氧化铝陶瓷微滤膜的喷涂制备

发布时间：2021-08-02 03:21

　　陶瓷过滤膜具有化学性质稳定、强度高、耐高温、耐腐蚀性和使用寿命长等优点,但陶瓷支撑体的烧成温度高,烧成时间长、能耗高,而现行的过滤膜制备方法又存在着步骤繁复、生产效率比较低,支撑体孔道易堵塞等问题,因此,陶瓷过滤膜的广泛应用仍受到限制。基于上述现状,本论文研究工作主要包括两个方面:一是通过在支撑体配方中添加助烧剂,降低烧成温度;另一方面,采用喷涂的方法,在无中间过渡层的支撑体表面直接制备过滤膜层,简化了制备过程,提高了膜的渗透通量。论文研究了TiO₂助烧剂对氧化铝支撑体性能的影响。分析了TiO₂添加量、烧成温度对支撑体的物相组成、线收缩率、开口孔隙率、抗弯强度、纯水渗透通量、显微形貌等的影响。实验表明,TiO₂有助于支撑体在烧成过程中产生液相,促进烧结,降低烧成温度,提高抗弯强度。当TiO₂的添加量为1.5 wt%,烧成温度为1500℃时,支撑体的抗弯强度为41.6 MPa,开口孔隙率为39.1%,纯水渗透通量为9225 Lm^-2h^-1bar^-1... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三层TiO2-ZrO2复合纳滤膜的断面SEM显微图像

图 1-2 不同构型的陶瓷分离膜：(a) 平板膜；(b) 管状膜；(c) 中空纤维膜（转载自江苏久吾高科技股份有限公司官网）Fig. 1-2 Ceramic separation membrane with different configurations: (a) Hollow flatmembrane; (b) Tubular membrane; (c): Hollow fiber membrane (Reprinted from the officiawebsite of Jiuwu high technology Company Limited, Jiangsu)1.2 陶瓷膜的制备方法膜的制备是膜科学与技术的核心问题，许多科学人员将注意力集中在这个问题上在过去的几十年中，陶瓷膜的制造技术取得了诸多重要进展。1.2.1 陶瓷过滤膜支撑体的制备方法根据陶瓷膜使用需求、宏观形状以及制备材料的不同，实际生产中将采取不同的制备方法。其中主要有：注浆成型法、挤出成型法和压制成型法等。

图 1-3 注浆成型工作示意图Fig. 1-3 The schematic diagram of slip casting method型法也是生产陶瓷膜支撑体的常规方法之一，广泛用于制造多孔管状体。在该方法中，需要添加增塑剂和粘合剂来获得具有适当流变硬化等）的陶瓷泥料，以便成型[28, 29]。挤出成型是一种连续塑性变，泥料通过横截面积较小的开口模具，形成一定形状的生坯，经品[30]，其工作示意图如图1-4所示。人[31]采用飞灰制成的泥料为原材料，对其进行挤出成型，1125 C成本的管状陶瓷膜支撑体。该支撑体具有均一且无宏观缺陷的表均孔径尺寸和孔隙率分别为4.5 μm和51 %。

【参考文献】：
期刊论文
[1]冷冻干燥法制备多孔陶瓷研究进展[J]. 刘岗,严岩.  无机材料学报. 2014(06)
[2]喷涂法制备陶瓷微滤膜的研究[J]. 杨柯,王霞,常启兵,汪永清,周健儿.  中国陶瓷. 2012(11)
[3]陶瓷喷釉机器人釉料厚度沉积模型的研究进展[J]. 洪超,冯浩,于盛睿,黄志诚.  机电信息. 2010(36)
[4]以TiO2纤维制备微滤膜过程中烧结温度的影响[J]. 雷玮,范益群.  膜科学与技术. 2009(05)
[5]粉料对压制成型的影响[J]. 刘勇,童申勇,张祥.  现代技术陶瓷. 2003(04)
[6]粉体表面改性对α-Al2O3陶瓷干压成型性能及制品强度的影响[J]. 李国栋,吴伯麟,张辉.  硅酸盐学报. 2000(06)

博士论文
[1]氧化铝陶瓷过滤膜的快速成型及性能研究[D]. 刘洋.华南理工大学 2018
[2]氧化铝陶瓷微滤膜的一步法制备技术[D]. 秦伍.华南理工大学 2016



本文编号：3316785