瓷过滤器。铸钢与高温合金铸件浇注温度在1550℃～1650℃,且合金中含有Al,Ti等多种活性合金元素,目前生产
5、中用得较多的是美国的ConsolidatedAluminium公司研发的氧化锆系产品,其中最好的是3%MgO-PSZ泡沫图1氧化锆泡沫陶瓷过滤器陶瓷过滤器,广泛应用于各种大、中型铸钢件与各种高合金钢钢锭净化。收稿日期:2006206218作者简介:商景利(19822),男,山东萃县人,硕士研究生,从事结构陶瓷材料研究工作。·2·江西冶金2006年10月态粘结剂调制成浆料,涂挂到聚氨酯泡沫塑料表面,1试验内容与结果形成泡沫状坯体,坯体经干燥后在炉窑内烧成泡沫1.1原材料与添加物选择陶瓷。工艺流程见图2。试验采用等离子弧法制备的ZrO2(其理
6、化指标见表1),化学纯氧化镁,化学纯CeO2试剂与富铈稀土两种添加物(富铈稀土组成见表2),采用聚乙烯醇作为粘结剂,制备7组聚氨酯泡沫试样,试样尺寸为Φ80×20mm,各试样添加物种类、加入量见表3。图2泡沫陶瓷制作工艺流程表1ZrO2粉理化指标7组试样的烧结情况见表3。检验项目检测值检测方法-6Fe2O3,×10<25WFX-EF2DAS-6表3ZrO2泡沫陶瓷试样制备方案及结果NaO,×10<10WFX-EF2DASSiO,×10-671GB259013-81氧化镁稀土添加剂2组粘结剂烧成制度烧成情况-6号%种类剂量,W%TiO2,×
7、10<10GB259016-81Cl-1,×10-6<100GB9729-88130坚硬,无掉屑灼减,%0.081000℃,1小时23化学纯0125坚硬,无掉屑水分,%0.07110℃,1小时33CeO2015烧结温度坚硬,无掉屑聚比表面积,m2/g4.52ST-03型比表面积测试仪乙4311570°C,坚硬,无掉屑烯平均粒径D50,μm0.51LS800激光粒度仪530125醇保温1h坚硬,无掉屑富铈63015坚硬,无掉屑稀土表2富铈稀土的组成成分及其含量731坚硬,无掉屑成分含量,%成分含量,%Y2O35156Nd2O301711.3
8、高温性能测试与试验结果La2O326108Sm2O30115高温性能按图3(a)所示装置进行测试,以一次CeO264115Pr6O11315浇注合金液重量来评价其高温性能。试验钢牌号为40Cr
