过滤用微孔陶瓷的研制
发布时间：2020-07-23 08:38
【摘要】： 多孔陶瓷是一类以气孔为主相的无机非金属材料。其显著特点是高气孔率，而且其气孔表面、形状、大小及其分布可调节，其气孔率可高达90％，气孔孔径从毫米级至纳米级。微孔陶即指孔径大小在微米级尺度的多孔陶瓷。同传统的多孔材料相比，多孔陶瓷还具有耐高温、耐腐蚀、抗热震性、孔径分布均匀且狭窄、成(?)低、使用寿命长等优点，以及利用其巨大的表面积相匹配的优良热、电、磁、光、化学等功能。应用范围也由传统的冶金、化工和建材等方面拓展到生物化学、电子工程、食品饮料工业、环境保护、航空航天等许多方面。 本文通过对过滤用硅藻土助滤剂的解剖研究，设计并采用压制成型法和颗粒堆积法制备了能够代替硅藻土用于工业过滤的微孔陶瓷，进而对其性能进行了研究。 1、以硅灰石为主要原料，碳酸钙为成孔剂，采用(?)制成型法。经配料、造粒、成型、干燥、烧成等工艺制备了硅酸钙质微孔陶瓷。制得的微孔陶瓷孔径为1～10μm，气孔率30.04～66.15％，吸水率为14.99～65.65％，硅灰石颗粒呈针状、棒状，排列无定向，形成了理想的具有高孔隙度的多孔结构。 2、以硅灰石为主要原料，采用颗粒堆积法及烧(?)艺制备了微孔陶瓷。制得的微孔陶瓷孔径为1～10μm，气孔率达51.25～62.88％，吸水率达42.16～57.81％，Zeta电位平均值为-34.65mV，pH值为9.35～10.02，比表面积可达2.82m(?)g。 3、研究了烧成温度、成孔剂用量、粘结剂及其用量、成型压力、保温时间等因素对样品性能的影响以及微孔陶瓷的表面形貌特点。粘结剂1和粘结剂4的加入，不仅起到粘结作用，而且有助熔作用。采用压制成型法时，最佳制备条件为：粘结剂1用量17％。成孔剂1％，成型压力5MPa，适宜的烧成温度为1050℃；采用颗粒堆积法时，最佳制备条件为：粘结剂4用量15％，烧成温度1080℃，保温时间为30分钟，适宜的烧成温度为1080℃。 4、对制备的微孔陶瓷粉碎、过筛，并对其颗粒学特征进行了研究，为啤酒过滤试验奠定了基础。
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TB321
【图文】：
011、0010‘00100.00粒度(微米)图1一2细硅藻土的粒度分布曲线从图1一3可以看出，燕京啤酒过滤所用的硅藻，单体多呈圆盘状.粒度比较均匀，颗粒表面光滑，微孔呈放射状或圆环状有规律地排列，孔径一般介于01一10娜，孔口及孔壁较光滑。由扫描电子显微镜测得的粒度分布特点与激光粒度分析所得到的结果是基本一致的。此外，粗、细硅藻土中的硅藻的纹饰结构略有不同，它们应属于不同种类的硅藻。从图卜3(c)和l一3(O还可以看出
第二章材料的设计与制备第一节多孔陶瓷的孔结构的设计根据孔的结构特点，K.Ishizald等(1998)将现有的多孔材料大体分为七种类型(图2一l):t39，(a)典型的泡沫是开口的，开口气孔率达0.7一。乡5;由陶瓷泥浆发泡，或大量使用成孔剂，或用陶瓷材料包裹聚合物，然后烧尽被包裹的聚合物而获得。(b)孔在内部明显互相串接成网络状，并且孔的尺寸和大小是均匀的:(c)颗粒之间呈点式接触，相应地，孔的形状是尖锐的:(d)空隙由板状颗粒搭建而成，当板状颗粒堆叠时，空隙相应减少:(e)空隙由纤维状颗粒堆积而成
气孔率分别为59.31%、5804%，比较接近，而BA3成型压力为IOMPa，气孔率为53.58%。从图3一l可以看出BAI、BAZ的气孔率也比较接近，与测得的结果是一致的.断口形貌也比较相似，BAZ的烧结程度比BAI高，颗粒棱角己经开始圆化。BA3结构较紧密，气孔率较低，烧结程度跟BAZ接近。从BAI、BAZ、BA3的SEM图片还可以看出它们的断口凹凸不平，样品中的颗粒杂乱无章地堆积，这样形成的结构气孔率比较高，单个颗粒表面比较光滑，有利于过滤过程中滤液的快速通过。表3一ZB组实验及结果编编号号硅灰石石粘结剂剂碳酸酸成型压力力烧成温度度保温时时吸水率率气孔率率体积密度度(((((%)))l(%)))钙(%)))(入且〕a)))(cC)))间(h)))(%)))(%)))(岁e一n3)))BBBAIII8222l777lll55510jooo11148.599959.31111.2222BBBAZZZ8222l777lll555110000lll47333358.04441.2333BBBA3338222l777llll000105000lll39.755553.58881.3555BBBBIII8lll1777222555105000lll43.71115577771.2888BBBBZZZ8llll777222555110000lll4，.3(》》56.8(〕〕1.2555BBBB3338llll777222l000105000lll33，533349_57771.48
本文编号：2767115
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TB321
【图文】：
011、0010‘00100.00粒度(微米)图1一2细硅藻土的粒度分布曲线从图1一3可以看出，燕京啤酒过滤所用的硅藻，单体多呈圆盘状.粒度比较均匀，颗粒表面光滑，微孔呈放射状或圆环状有规律地排列，孔径一般介于01一10娜，孔口及孔壁较光滑。由扫描电子显微镜测得的粒度分布特点与激光粒度分析所得到的结果是基本一致的。此外，粗、细硅藻土中的硅藻的纹饰结构略有不同，它们应属于不同种类的硅藻。从图卜3(c)和l一3(O还可以看出
第二章材料的设计与制备第一节多孔陶瓷的孔结构的设计根据孔的结构特点，K.Ishizald等(1998)将现有的多孔材料大体分为七种类型(图2一l):t39，(a)典型的泡沫是开口的，开口气孔率达0.7一。乡5;由陶瓷泥浆发泡，或大量使用成孔剂，或用陶瓷材料包裹聚合物，然后烧尽被包裹的聚合物而获得。(b)孔在内部明显互相串接成网络状，并且孔的尺寸和大小是均匀的:(c)颗粒之间呈点式接触，相应地，孔的形状是尖锐的:(d)空隙由板状颗粒搭建而成，当板状颗粒堆叠时，空隙相应减少:(e)空隙由纤维状颗粒堆积而成
气孔率分别为59.31%、5804%，比较接近，而BA3成型压力为IOMPa，气孔率为53.58%。从图3一l可以看出BAI、BAZ的气孔率也比较接近，与测得的结果是一致的.断口形貌也比较相似，BAZ的烧结程度比BAI高，颗粒棱角己经开始圆化。BA3结构较紧密，气孔率较低，烧结程度跟BAZ接近。从BAI、BAZ、BA3的SEM图片还可以看出它们的断口凹凸不平，样品中的颗粒杂乱无章地堆积，这样形成的结构气孔率比较高，单个颗粒表面比较光滑，有利于过滤过程中滤液的快速通过。表3一ZB组实验及结果编编号号硅灰石石粘结剂剂碳酸酸成型压力力烧成温度度保温时时吸水率率气孔率率体积密度度(((((%)))l(%)))钙(%)))(入且〕a)))(cC)))间(h)))(%)))(%)))(岁e一n3)))BBBAIII8222l777lll55510jooo11148.599959.31111.2222BBBAZZZ8222l777lll555110000lll47333358.04441.2333BBBA3338222l777llll000105000lll39.755553.58881.3555BBBBIII8lll1777222555105000lll43.71115577771.2888BBBBZZZ8llll777222555110000lll4，.3(》》56.8(〕〕1.2555BBBB3338llll777222l000105000lll33，533349_57771.48
【引证文献】
相关期刊论文 前1条
1 占启安;;工艺因数对扩氧器微孔陶瓷气孔率的影响分析[J];中国陶瓷;2013年08期
本文编号：2767115
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