CN112794730B - 复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法 - Google Patents

复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合增强的多孔尖晶石‑刚玉‑碳陶瓷过滤器及其制备方法。其技术方案是：以81～90wt％的改性多孔尖晶石‑刚玉陶瓷细粉、3～6wt％的改性煤焦油沥青粉、0.6～3wt％的单质硅粉和5～10wt％的刚玉微粉为原料，将原料和占原料0.3～1.5wt％的减水剂搅拌，得到混合料；再外加占原料0.6～3wt％的流变剂、3.5～7wt％的硅溶胶、0.1～0.35wt％的消泡剂和25～42wt％的去离子水，搅拌，得到混合溶液；将混合料和混合溶液搅拌，得到浆体；将碳化硅预形体完全浸入到浆体中，离心，干燥，在埋碳条件和1330～1480℃下保温，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石‑刚玉‑碳陶瓷过滤器。本发明所制制品力学性能优异、热震稳定性好、使用寿命长和过滤效果优良。

Description

复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法
技术领域
本发明属于多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器技术领域。尤其涉及一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法。
背景技术
钢液中夹杂物是影响钢质量的重要因素，去除夹杂物、提高钢液纯净度是提高钢质量的重要途径。在钢液浇注的最终环节，引入多孔陶瓷过滤器滤除钢液中的夹杂物是一种有效净化钢液、提高钢质量的重要方法。
目前，关于钢液过滤用的陶瓷过滤器已有报道。如“氧化锆质泡沫陶瓷过滤器”(CN101164657A)专利技术，采用氧化锆、氧化铝、氧化钙和氧化钇等为原料，以软质聚氨酯泡沫塑料为载体，制备了一种氧化锆质泡沫陶瓷过滤器，但由于氧化锆高温化学稳定性强，对夹杂物的化学吸附能力弱，过滤效果有限，且氧化锆与熔渣接触时易失去稳定剂，制品会因晶型转变产生的体积变化而损毁。又如“氧化铝质多孔泡沫陶瓷过滤器的制备方法”(CN103848642A)专利技术，采用工业氧化铝等为原料，以聚氨酯海绵泡沫为模板制备了一种氧化铝质多孔泡沫陶瓷过滤器，但该技术使用的原料为致密粉体，所得制品骨架为中空结构，表面致密，与钢液中夹杂物相互作用弱，难以吸附钢液中小尺寸夹杂，而且制品强度低、热震稳定性差、使用寿命低。又如“碳化硅质泡沫陶瓷过滤器”(CN101165655A)专利技术，采用碳化硅、氧化铝、二氧化硅和滑石等为原料，以软质聚氨酯泡沫塑料为载体，制备了一种碳化硅质泡沫陶瓷过滤器，但碳化硅为非氧化物，与钢水中氧化物夹杂亲和性差、相互作用弱，导致制品对氧化物夹杂吸附能力有限，过滤效果差。又如文献技术(丁俊杰，等.二次挂浆工艺对铸造用SiC基泡沫陶瓷性能的影响.耐火材料，2020.54(2):137-140)，采用SiC微粉、α-Al2O3微粉和硅溶胶等为原料，以有机泡沫为模板，通过对预烧后坯体进行二次挂浆制备了SiC基泡沫陶瓷，但其预烧后坯体表面呈现较大裂纹，坯体强度低，所得制品骨架强度低，使用寿命短。
综上所述，现有钢液用多孔陶瓷过滤器技术仍存在几个问题，其一、过滤器骨架表面致密，对夹杂物的吸附能力有限，过滤效果差；其二、过滤器骨架强度低、热震稳定性差、使用寿命短。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，用该方法制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器力学性能优异、热震稳定性好、使用寿命长和过滤效果优良。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的步骤是：
步骤1、多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤1.1、将氢氧化铝细粉以2.5～4.5℃/min的速率升温至350～450℃，保温2～4小时，冷却，得到多孔氧化铝团聚体细粉。
步骤1.2、按所述多孔氧化铝团聚体细粉∶轻烧菱镁矿微粉的质量比为1∶(0.25～0.38)，将所述多孔氧化铝团聚体细粉与所述轻烧菱镁矿微粉置于搅拌机中，搅拌1～4小时，得到混合粉体。
步骤1.3、将所述混合粉体在100～180MPa条件下机压成型，再将成型后的坯体于110～160℃条件下干燥15～24小时；然后以3.5～5℃/min的速率升温至1650～1750℃，保温3～5小时，冷却，得到纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷。
所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷：显气孔率为22～40％；体积密度为2.3～2.95g/cm3；平均孔径为500～800nm。
步骤1.4、将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷破粉碎，筛分，得到粒径小于30μm的纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤2、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤2.1、按去离子水∶催化剂的质量比为100∶(1.4～5.5)，将所述去离子水和所述催化剂置于搅拌机中，搅拌5～10分钟，得到改性溶液。
步骤2.2、按所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉∶所述改性溶液的质量比为100∶(21～37)，先将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉置于真空装置中，抽真空至2.1～3kPa，再加入所述改性溶液，搅拌15～30分钟，关闭抽真空系统，自然干燥25～36小时，得到改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤3、碳化硅预形体的制备
按环己烷∶烯丙基氢聚碳硅烷的质量比为(2.5～12.5)∶1，将所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷置于搅拌锅内，搅拌5～15分钟，再加入占所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷质量和0.07～0.15wt％的铂的络合物溶液，搅拌5～15分钟，关闭搅拌机，得到混合溶液Ι；然后将聚氨酯泡沫模板浸渍在所述混合溶液Ι中，手动挤压；重复浸渍-手动挤压过程3～6次，取出后在室温条件下放置20～32小时，然后在氮气条件下于1150～1350℃保温1～2.5小时，冷却至室温，得到碳化硅预形体。
步骤4、复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备
以81～90wt％的所述改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉、3～6wt％的改性煤焦油沥青粉、0.6～3wt％的单质硅粉和5～10wt％刚玉微粉为原料，先将所述原料和占所述原料0.3～1.5wt％的减水剂置于搅拌器内，混合均匀，得到混合料；再将占所述原料0.6～3wt％的流变剂、3.5～7wt％的硅溶胶、0.1～0.35wt％的消泡剂和25～42wt％的去离子水置于搅拌器中，搅拌35～45min，得到混合溶液Ⅱ；将所述混合料和所述混合溶液Ⅱ置于搅拌器内，搅拌15～40分钟，得到浆体。
将所述碳化硅预形体浸入到所述浆体中，静置5～10分钟，取出后在离心机中以500～800r/min的转速处理3～8分钟，得到陶瓷素坯；将所述陶瓷素坯在60～85℃条件下干燥5～9小时，再于100～115℃条件干燥6～14小时，然后在埋碳条件下，以3～5℃/min的速率升温至1330～1480℃，保温2.5～4.5小时，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器。
所述氢氧化铝细粉的粒径小于44μm；所述氢氧化铝细粉的Al2O3含量为60～66wt％。
所述轻烧菱镁矿微粉的粒径小于2μm；所述轻烧菱镁矿微粉的MgO含量≥95wt％。
所述改性煤焦油沥青粉的粒径小于74μm；所述改性煤焦油沥青粉的C含量为70～80wt％。
所述单质硅粉的粒径小于45μm；所述单质硅粉的Si含量≥98wt％。
所述催化剂为九水硝酸铁、六水硝酸钴和六水硝酸镍中的一种；所述九水硝酸铁中Fe(NO3)3·9H2O含量大于98wt％，所述六水硝酸钴中Co(NO3)2·6H2O含量大于98wt％，所述六水硝酸镍中Ni(NO3)2·6H2O含量大于98wt％。
所述烯丙基氢聚碳硅烷的相对分子质量为5040～24960。
所述聚氨酯泡沫模板的孔径尺寸为8～20ppi；所述聚氨酯泡沫模板为开孔软泡沫模板。
所述铂的络合物溶液中的Pt含量为0.001～0.01wt％。
所述刚玉微粉的粒径为小于20μm；所述刚玉微粉的Al2O3≥99wt％。
所述流变剂为羧甲基纤维素钠或为羟乙基纤维素。
所述硅溶胶的SiO2含量为30～40wt％。
所述消泡剂为二甲基硅油或为聚醚改性硅油。
所述减水剂为木质素磺酸钠或为聚羧酸盐；所述木质素磺酸钠中的木质素含量为45～60wt％，所述聚羧酸盐中的侧链分子量为700～2300。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本发明制品骨架内部由碳化硅预形体制得，有利于提高制品的强度和热震稳定性。
在采用泡沫模板制备多孔陶瓷过滤器的现有技术中，所得制品骨架内部均为聚氨酯泡沫模板烧失后留下的中空结构，骨架强度低，即便采用多次真空浸渍工艺填充骨架内部中空结构，但制品尺寸受到了极大地限制；本发明以碳化硅预形体为模板进行挂浆，碳化硅预形体强度高且表面粗糙，有利于陶瓷浆体的附着，使所得制品的结构成为以碳化硅预形体为骨架，外层为碳化硅晶须增强的尖晶石-刚玉-碳复合材料，极大地增加了制品的强度，提高了制品的热震稳定性。
(2)本发明采用具有特殊孔结构的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉和特殊分布的SiC晶须，进一步提高制品的强度和热震稳定性。
本发明以改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉为原料，该原料具有贯通状纳米孔径的多孔结构。相比于致密原料，本发明采用的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉更有利于提高制品的强度和热震稳定性。
①本发明采用的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉表面粗糙，增大了陶瓷浆体与碳化硅预形体的接触面积，提高了挂浆性能，增大了骨架厚度，有利于提高制品的强度。
②在现有含碳材料中，氧化物颗粒表面相对光滑，且氧化物颗粒与碳之间烧结程度较弱，颗粒之间难以形成颈部连接；本发明采用的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉表面粗糙，增大了改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉之间、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉与改性煤焦油沥青粉之间的接触面积，促进了高温烧结过程中传质速率和各微颗粒之间连接颈部的长大，使颗粒之间形成锯齿咬合状结构，增大了制品的强度。
③在现有的碳化硅晶须增强的含碳材料中，碳化硅晶须只能在基质粉体的间隙中生成，与氧化物材料的界面相容性差，限制了材料强度和热震稳定性的进一步提高，而本发明采用改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉内部和表面孔洞的存在也会为SiC晶须的生长提供着位点，真空静置后，孔洞中附着了催化剂，有利于孔洞中SiC晶须的生长，使SiC晶须钉扎在改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉与改性煤焦油沥青的界面处，改善氧化物与非氧化物之间的界面相容性，进一步提高制品强度和热震稳定性。
(3)本发明主要采用改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉和改性煤焦油沥青等为原料，制备了具有微纳米孔径的多孔孔壁结构的尖晶石-刚玉-碳多孔陶瓷过滤器，有利于提高制品对非金属夹杂物的吸附能力和吸附效率，能更有效地净化钢液。
①本发明采用改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉为原料，改变了制品骨架表面的微观结构，使所得制品的骨架具有微纳米尺寸气孔的多孔孔壁结构，增大了骨架的比表面积，增加了钢液与制品的接触面积，能增强制品对钢液中夹杂物的物理吸附能力。
②本发明制品为含碳材料，且骨架表面粗糙，能增大钢液对制品骨架的润湿角，提高了制品对钢液中夹杂物的吸附能力
③在高温服役过程中，镁铝尖晶石和氧化铝能够与碳能发生碳热还原反应，Al2O3被还原后主要以Al、AlO和Al2O蒸气的形式存在，MgAl2O4被还原后主要以Mg、Al、AlO和Al2O蒸气的形式存在。一部分Mg、Al、AlO和Al2O蒸气通过制品内部微纳米气孔逸散到制品表面，被再次氧化形成高活性的Al2O3/MgAl2O4层，降低了钢液中总氧含量，且沉积在制品表面的高活性Al2O3层仍能进一步吸附钢液中夹杂物，增强了过滤效果；同时，另一部分蒸气进入钢液中，与钢液中的氧以及其他夹杂物反应形成渣，渣上浮被顶渣吸收，进一步提高钢液纯净度。
④在高温服役过程中，制品内部会产生气体，例如，CO和CO2等，内部气体通过制品中微纳米气孔逸散到钢液中，形成微米气泡，气泡在上浮的过程中捕获小尺寸夹杂，进一步降低钢液中非金属夹杂物含量，同时，内部气体的逸散降低了制品内部压力，防止制品因内部压力过大而爆裂。
本发明所制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器：显气孔率80～90％；体积密度为0.45～0.83g/cm3；耐压强度为2.1～4.4MPa；物相组成主要为尖晶石、刚玉、β-SiC和石墨。
因此，本发明制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器具有微纳米多孔骨架和特殊分布的SiC晶须，力学性能优异、热震稳定性好、使用寿命长和过滤效果优良。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法。本具体实施方式所述制备方法的步骤是：
步骤1、多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤1.1、将氢氧化铝细粉以2.5～4.5℃/min的速率升温至350～450℃，保温2～4小时，冷却，得到多孔氧化铝团聚体细粉。
步骤1.2、按所述多孔氧化铝团聚体细粉∶轻烧菱镁矿微粉的质量比为1∶(0.25～0.38)，将所述多孔氧化铝团聚体细粉与所述轻烧菱镁矿微粉置于搅拌机中，搅拌1～4小时，得到混合粉体。
步骤1.3、将所述混合粉体在100～180MPa条件下机压成型，再将成型后的坯体于110～160℃条件下干燥15～24小时；然后以3.5～5℃/min的速率升温至1650～1750℃，保温3～5小时，冷却，得到纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷。
所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷：显气孔率为22～40％；体积密度为2.3～2.95g/cm3；平均孔径为500～800nm。
步骤1.4、将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷破粉碎，筛分，得到粒径小于30μm的纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤2、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤2.1、按去离子水∶催化剂的质量比为100∶(1.4～5.5)，将所述去离子水和所述催化剂置于搅拌机中，搅拌5～10分钟，得到改性溶液。
步骤2.2、按所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉∶所述改性溶液的质量比为100∶(21～37)，先将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉置于真空装置中，抽真空至2.1～3kPa，再加入所述改性溶液，搅拌15～30分钟，关闭抽真空系统，自然干燥25～36小时，得到改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤3、碳化硅预形体的制备
按环己烷∶烯丙基氢聚碳硅烷的质量比为(2.5～12.5)∶1，将所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷置于搅拌锅内，搅拌5～15分钟，再加入占所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷质量和0.07～0.15wt％的铂的络合物溶液，搅拌5～15分钟，关闭搅拌机，得到混合溶液Ι；然后将聚氨酯泡沫模板浸渍在所述混合溶液Ι中，手动挤压；重复浸渍-手动挤压过程3～6次，取出后在室温条件下放置20～32小时，然后在氮气条件下于1150～1350℃保温1～2.5小时，冷却至室温，得到碳化硅预形体。
步骤4、复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备
以81～90wt％的所述改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉、3～6wt％的改性煤焦油沥青粉、0.6～3wt％的单质硅粉和5～10wt％刚玉微粉为原料，先将所述原料和占所述原料0.3～1.5wt％的减水剂置于搅拌器内，混合均匀，得到混合料；再将占所述原料0.6～3wt％的流变剂、3.5～7wt％的硅溶胶、0.1～0.35wt％的消泡剂和25～42wt％的去离子水置于搅拌器中，搅拌35～45min，得到混合溶液Ⅱ；将所述混合料和所述混合溶液Ⅱ置于搅拌器内，搅拌15～40分钟，得到浆体。
将所述碳化硅预形体浸入到所述浆体中，静置5～10分钟，取出后在离心机中以500～800r/min的转速处理3～8分钟，得到陶瓷素坯；将所述陶瓷素坯在60～85℃条件下干燥5～9小时，再于100～115℃条件干燥6～14小时，然后在埋碳条件下，以3～5℃/min的速率升温至1330～1480℃，保温2.5～4.5小时，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器。
所述氢氧化铝细粉的Al2O3含量为60～66wt％。
所述轻烧菱镁矿微粉的MgO含量≥95wt％。
所述改性煤焦油沥青粉的C含量为70～80wt％。
所述单质硅粉的Si含量≥98wt％。
所述催化剂为九水硝酸铁、六水硝酸钴和六水硝酸镍中的一种；所述九水硝酸铁中Fe(NO3)3·9H2O含量大于98wt％，所述六水硝酸钴中Co(NO3)2·6H2O含量大于98wt％，所述六水硝酸镍中Ni(NO3)2·6H2O含量大于98wt％。
所述烯丙基氢聚碳硅烷的相对分子质量为5040～24960。
所述聚氨酯泡沫模板的孔径尺寸为8～20ppi。
所述铂的络合物溶液中的Pt含量为0.001～0.01wt％。
所述刚玉微粉的Al2O3≥99wt％。
所述流变剂为羧甲基纤维素钠或为羟乙基纤维素。
所述硅溶胶的SiO2含量为30～40wt％。
所述消泡剂为二甲基硅油或为聚醚改性硅油。
所述减水剂为木质素磺酸钠或为聚羧酸盐；所述木质素磺酸钠中的木质素含量为45～60wt％，所述聚羧酸盐中的侧链分子量为700～2300。
本具体实施方式中：
所述氢氧化铝细粉的粒径小于44μm；
所述轻烧菱镁矿微粉的粒径小于2μm；
所述改性煤焦油沥青粉的粒径小于74μm；
所述单质硅粉的粒径小于45μm；
所述聚氨酯泡沫模板为开孔软泡沫模板；
所述刚玉微粉的粒径为小于20μm。
实施例中不再赘述。
实施例1
一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
步骤1、多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤1.1、将氢氧化铝细粉以2.5℃/min的速率升温至350℃，保温2小时，冷却，得到多孔氧化铝团聚体细粉。
步骤1.2、按所述多孔氧化铝团聚体细粉∶轻烧菱镁矿微粉的质量比为1∶0.25，将所述多孔氧化铝团聚体细粉与所述轻烧菱镁矿微粉置于搅拌机中，搅拌1小时，得到混合粉体。
步骤1.3、将所述混合粉体在180MPa条件下机压成型，再将成型后的坯体于110℃条件下干燥15小时；然后以3.5℃/min的速率升温至1650℃，保温3小时，冷却，得到纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷。
所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷：显气孔率为22％；体积密度为2.95g/cm3；平均孔径为500nm。
步骤1.4、将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷破粉碎，筛分，得到粒径小于30μm的纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤2、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤2.1、按去离子水∶催化剂的质量比为100∶1.4，将所述去离子水和所述催化剂置于搅拌机中，搅拌5分钟，得到改性溶液。
步骤2.2、按所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉∶所述改性溶液的质量比为100∶21，先将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉置于真空装置中，抽真空至2.1kPa，再加入所述改性溶液，搅拌15分钟，关闭抽真空系统，自然干燥25小时，得到改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤3、碳化硅预形体的制备
按环己烷∶烯丙基氢聚碳硅烷的质量比为2.5∶1，将所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷置于搅拌锅内，搅拌5分钟，再加入占所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷质量和0.07wt％的铂的络合物溶液，搅拌5分钟，关闭搅拌机，得到混合溶液Ι；然后将聚氨酯泡沫模板浸渍在所述混合溶液Ι中，手动挤压；重复浸渍-手动挤压过程3次，取出后在室温条件下放置20小时，然后在氮气条件下于1150℃保温1小时，冷却至室温，得到碳化硅预形体。
步骤4、复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备
以81wt％的所述改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉、6wt％的改性煤焦油沥青粉、3wt％的单质硅粉和10wt％刚玉微粉为原料，先将所述原料和占所述原料0.3wt％的减水剂置于搅拌器内，混合均匀，得到混合料；再将占所述原料0.6wt％的流变剂、3.5wt％的硅溶胶、0.1wt％的消泡剂和25wt％的去离子水置于搅拌器中，搅拌35min，得到混合溶液Ⅱ；将所述混合料和所述混合溶液Ⅱ置于搅拌器内，搅拌15分钟，得到浆体。
将所述碳化硅预形体浸入到所述浆体中，静置5分钟，取出后在离心机中以500r/min的转速处理3分钟，得到陶瓷素坯；将所述陶瓷素坯在60℃条件下干燥5小时，再于100℃条件干燥6小时，然后在埋碳条件下，以3℃/min的速率升温至1330℃，保温2.5小时，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器。
所述氢氧化铝细粉的Al2O3含量为66wt％。
所述轻烧菱镁矿微粉的MgO含量为95wt％。
所述改性煤焦油沥青粉的C含量为70wt％。
所述单质硅粉的Si含量为98wt％。
所述催化剂为九水硝酸铁；所述九水硝酸铁中Fe(NO3)3·9H2O含量为98.1wt％。
所述烯丙基氢聚碳硅烷的相对分子质量为5040。
所述聚氨酯泡沫模板的孔径尺寸为20ppi。
所述铂的络合物溶液中的Pt含量为0.001wt％。
所述刚玉微粉的Al2O3为99wt％。
所述流变剂为羧甲基纤维素钠。
所述硅溶胶的SiO2含量为30wt％。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述减水剂为木质素磺酸钠；所述木质素磺酸钠中的木质素含量为48wt％。
本实施例制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器：显气孔率80％；体积密度为0.83g/cm3；耐压强度为4.4MPa；物相组成主要为尖晶石、刚玉、β-SiC和石墨。
实施例2
一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
步骤1、多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤1.1、将氢氧化铝细粉以3℃/min的速率升温至400℃，保温2.5小时，冷却，得到多孔氧化铝团聚体细粉。
步骤1.2、按所述多孔氧化铝团聚体细粉∶轻烧菱镁矿微粉的质量比为1∶0.3，将所述多孔氧化铝团聚体细粉与所述轻烧菱镁矿微粉置于搅拌机中，搅拌2小时，得到混合粉体。
步骤1.3、将所述混合粉体在150MPa条件下机压成型，再将成型后的坯体于125℃条件下干燥18小时；然后以4℃/min的速率升温至1680℃，保温3.5小时，冷却，得到纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷。
所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷：显气孔率为28％；体积密度为2.71g/cm3；平均孔径为600nm。
步骤1.4、将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷破粉碎，筛分，得到粒径小于30μm的纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤2、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤2.1、按去离子水∶催化剂的质量比为100∶3，将所述去离子水和所述催化剂置于搅拌机中，搅拌6分钟，得到改性溶液。
步骤2.2、按所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉∶所述改性溶液的质量比为100∶26，先将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉置于真空装置中，抽真空至2.4kPa，再加入所述改性溶液，搅拌20分钟，关闭抽真空系统，自然干燥28小时，得到改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤3、碳化硅预形体的制备
按环己烷∶烯丙基氢聚碳硅烷的质量比为6∶1，将所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷置于搅拌锅内，搅拌8分钟，再加入占所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷质量和0.1wt％的铂的络合物溶液，搅拌10分钟，关闭搅拌机，得到混合溶液Ι；然后将聚氨酯泡沫模板浸渍在所述混合溶液Ι中，手动挤压；重复浸渍-手动挤压过程4次，取出后在室温条件下放置24小时，然后在氮气条件下于1200℃保温1.5小时，冷却至室温，得到碳化硅预形体。
步骤4、复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备
以83wt％的所述改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉、5.5wt％的改性煤焦油沥青粉、2.5wt％的单质硅粉和9wt％刚玉微粉为原料，先将所述原料和占所述原料0.6wt％的减水剂置于搅拌器内，混合均匀，得到混合料；再将占所述原料1wt％的流变剂、5wt％的硅溶胶、0.15wt％的消泡剂和30wt％的去离子水置于搅拌器中，搅拌38min，得到混合溶液Ⅱ；将所述混合料和所述混合溶液Ⅱ置于搅拌器内，搅拌20分钟，得到浆体。
将所述碳化硅预形体浸入到所述浆体中，静置7分钟，取出后在离心机中以600r/min的转速处理5分钟，得到陶瓷素坯；将所述陶瓷素坯在70℃条件下干燥6小时，再于105℃条件干燥10小时，然后在埋碳条件下，以3.5℃/min的速率升温至1400℃，保温3小时，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器。
所述氢氧化铝细粉的Al2O3含量为64wt％。
所述轻烧菱镁矿微粉的MgO含量为95.3wt％。
所述改性煤焦油沥青粉的C含量为73wt％。
所述单质硅粉的Si含量为98.2wt％。
所述催化剂为六水硝酸钴；所述六水硝酸钴中Co(NO3)2·6H2O含量为98.2wt％。
所述烯丙基氢聚碳硅烷的相对分子质量为9120。
所述聚氨酯泡沫模板的孔径尺寸为16ppi。
所述铂的络合物溶液中的Pt含量为0.005wt％。
所述刚玉微粉的Al2O3为99.2wt％。
所述流变剂为羟乙基纤维素。
所述硅溶胶的SiO2含量为33wt％。
所述消泡剂为聚醚改性硅油。
所述减水剂为聚羧酸盐；所述聚羧酸盐中的侧链分子量为1000。
本实施例制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器：显气孔率83％；体积密度为0.72g/cm3；耐压强度为3.8MPa；物相组成主要为尖晶石、刚玉、β-SiC和石墨。
实施例3
一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
步骤1、多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤1.1、将氢氧化铝细粉以3.5℃/min的速率升温至430℃，保温3小时，冷却，得到多孔氧化铝团聚体细粉。
步骤1.2、按所述多孔氧化铝团聚体细粉∶轻烧菱镁矿微粉的质量比为1∶0.34，将所述多孔氧化铝团聚体细粉与所述轻烧菱镁矿微粉置于搅拌机中，搅拌3小时，得到混合粉体。
步骤1.3、将所述混合粉体在130MPa条件下机压成型，再将成型后的坯体于145℃条件下干燥21小时；然后以4.5℃/min的速率升温至1720℃，保温4小时，冷却，得到纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷。
所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷：显气孔率为33％；体积密度为2.55g/cm3；平均孔径为700nm。
步骤1.4、将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷破粉碎，筛分，得到粒径小于30μm的纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤2、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤2.1、按去离子水∶催化剂的质量比为100∶4，将所述去离子水和所述催化剂置于搅拌机中，搅拌8分钟，得到改性溶液。
步骤2.2、按所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉∶所述改性溶液的质量比为100∶30，先将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉置于真空装置中，抽真空至2.6kPa，再加入所述改性溶液，搅拌25分钟，关闭抽真空系统，自然干燥32小时，得到改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤3、碳化硅预形体的制备
按环己烷∶烯丙基氢聚碳硅烷的质量比为8∶1，将所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷置于搅拌锅内，搅拌10分钟，再加入占所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷质量和0.12wt％的铂的络合物溶液，搅拌12分钟，关闭搅拌机，得到混合溶液Ι；然后将聚氨酯泡沫模板浸渍在所述混合溶液Ι中，手动挤压；重复浸渍-手动挤压过程5次，取出后在室温条件下放置28小时，然后在氮气条件下于1280℃保温2小时，冷却至室温，得到碳化硅预形体。
步骤4、复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备
以87wt％的所述改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉、3wt％的改性煤焦油沥青粉、2wt％的单质硅粉和8wt％刚玉微粉为原料，先将所述原料和占所述原料1.2wt％的减水剂置于搅拌器内，混合均匀，得到混合料；再将占所述原料2wt％的流变剂、6wt％的硅溶胶、0.2wt％的消泡剂和35wt％的去离子水置于搅拌器中，搅拌40min，得到混合溶液Ⅱ；将所述混合料和所述混合溶液Ⅱ置于搅拌器内，搅拌35分钟，得到浆体。
将所述碳化硅预形体浸入到所述浆体中，静置8分钟，取出后在离心机中以700r/min的转速处理6分钟，得到陶瓷素坯；将所述陶瓷素坯在80℃条件下干燥7小时，再于110℃条件干燥12小时，然后在埋碳条件下，以4℃/min的速率升温至1450℃，保温3.5小时，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器。
所述氢氧化铝细粉的Al2O3含量为62wt％。
所述轻烧菱镁矿微粉的MgO含量为95.7wt％。
所述改性煤焦油沥青粉的C含量为76wt％。
所述单质硅粉的Si含量为98.4wt％。
所述催化剂为六水硝酸镍；所述六水硝酸镍中Ni(NO3)2·6H2O含量为98.3wt％。
所述烯丙基氢聚碳硅烷的相对分子质量为13920。
所述聚氨酯泡沫模板的孔径尺寸为12ppi。
所述铂的络合物溶液中的Pt含量为0.008wt％。
所述刚玉微粉的Al2O3为99.3wt％。
所述流变剂为羧甲基纤维素钠。
所述硅溶胶的SiO2含量为36wt％。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述减水剂为木质素磺酸钠；所述木质素磺酸钠中的木质素含量为58wt％。
本实施例制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器：显气孔率86％；体积密度为0.61g/cm3；耐压强度为2.9MPa；物相组成主要为尖晶石、刚玉、β-SiC和石墨。
实施例4
一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
步骤1、多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤1.1、将氢氧化铝细粉以4.5℃/min的速率升温至450℃，保温4小时，冷却，得到多孔氧化铝团聚体细粉。
步骤1.2、按所述多孔氧化铝团聚体细粉∶轻烧菱镁矿微粉的质量比为1∶0.38，将所述多孔氧化铝团聚体细粉与所述轻烧菱镁矿微粉置于搅拌机中，搅拌4小时，得到混合粉体。
步骤1.3、将所述混合粉体在100MPa条件下机压成型，再将成型后的坯体于160℃条件下干燥24小时；然后以5℃/min的速率升温至1750℃，保温5小时，冷却，得到纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷。
所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷：显气孔率为40％；体积密度为2.3g/cm3；平均孔径为800nm。
步骤1.4、将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷破粉碎，筛分，得到粒径小于30μm的纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤2、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤2.1、按去离子水∶催化剂的质量比为100∶5.5，将所述去离子水和所述催化剂置于搅拌机中，搅拌10分钟，得到改性溶液。
步骤2.2、按所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉∶所述改性溶液的质量比为100∶37，先将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉置于真空装置中，抽真空至3kPa，再加入所述改性溶液，搅拌30分钟，关闭抽真空系统，自然干燥36小时，得到改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉。
步骤3、碳化硅预形体的制备
按环己烷∶烯丙基氢聚碳硅烷的质量比为12.5∶1，将所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷置于搅拌锅内，搅拌15分钟，再加入占所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷质量和0.15wt％的铂的络合物溶液，搅拌15分钟，关闭搅拌机，得到混合溶液Ι；然后将聚氨酯泡沫模板浸渍在所述混合溶液Ι中，手动挤压；重复浸渍-手动挤压过程6次，取出后在室温条件下放置32小时，然后在氮气条件下于1350℃保温2.5小时，冷却至室温，得到碳化硅预形体。
步骤4、复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备
以90wt％的所述改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉、4.4wt％的改性煤焦油沥青粉、0.6wt％的单质硅粉和5wt％刚玉微粉为原料，先将所述原料和占所述原料1.5wt％的减水剂置于搅拌器内，混合均匀，得到混合料；再将占所述原料3wt％的流变剂、7wt％的硅溶胶、0.35wt％的消泡剂和42wt％的去离子水置于搅拌器中，搅拌45min，得到混合溶液Ⅱ；将所述混合料和所述混合溶液Ⅱ置于搅拌器内，搅拌40分钟，得到浆体。
将所述碳化硅预形体浸入到所述浆体中，静置10分钟，取出后在离心机中以800r/min的转速处理8分钟，得到陶瓷素坯；将所述陶瓷素坯在85℃条件下干燥9小时，再于115℃条件干燥14小时，然后在埋碳条件下，以5℃/min的速率升温至1480℃，保温4.5小时，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器。
所述氢氧化铝细粉的Al2O3含量为60wt％。
所述轻烧菱镁矿微粉的MgO含量为96wt％。
所述改性煤焦油沥青粉的C含量为80wt％。
所述单质硅粉的Si含量为98.6wt％。
所述催化剂为九水硝酸铁；所述九水硝酸铁中Fe(NO3)3·9H2O含量为98.4wt％。
所述烯丙基氢聚碳硅烷的相对分子质量为24960。
所述聚氨酯泡沫模板的孔径尺寸为8ppi。
所述铂的络合物溶液中的Pt含量为0.01wt％。
所述刚玉微粉的Al2O3为99.5wt％。
所述流变剂为羟乙基纤维素。
所述硅溶胶的SiO2含量为40wt％。
所述消泡剂为聚醚改性硅油。
所述减水剂为聚羧酸盐；所述聚羧酸盐中的侧链分子量为2200。
本实施例制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器：显气孔率90％；体积密度为0.45g/cm3；耐压强度为2.1MPa；物相组成主要为尖晶石、刚玉、β-SiC和石墨。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本具体实施方式制品骨架内部由碳化硅预形体制得，有利于提高制品的强度和热震稳定性。
在采用泡沫模板制备多孔陶瓷过滤器的现有技术中，所得制品骨架内部均为聚氨酯泡沫模板烧失后留下的中空结构，骨架强度低，即便采用多次真空浸渍工艺填充骨架内部中空结构，但制品尺寸受到了极大地限制；本具体实施方式以碳化硅预形体为模板进行挂浆，碳化硅预形体强度高且表面粗糙，有利于陶瓷浆体的附着，使所得制品的结构成为以碳化硅预形体为骨架，外层为碳化硅晶须增强的尖晶石-刚玉-碳复合材料，极大地增加了制品的强度，提高了制品的热震稳定性。
(2)本具体实施方式采用具有特殊孔结构的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉和特殊分布的SiC晶须，进一步提高制品的强度和热震稳定性。
本具体实施方式以改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉为原料，该原料具有贯通状纳米孔径的多孔结构。相比于致密原料，本具体实施方式采用的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉更有利于提高制品的强度和热震稳定性。
①本具体实施方式采用的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉表面粗糙，增大了陶瓷浆体与碳化硅预形体的接触面积，提高了挂浆性能，增大了骨架厚度，有利于提高制品的强度。
②在现有含碳材料中，氧化物颗粒表面相对光滑，且氧化物颗粒与碳之间烧结程度较弱，颗粒之间难以形成颈部连接；本具体实施方式采用的改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉表面粗糙，增大了改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉之间、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉与改性煤焦油沥青粉之间的接触面积，促进了高温烧结过程中传质速率和各微颗粒之间连接颈部的长大，使颗粒之间形成锯齿咬合状结构，增大了制品的强度。
③在现有的碳化硅晶须增强的含碳材料中，碳化硅晶须只能在基质粉体的间隙中生成，与氧化物材料的界面相容性差，限制了材料强度和热震稳定性的进一步提高，而本具体实施方式采用改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉内部和表面孔洞的存在也会为SiC晶须的生长提供着位点，真空静置后，孔洞中附着了催化剂，有利于孔洞中SiC晶须的生长，使SiC晶须钉扎在改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉与改性煤焦油沥青的界面处，改善氧化物与非氧化物之间的界面相容性，进一步提高制品强度和热震稳定性。
(3)本具体实施方式主要采用改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉和改性煤焦油沥青等为原料，制备了具有微纳米孔径的多孔孔壁结构的尖晶石-刚玉-碳多孔陶瓷过滤器，有利于提高制品对非金属夹杂物的吸附能力和吸附效率，能更有效地净化钢液。
①本具体实施方式采用改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉为原料，改变了制品骨架表面的微观结构，使所得制品的骨架具有微纳米尺寸气孔的多孔孔壁结构，增大了骨架的比表面积，增加了钢液与制品的接触面积，能增强制品对钢液中夹杂物的物理吸附能力。
②本具体实施方式制品为含碳材料，且骨架表面粗糙，能增大钢液对制品骨架的润湿角，提高了制品对钢液中夹杂物的吸附能力
③在高温服役过程中，镁铝尖晶石和氧化铝能够与碳能发生碳热还原反应，Al2O3被还原后主要以Al、AlO和Al2O蒸气的形式存在，MgAl2O4被还原后主要以Mg、Al、AlO和Al2O蒸气的形式存在。一部分Mg、Al、AlO和Al2O蒸气通过制品内部微纳米气孔逸散到制品表面，被再次氧化形成高活性的Al2O3/MgAl2O4层，降低了钢液中总氧含量，且沉积在制品表面的高活性Al2O3层仍能进一步吸附钢液中夹杂物，增强了过滤效果；同时，另一部分蒸气进入钢液中，与钢液中的氧以及其他夹杂物反应形成渣，渣上浮被顶渣吸收，进一步提高钢液纯净度。
④在高温服役过程中，制品内部会产生气体，例如，CO和CO2等，内部气体通过制品中微纳米气孔逸散到钢液中，形成微米气泡，气泡在上浮的过程中捕获小尺寸夹杂，进一步降低钢液中非金属夹杂物含量，同时，内部气体的逸散降低了制品内部压力，防止制品因内部压力过大而爆裂。
本具体实施方式制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器：显气孔率80～90％；体积密度为0.45～0.83g/cm3；耐压强度为2.1～4.4MPa；物相组成主要为尖晶石、刚玉、β-SiC和石墨。
因此，本具体实施方式制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器具有微纳米多孔骨架和特殊分布的SiC晶须，力学性能优异、热震稳定性好、使用寿命长和过滤效果优良。

Claims (10)

1.一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：
步骤1、多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤1.1、将氢氧化铝细粉以2.5~4.5℃/min的速率升温至350~450℃，保温2~4小时，冷却，得到多孔氧化铝团聚体细粉；
步骤1.2、按所述多孔氧化铝团聚体细粉∶轻烧菱镁矿微粉的质量比为1∶（0.25~0.38），将所述多孔氧化铝团聚体细粉与所述轻烧菱镁矿微粉置于搅拌机中，搅拌1~4小时，得到混合粉体；
步骤1.3、将所述混合粉体在100~180MPa条件下机压成型，再将成型后的坯体于110~160℃条件下干燥15~24小时；然后以3.5~5℃/min的速率升温至1650~1750℃，保温3~5小时，冷却，得到纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷；
所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷：显气孔率为22~40%，体积密度为2.3~2.95g/cm3，平均孔径为500~800nm；
步骤1.4、将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷破粉碎，筛分，得到粒径小于30μm的纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉；
步骤2、改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉的制备
步骤2.1、按去离子水∶催化剂的质量比为100∶（1.4~5.5），将所述去离子水和所述催化剂置于搅拌机中，搅拌5~10分钟，得到改性溶液；
步骤2.2、按所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉∶所述改性溶液的质量比为100∶（21~37），先将所述纳米孔径的多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉置于真空装置中，抽真空至2.1~3kPa，再加入所述改性溶液，搅拌15~30分钟，关闭抽真空系统，自然干燥25~36小时，得到改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉；
步骤3、碳化硅预形体的制备
按环己烷∶烯丙基氢聚碳硅烷的质量比为（2.5~12.5）∶1，将所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷置于搅拌锅内，搅拌5~15分钟，再加入占所述环己烷和所述烯丙基氢聚碳硅烷质量和0.07~0.15wt%的铂的络合物溶液，搅拌5~15分钟，关闭搅拌机，得到混合溶液Ι；然后将聚氨酯泡沫模板浸渍在所述混合溶液Ι中，手动挤压；重复浸渍-手动挤压过程3~6次，取出后在室温条件下放置20~32小时，然后在氮气条件下于1150~1350℃保温1~2.5小时，冷却至室温，得到碳化硅预形体；
步骤4、复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备
以81~90wt%的粒径小于30μm的所述改性多孔尖晶石-刚玉陶瓷细粉、3~6wt%的改性煤焦油沥青粉、0.6~3wt%的单质硅粉和5~10wt%刚玉微粉为原料，先将所述原料和占所述原料0.3~1.5wt%的减水剂置于搅拌器内，混合均匀，得到混合料；再将占所述原料0.6~3wt%的流变剂、3.5~7wt%的硅溶胶、0.1~0.35wt%的消泡剂和25~42wt%的去离子水置于搅拌器中，搅拌35~45min，得到混合溶液Ⅱ；将所述混合料和所述混合溶液Ⅱ置于搅拌器内，搅拌15~40分钟，得到浆体；
将所述碳化硅预形体浸入到所述浆体中，静置5~10分钟，取出后在离心机中以500~800r/min的转速处理3~8分钟，得到陶瓷素坯；将所述陶瓷素坯在60~85℃条件下干燥5~9小时，再于100~115℃条件干燥6~14小时，然后在埋碳条件下，以3~5℃/min的速率升温至1330~1480℃，保温2.5~4.5小时，冷却，制得复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器；
所述氢氧化铝细粉的粒径小于44μm；所述氢氧化铝细粉的Al2O3含量为60~66wt%；
所述轻烧菱镁矿微粉的粒径小于2μm；所述轻烧菱镁矿微粉的MgO含量≥95wt%；
所述改性煤焦油沥青粉的粒径小于74μm；所述改性煤焦油沥青粉的C含量为70~80wt%；
所述单质硅粉的粒径小于45μm；所述单质硅粉的Si含量≥98wt%；
所述减水剂为木质素磺酸钠或为聚羧酸盐；所述木质素磺酸钠中的木质素含量为45~60wt%，所述聚羧酸盐中的侧链分子量为700~2300。
2.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述催化剂为九水硝酸铁、六水硝酸钴和六水硝酸镍中的一种；所述九水硝酸铁中Fe(NO3)3•9H2O含量大于98wt%，所述六水硝酸钴中Co(NO3)2•6H2O含量大于98wt%，所述六水硝酸镍中Ni(NO3)2•6H2O含量大于98wt%。
3.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述烯丙基氢聚碳硅烷的相对分子质量为5040~24960。
4.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述聚氨酯泡沫模板的孔径尺寸为8~20ppi；所述聚氨酯泡沫模板为开孔软泡沫模板。
5.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述铂的络合物溶液中的Pt含量为0.001~0.01wt%。
6.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述刚玉微粉的粒径为小于20μm；所述刚玉微粉的Al2O3≥99wt%。
7.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述流变剂为羧甲基纤维素钠或为羟乙基纤维素。
8.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述硅溶胶的SiO2含量为30~40wt%。
9.根据权利要求1所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法，其特征在于所述消泡剂为二甲基硅油或为聚醚改性硅油。
10.一种复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器，其特征在于所述复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器是根据权利要求1~9项中任一项所述的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器的制备方法所制备的复合增强的多孔尖晶石-刚玉-碳陶瓷过滤器。
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