[go: up one dir, main page]

RU2833540C1 - Method of producing porous powder materials - Google Patents

Method of producing porous powder materials Download PDF

Info

Publication number
RU2833540C1
RU2833540C1 RU2024101478A RU2024101478A RU2833540C1 RU 2833540 C1 RU2833540 C1 RU 2833540C1 RU 2024101478 A RU2024101478 A RU 2024101478A RU 2024101478 A RU2024101478 A RU 2024101478A RU 2833540 C1 RU2833540 C1 RU 2833540C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
particles
blowing agent
applying
layers
Prior art date
Application number
RU2024101478A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Ильющенко
Алексей Русланович Кусин
Ирина Николаевна Черняк
Руслан Анатольевич Кусин
Анастасия Алексеевна Астапенко
Original Assignee
Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа filed Critical Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа
Application granted granted Critical
Publication of RU2833540C1 publication Critical patent/RU2833540C1/en

Links

Abstract

FIELD: powder metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy, particularly, to production of porous powder materials and may be used for production of filters for fine cleaning of liquids and gases with high permeability and fineness of cleaning. Method involves preparation of a mixture by applying a binder on the particles of a blowing agent and mixing them with a powder, its moulding and sintering. Metal or ceramic powder is used during mixing. At least two and not more than five layers of ceramic powder are applied on particles of the pore-forming agent; at that, when applying the first layer of ceramic powder, an organic binder is applied on the particles, and when applying the second and subsequent layers, an inorganic binder is used.
EFFECT: higher efficiency of filtering products by 58.8-66.7% and their strength by more than 1_6 times.
5 cl, 1 dwg, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения пористых порошковых материалов и может быть применено для изготовления фильтров тонкой очистки жидкостей и газов с высокой проницаемостью и тонкостью очистки.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to methods for producing porous powder materials and can be used to manufacture fine filters for cleaning liquids and gases with high permeability and cleaning fineness.

Известен способ повышения проницаемости путем увеличения размеров частиц порошка [Витязь П.А. Пористые порошковые материалы и изделия из них / П.А. Витязь, В.М. Капцевич, В.К. Шелег.- Минск: Вышэйшая школа. 1987. (с. 123)], однако это приводит к увеличению размеров пор и, соответственно, к ухудшению тонкости очистки.A method is known for increasing permeability by increasing the size of powder particles [Vityaz P.A. Porous powder materials and products made from them / P.A. Vityaz, V.M. Kaptsevich, V.K. Sheleg. - Minsk: Higher School. 1987. (p. 123)], but this leads to an increase in pore size and, accordingly, to a deterioration in the fineness of purification.

Одним из основных свойств получения материалов с высокими пористостью и проницаемостью является введение в шихту порообразователей [Ильющенко А.Ф., Кусин Р.А., Закревский И.В., Якимович Н.Н., Черняк И.Н., Кусин А.Р., Жегздринь Д.И. Порошковые фильтрующие материалы: управление структурой и свойствами и применение в сельском хозяйстве. Минск: БГАТУ. 2018. (с. 77)].One of the main properties of obtaining materials with high porosity and permeability is the introduction of pore-forming agents into the batch [Ilyushchenko A.F., Kusin R.A., Zakrevsky I.V., Yakimovich N.N., Chernyak I.N., Kusin A.R., Zhegzdrin D.I. Powder filter materials: control of structure and properties and application in agriculture. Minsk: BGATU. 2018. (p. 77)].

Известен способ получения пористых порошковых материалов путем смешивания металлических порошков с улетучивающимися при спекании наполнителями (порообразователями) [Косторнов А.Г., Лунин Л.Е., Федорова Н.Е., Чернышев Л.И. Особенности уплотнения смесей металлических порошков с порообразователем // Порошковая металлургия. 1983. №6. - С. 10-14].A method is known for producing porous powder materials by mixing metal powders with fillers (porogens) that volatilize during sintering [Kostornov A.G., Lunin L.E., Fedorova N.E., Chernyshev L.I. Features of compaction of mixtures of metal powders with a porogen // Powder metallurgy. 1983. No. 6. - P. 10-14].

Известен способ получения пористых порошковых материалов, основанный на прессовании гранулированного порообразователем порошка, включающий перевод порообразователя в растворенное состояние, засыпку в подготовленный раствор металлического порошка, сушку смеси при периодическом перемешивании, размол образовавшихся конгломератов их просеивание через сита, прессование и спекание [BY 20348, 2015].A method for producing porous powder materials is known, based on pressing a powder granulated with a blowing agent, including converting the blowing agent into a dissolved state, pouring metal powder into the prepared solution, drying the mixture with periodic stirring, grinding the resulting conglomerates, sifting them through sieves, pressing and sintering [BY 20348, 2015].

Недостатком известных методов является ограничение повышения пористости и, как следствие, проницаемости при изготовлении фильтров тонкой очистки из-за «раскрытия» бидисперсной пористой структуры, то есть появление поровых каналов из непосредственно соединенных между собой крупных пор, образованных порообразователями [Гутман Ф.Г., Васьковский B.C. Влияние порообразующих добавок на характеристики проницаемых материалов из спеченных порошков никеля с бидисперсной структурой // Порошковая металлургия. 1979. №7. С. 104-106]. Соответственно, увеличение размеров пор приводит к ухудшению тонкости очистки. «Раскрытие» бидисперсной структуры пористого материала зависит, в первую очередь, от содержания порообразующей добавки.A disadvantage of the known methods is the limitation of the increase in porosity and, as a consequence, permeability in the manufacture of fine filters due to the "opening" of the bidisperse porous structure, i.e. the appearance of pore channels from directly connected large pores formed by pore-forming agents [Gutman F.G., Vas'kovsky V.S. Influence of pore-forming additives on the characteristics of permeable materials from sintered nickel powders with a bidisperse structure // Powder metallurgy. 1979. No. 7. Pp. 104-106]. Accordingly, an increase in pore size leads to a deterioration in the fineness of purification. The "opening" of the bidisperse structure of the porous material depends, first of all, on the content of the pore-forming additive.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ получения пористых порошковых материалов [SU 597510, 1976], включающий приготовление шихты путем нанесения на частицы порообразователя органической связки и смешивания их с металлическим порошком, формование и спекание.The closest to the proposed method in terms of technical essence and the positive effect achieved is the method of obtaining porous powder materials [SU 597510, 1976], which includes the preparation of a batch by applying an organic binder to the particles of a pore-forming agent and mixing them with metal powder, molding and sintering.

Недостатком известного способа является также ограничение повышения пористости и, как следствие, проницаемости при изготовлении фильтров тонкой очистки из-за «раскрытия» бидисперсной пористой структуры при пороговом значении количества порообразующей добавки.Another disadvantage of the known method is the limitation of the increase in porosity and, as a consequence, permeability in the manufacture of fine filters due to the “opening” of the bidisperse porous structure at a threshold value of the amount of pore-forming additive.

Задача изобретения - повышение проницаемости пористых порошковых материалов при сохранении тонкости фильтрации.The objective of the invention is to increase the permeability of porous powder materials while maintaining the fineness of filtration.

Задача решается тем, что в известном способе получения пористых порошковых материалов, включающем приготовление шихты путем нанесения на частицы порообразователя органической связки и смешивания их с порошком, формование и спекание, на частицы порообразователя с помощью связующего наносят не менее двух и не более пяти слоев керамического порошка (образующих на поверхности порообразователя пористую порошковую керамическую оболочку).The problem is solved by the fact that in a known method for obtaining porous powder materials, which includes the preparation of a batch by applying an organic binder to the particles of a blowing agent and mixing them with the powder, molding and sintering, at least two and no more than five layers of ceramic powder are applied to the particles of the blowing agent using a binder (forming a porous powder ceramic shell on the surface of the blowing agent).

Наличие слоев порошка на поверхности частиц порообразователя препятствует «раскрытию» бидисперсной пористой структуры в процессе формования и спекания, делая невозможным непосредственный контакт частиц порообразователя между собой. Данное положение подтверждается фотографией структуры образца с матрицей из порошка никеля (фиг. 1): на приведенной структуре пористого материала с матрицей из порошка никеля показано, что объединение в единую систему крупных каналов полостей 1, образованных частицами порообразователя, исключено из-за наличия на поверхности частиц поробразователя оболочек из керамических порошков 2. На шлифе можно заметить, что полость оболочки заполнена эпоксидной смолой 3. Это зависит от расположения плоскости разреза образца при изготовлении шлифа: если плоскость разреза проходит ниже центра внутренней сферы оболочки, эпоксидная смола, заполнившая ее при подпитке, «вымывается» при промывке шлифа, выше - остается в полости как в нашем случае.The presence of powder layers on the surface of the blowing agent particles prevents the "opening" of the bidisperse porous structure during molding and sintering, making direct contact of the blowing agent particles with each other impossible. This is confirmed by a photograph of the structure of the sample with a nickel powder matrix (Fig. 1): the given structure of the porous material with a nickel powder matrix shows that the unification of large channels of cavities 1 formed by blowing agent particles into a single system is excluded due to the presence of ceramic powder shells 2 on the surface of the blowing agent particles. It can be seen in the section that the cavity of the shell is filled with epoxy resin 3. This depends on the location of the sample section plane when making the section: if the section plane passes below the center of the inner sphere of the shell, the epoxy resin that filled it during feeding is "washed out" when rinsing the section, but above it remains in the cavity, as in our case.

При этом необходимо выполнять условие нанесение не менее двух и не более пяти слоев керамического порошка. Это связано с тем, что при нанесении менее двух слоев возможно образование на поверхности порообразователя непокрытых порошком участков, обуславливая вероятность образования крупных пор; нанесение более пяти слоев ощутимо уменьшает пористость и снижает проницаемость.In this case, it is necessary to fulfill the condition of applying at least two and no more than five layers of ceramic powder. This is due to the fact that when applying less than two layers, areas uncoated with powder may form on the surface of the pore-forming agent, causing the likelihood of large pores; applying more than five layers significantly reduces porosity and decreases permeability.

В качестве поробразователя используют гранулы пенополистирола (ГШС), которые являются легкодоступным и недорогим материалом, и легко удаляются термической деструкцией. При этом размеры гранул находятся в диапазоне 0,5-1 мм (при использовании гранул меньше 0,5 мм недостаточно существенно увеличивается проницаемость).Expanded polystyrene granules (EPS) are used as a pore-forming agent; they are an easily accessible and inexpensive material and are easily removed by thermal destruction. The granule sizes are in the range of 0.5-1 mm (using granules smaller than 0.5 mm does not significantly increase permeability).

Нанесение первого слоя порошка осуществляется при помощи любого связующего, обеспечивающего хорошее сцепление наносимых частиц порошка с поверхностью порообразователя; последующих слоев - при помощи связующего, обеспечивающего хорошее сцепление частиц последующих слоев между собой и обеспечение им прочности после спекания.The first layer of powder is applied using any binder that ensures good adhesion of the applied powder particles to the surface of the foaming agent; subsequent layers are applied using a binder that ensures good adhesion of the particles of subsequent layers to each other and ensures their strength after sintering.

Причем органическую связку используют при нанесении первого слоя керамического порошка в виде водно-дисперсионного полиуретанового лака в количественном соотношении масс порообразователя и полиуретанового лака 1:1.Moreover, the organic binder is used when applying the first layer of ceramic powder in the form of water-dispersion polyurethane varnish in a quantitative ratio of the masses of the foaming agent and polyurethane varnish of 1:1.

Порошок, с которым смешиваются гранулы порообразователя с нанесенными слоями керамического порошка (порошок матрицы), может быть как керамическим, так и металлическим: его консолидация с частицами граничного слоя при отсутствии диффузионных процессов между ними будет осуществляться за счет связующего.The powder with which the granules of the blowing agent with the applied layers of ceramic powder (matrix powder) are mixed can be either ceramic or metallic: its consolidation with the particles of the boundary layer in the absence of diffusion processes between them will be carried out due to the binder.

Технический результат изобретения - повышение прочности изделий.The technical result of the invention is to increase the strength of products.

Сущность изобретения поясняется примерами. Оценку пропускной способности материалов производили по величине коэффициента проницаемости, тонкости очистки - по величине максимального размера пор и прочности - по величине предела прочности при сжатии. Эффективность применения фильтрующих материалов определяли, рассчитывая безразмерный параметр Е1, предложенный в [1 (с. 124)]:The essence of the invention is explained by examples. The throughput of the materials was assessed by the value of the permeability coefficient, the fineness of the purification - by the value of the maximum pore size and the strength - by the value of the compressive strength limit. The efficiency of using filter materials was determined by calculating the dimensionless parameter E 1 , proposed in [1 (p. 124)]:

где k - коэффициент проницаемости, м2;where k is the permeability coefficient, m2 ;

D - максимальный размер пор.D - maximum pore size.

Пример 1. По предлагаемому способу изготавливают фильтры путем смешивания порошка никеля марки ПНЭ-1 и порообразователя в виде сферических гранул пенополистирола диаметром 0,5-1 мм с нанесенными двумя слоями оксида алюминия марки НА, зернистость М40: виде дисков диаметром 30, толщиной 4 мм - для оценки пропускной способности и тонкости очистки материалов и в виде цилиндров диаметром 10 мм, высотой 10 мм - для оценки прочности. Ниже описаны основные этапы изготовления.Example 1. According to the proposed method, filters are manufactured by mixing nickel powder of the PNE-1 brand and a porogen in the form of spherical granules of expanded polystyrene with a diameter of 0.5-1 mm with two layers of aluminum oxide of the NA brand, grain size M40: in the form of disks with a diameter of 30, a thickness of 4 mm - for assessing the throughput and fineness of cleaning of materials and in the form of cylinders with a diameter of 10 mm, a height of 10 mm - for assessing the strength. The main stages of manufacture are described below.

Нанесение первого слоя керамического порошка на поверхность частиц порообразователя. К сферическим гранулам пенополистирола (ППС) диаметром 0,5-1 мм в количестве 1 г добавляют 1 г полиуретанового лака и перемешивали до смачивания всех гранул. В полученную смесь добавляют 100 г сухого порошка оксида алюминия (марки 14А, зернистость М40) и перемешивают, обеспечивая нанесение порошка на поверхность гранул. Затем гранулы ППС со слоем порошка отделяют от несвязанного порошка с помощью сита с размером ячейки 1 мм. Полученные гранулы сушат при температуре 85°С в течение 15 мин.Application of the first layer of ceramic powder to the surface of the foaming agent particles. Add 1 g of polyurethane varnish to 1 g of spherical expanded polystyrene (EPS) granules with a diameter of 0.5-1 mm and mix until all the granules are wetted. Add 100 g of dry aluminum oxide powder (grade 14A, grain size M40) to the resulting mixture and mix, ensuring that the powder is applied to the surface of the granules. Then the EPS granules with the powder layer are separated from the unbound powder using a sieve with a cell size of 1 mm. The resulting granules are dried at a temperature of 85 ° C for 15 minutes.

Нанесение второго слоя керамического порошка на поверхность частиц порообразователя. К полученным гранулам добавляют 6 г водного раствора силиката натрия и перемешивают.К гранулам добавляют 100 г сухого порошка оксида алюминия и перемешивают, обеспечивая нанесение порошка на поверхность гранул. Затем повторяют процессы отделения гранул ППС с нанесенным слоем порошка от несвязанного порошка с помощью сита с размером ячейки 1 мм и сушки гранул при температуре 85°С в течение 15 мин.Application of a second layer of ceramic powder to the surface of the pore-forming agent particles. Add 6 g of an aqueous solution of sodium silicate to the resulting granules and mix. Add 100 g of dry aluminum oxide powder to the granules and mix, ensuring that the powder is applied to the surface of the granules. Then repeat the processes of separating the EPS granules with the applied powder layer from the unbound powder using a sieve with a cell size of 1 mm and drying the granules at a temperature of 85°C for 15 minutes.

Формование. В прессформу засыпают смесь порообразователя и порошка никеля марки ПНЭ-1, причем порошок никеля размешивают в межгранульном пространстве образованного порообразователем каркаса, и производят одностороннее прессование при давлении 100 МПа образцов в виде дисков диаметром 30, толщиной 4 мм - для оценки пропускной способности и тонкости очистки материалов и в виде цилиндров диаметром 10, высотой 10 мм - для оценки их прочности.Molding. A mixture of a blowing agent and nickel powder of the PNE-1 grade is poured into the mold, and the nickel powder is mixed in the intergranular space of the framework formed by the blowing agent, and one-sided pressing is performed at a pressure of 100 MPa of samples in the form of disks with a diameter of 30, a thickness of 4 mm - to evaluate the throughput and fineness of cleaning of materials and in the form of cylinders with a diameter of 10, a height of 10 mm - to evaluate their strength.

Спекание. Спрессованные образцы спекают в среде аргона с выдержками по 30 мин при температурах 100°C, 180°C, 400°C и с выдержкой 1 ч при температуре 1000°C.Sintering. Pressed samples are sintered in an argon environment with 30-minute holds at temperatures of 100°C, 180°C, 400°C and with a 1-hour hold at 1000°C.

Контроль свойств. На изготовленных образцах измеряют коэффициент проницаемости, максимальный размер пор и предел прочности при сжатии.Property control. The permeability coefficient, maximum pore size and compressive strength are measured on the manufactured samples.

Характеристики полученных изделий представлены в таблице (строка 2).The characteristics of the obtained products are presented in the table (line 2).

Аналогично по предлагаемому способу изготавливают фильтры путем смешивания порошка никеля марки ПНЭ-1 и порообразователя с нанесенными одним, пятью и шестью слоями оксида алюминия марки 14А, зернистость М40 с тем отличием, что при одном нанесенном слое раствор силиката натрия не используют, а при нанесении более двух слоев -повторяют операцию нанесения второго слоя нужное количество раз. Характеристики полученных изделий представлены в таблице (строки 1,3,4).Similarly, filters are manufactured using the proposed method by mixing nickel powder grade PNE-1 and a pore-forming agent with one, five and six layers of aluminum oxide grade 14A, grain size M40, applied with the difference that with one applied layer, the sodium silicate solution is not used, and when applying more than two layers, the operation of applying the second layer is repeated the required number of times. The characteristics of the products obtained are presented in the table (lines 1, 3, 4).

Пример 2. По предлагаемому способу изготавливают фильтры путем смешивания порошка на основе муллита и порообразователя в виде сферических гранул пенополистирола диаметром 0,5-1 мм с нанесенными тремя слоями порошка того же состава: в виде дисков диаметром 30, толщиной 4 мм - для оценки пропускной способности и тонкости очистки материалов и в виде цилиндров диаметром 10, высотой 10 мм - для оценки прочности. Порошок на основе муллита был получают размолом печной огнеупорной керамики. Основной размер частиц находится в диапазоне 80-120 мкм, состав содержит: муллит Al2,28O4,86SiO0,72 - 45,1%, кварц SiO2 - 23,9%, кристобалит SiO2 - 23,0%, Fe2O3 - 3,4%, TiO2 - 1,6%, K2O - 1,0%, CaO - 0,9%, MgO - 0,4%, Na2O - 0,4%, остальное - другие примеси. Фильтры изготавливают по технологии, описанной в примере 1. Характеристики полученных изделий представлены в таблице (строка 5) с одним отличием: давление прессования при формовании составлет 130 МПа.Example 2. According to the proposed method, filters are manufactured by mixing a mullite-based powder and a pore-forming agent in the form of spherical polystyrene granules with a diameter of 0.5-1 mm with three layers of powder of the same composition applied: in the form of disks with a diameter of 30, a thickness of 4 mm - to evaluate the throughput and fineness of cleaning of materials and in the form of cylinders with a diameter of 10, a height of 10 mm - to evaluate the strength. The mullite-based powder was obtained by grinding furnace refractory ceramics. The main particle size is in the range of 80-120 μm, the composition contains: mullite Al 2.28 O 4.86 SiO 0.72 - 45.1%, quartz SiO 2 - 23.9%, cristobalite SiO 2 - 23.0%, Fe 2 O 3 - 3.4%, TiO 2 - 1.6%, K 2 O - 1.0%, CaO - 0.9%, MgO - 0.4%, Na 2 O - 0.4%, the rest are other impurities. Filters are manufactured using the technology described in Example 1. The characteristics of the obtained products are presented in the table (line 5) with one difference: the pressing pressure during molding is 130 MPa.

Пример 3. По известному способу [6] изготавливают фильтры путем смешивания порошка никеля марки ПНЭ-1 и порообразователя в виде сферических гранул пенополистирола диаметром 0,5-1 мм: в виде дисков диаметром 30, толщиной 4 мм - для оценки пропускной способности и тонкости очистки материалов и в виде цилиндров диаметром 10, высотой 10 мм - для оценки прочности. Технология изготовления следующая. Гранулы порообразователя смешивают с 2,5% раствором глицерина в спирте из расчета 40 мл на 1 кг шихты и сушат на воздухе в течение 1 часа. Затем производят операции формования, спекания и контроля свойств по примеру 1.Example 3. According to the known method [6], filters are manufactured by mixing PNE-1 grade nickel powder and a blowing agent in the form of spherical granules of expanded polystyrene with a diameter of 0.5-1 mm: in the form of disks with a diameter of 30, a thickness of 4 mm - for assessing the throughput and fineness of cleaning of materials and in the form of cylinders with a diameter of 10, a height of 10 mm - for assessing strength. The manufacturing technology is as follows. The blowing agent granules are mixed with a 2.5% solution of glycerin in alcohol at the rate of 40 ml per 1 kg of the batch and dried in air for 1 hour. Then the operations of molding, sintering and control of properties are carried out according to example 1.

Характеристики полученных изделий представлены в таблице (строка 6).The characteristics of the obtained products are presented in the table (line 6).

Пример 4. По известному способу [6] изготавливают фильтры путем смешивания порошка на основе муллита и порообразователя в виде сферических гранул пенополистирола диаметром 0,5-1 мм: в виде дисков диаметром 30, толщиной 4 мм - для оценки пропускной способности и тонкости очистки материалов и в виде цилиндров диаметром 10, высотой 10 мм - для оценки прочности. Технология изготовления следующая. Гранулы порообразователя смешивают с 2,5% раствором глицерина в спирте из расчета 40 мл на 1 кг шихты и сушат на воздухе в течение 1 ч. Затем производят операции формования, спекания и контроля свойств по примеру 1 с одним отличием: давление прессования при формовании составляет 130 МПа.Example 4. According to the known method [6], filters are manufactured by mixing a mullite-based powder and a blowing agent in the form of spherical polystyrene granules with a diameter of 0.5-1 mm: in the form of disks with a diameter of 30, a thickness of 4 mm - for assessing the throughput and fineness of cleaning of materials and in the form of cylinders with a diameter of 10, a height of 10 mm - for assessing the strength. The manufacturing technology is as follows. The blowing agent granules are mixed with a 2.5% solution of glycerin in alcohol at the rate of 40 ml per 1 kg of the batch and dried in air for 1 hour. Then the operations of molding, sintering and control of properties are carried out according to example 1 with one difference: the pressing pressure during molding is 130 MPa.

Характеристики полученных изделий представлены в таблице (строка 7).The characteristics of the obtained products are presented in the table (line 7).

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что изготовление изделий из порошков (из которых формируется матрица) одинакового фракционного состава матрицы по предлагаемому способу по сравнению с известным позволяет: получать изделия более высокой тонкости очистки, повысить параметр эффективности использования фильтрующих материалов на 58,8-66,7% и прочность более чем в 1,6 раза. Несоблюдение количества слоев керамического порошка на гранулах порообразователя приводит к снижению качества изделий. Если количество слоев меньше двух, существенно снижаются параметр эффективности (на 52,0%) и тонкость очистки (пропорционально максимальному размеру пор более чем в 2,1 раза); если количество слоев более пяти, существенно снижаются параметр эффективности (на 19,1%) и пропускная способность (пропорционально коэффициенту проницаемости на 33,1%).The analysis of the data presented in the table shows that the production of products from powders (of which the matrix is formed) of the same fractional composition of the matrix using the proposed method compared to the known method allows: to obtain products of higher purification fineness, to increase the efficiency parameter of using filter materials by 58.8-66.7% and the strength by more than 1.6 times. Failure to comply with the number of layers of ceramic powder on the granules of the blowing agent leads to a decrease in the quality of the products. If the number of layers is less than two, the efficiency parameter (by 52.0%) and the purification fineness (proportionally to the maximum pore size by more than 2.1 times) are significantly reduced; if the number of layers is more than five, the efficiency parameter (by 19.1%) and the throughput (proportionally to the permeability coefficient by 33.1%) are significantly reduced.

Заявленный способ получения пористых порошковых материалов по сравнению с известным позволяет повысить параметр эффективности использования фильтрующих изделий на 58,8-66,7% и их прочность более чем в 1,6 раза.The claimed method for producing porous powder materials, compared to the known method, allows increasing the efficiency parameter of using filter products by 58.8-66.7% and their strength by more than 1.6 times.

Claims (5)

1. Способ получения пористых порошковых материалов, включающий приготовление шихты путем нанесения на частицы порообразователя связующего и смешивания их с порошком, ее формование и спекание, отличающийся тем, что при смешивании используют порошок металлический или керамический, при этом на частицы порообразователя наносят не менее двух и не более пяти слоев керамического порошка, при этом при нанесении первого слоя керамического порошка на частицы наносят органическое связующее, а при нанесении второго и последующего слоев используют неорганическое связующее. 1. A method for producing porous powder materials, including preparing a batch by applying a binder to the particles of a blowing agent and mixing them with the powder, shaping and sintering it, characterized in that a metal or ceramic powder is used during mixing, and at least two and no more than five layers of ceramic powder are applied to the particles of the blowing agent, and when applying the first layer of ceramic powder, an organic binder is applied to the particles, and when applying the second and subsequent layers, an inorganic binder is used. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве частиц порообразователя используют гранулы пенополистирола.2. The method according to paragraph 1, characterized in that expanded polystyrene granules are used as the blowing agent particles. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют частицы порообразователя с размером в диапазоне 0,5-1 мм. 3. The method according to item 1, characterized in that particles of the blowing agent with a size in the range of 0.5-1 mm are used. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что органическое связующее используют в виде водно-дисперсионного полиуретанового лака. 4. The method according to paragraph 1, characterized in that the organic binder is used in the form of a water-dispersion polyurethane varnish. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что неорганическое связующее используют в виде водного раствора силиката натрия.5. The method according to paragraph 1, characterized in that the inorganic binder is used in the form of an aqueous solution of sodium silicate.
RU2024101478A 2024-01-22 Method of producing porous powder materials RU2833540C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2833540C1 true RU2833540C1 (en) 2025-01-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU597510A1 (en) * 1976-12-15 1978-03-15 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Проблем Материаловедения Ан Украинской Сср Method of manufacturing sintered metal filters
US7963402B2 (en) * 2005-09-05 2011-06-21 Sud-Chemie Hi-Tech Ceramics Inc. Filter device for molten metal filtration and method for producing such filters
RU2691207C1 (en) * 2017-12-26 2019-06-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Method of producing porous ceramic with bimodal porosity distribution
EP2966184B1 (en) * 2013-03-05 2023-06-07 Taisei Kogyo Co., Ltd. Porous sintered material, and method for producing porous sintered material
US11819917B2 (en) * 2004-10-15 2023-11-21 Taisei Kogyo Co., Ltd. Method of making a porous sintered body, a compound for making the porous sintered body, and the porous sintered body

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU597510A1 (en) * 1976-12-15 1978-03-15 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Проблем Материаловедения Ан Украинской Сср Method of manufacturing sintered metal filters
US11819917B2 (en) * 2004-10-15 2023-11-21 Taisei Kogyo Co., Ltd. Method of making a porous sintered body, a compound for making the porous sintered body, and the porous sintered body
US7963402B2 (en) * 2005-09-05 2011-06-21 Sud-Chemie Hi-Tech Ceramics Inc. Filter device for molten metal filtration and method for producing such filters
EP2966184B1 (en) * 2013-03-05 2023-06-07 Taisei Kogyo Co., Ltd. Porous sintered material, and method for producing porous sintered material
RU2691207C1 (en) * 2017-12-26 2019-06-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Method of producing porous ceramic with bimodal porosity distribution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бабашов В.Г. и др. Пористая керамика для фильтрации расплавов металлов и горячих газов. ТРУДЫ ВИАМ N8 (90) 2000, с.54-63. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107200599B (en) Porous alumina ceramic and preparation method and application thereof
RU2456056C2 (en) Ceramic filter with carbon coat, and method of its production
JPS5834006A (en) Filter structure, production thereof and ultrafiltration apparatus using same
US5525557A (en) High density green bodies
CN109173748A (en) A kind of preparation method of coal ash ceramic film
CN109311760B (en) Zirconia ceramic, porous material made therefrom and method for producing zirconia ceramic
JPS60238117A (en) Ceramic filter and its production and use
AU2020102254A4 (en) Raw material for preparing porous ceramic material and preparation method of porous ceramic material
JPH09157060A (en) Inorganic sintered porous body and filter
US5824220A (en) Inorganic porous support for a filter membrane, and method of manufacture
US8303889B2 (en) Method for making a SiC based ceramic porous body
RU2833540C1 (en) Method of producing porous powder materials
JP7590035B2 (en) Low melting point porous ceramic material and its manufacturing method
JP2000109374A (en) Production of porous mullite product
JPH0667776B2 (en) A continuous pore glass sintered body having a large continuous pore volume, which is particularly suitable as a filter material for liquids and gases having a high permeation rate, and a method for producing the same.
CN112979337A (en) Preparation of silicon carbide porous ceramic membrane support
CN110508824A (en) A kind of preparation method and application of Ti-Ti5Si3 porous inner wall gradient membrane tube
CN101448558A (en) Improved porous ceramic filter material for better molten iron filtration
CN119390474B (en) Preparation method and application of porous ceramic material with high through-porosity
JP2005336539A (en) Porous sintered body and method for producing the same
JP4713214B2 (en) Method for producing porous ceramics
RU2646650C2 (en) Ceramic mixture for making filters
JP2001233683A (en) Porous material and method for producing the same
JPH09286658A (en) Production of ceramic spherical hollow body and manufacture of ceramic panel using ceramic spherical hollow body as constituent material
JPH061673A (en) Porous ceramic manufacturing method