微滤陶瓷管的研究

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1、摘要本文采用固态粒子烧结法和溶胶．凝胶法两种方法在A1203陶瓷滤管基体上分别浸渍料浆涂层、A1203溶胶及A1203与Si02、Ti02、Zr02的复合溶胶来制备A1203微滤陶瓷管。采用现代测试手段如x射线衍射分析(XRD)、差热一热重分析(DTA．TG)、扫描电子显微镜分析(SEM)、电子探针分析(EPMA)对制得的A1203微滤陶瓷管的微观结构、形貌等进行了观察和分析，并测试了其相关的理化性能。此外，本研究还设计了简洁可行的A1203微滤陶瓷管工业化生产涂覆镀层的装置。采用压制成型制备的添加

2、石墨成孔剂的圆片状A1203陶瓷支撑体具有较小的平均孔径(109in左右)和较高的孔隙率(40％以上)。在成孔效果方面，成孔剂石墨明显优于淀粉、石灰石和白云石。在制备圆片支撑体的基础上探索出A1203陶瓷管支撑体的制备工艺，其最佳配方(WtVo)为80％a-A1203、15％苏州高岭土、5％煅烧高岭土及外加1％Ti02和外加2％羧甲基纤维素(CMC)；挤出成型操作条件为抽真空度O．06MPa以上，挤出压力为2．5MPa～3MPa；其烧成温度范围为1350℃～1500℃之间，最高温度的保温时间为120

3、min。采用无机盐水解和有机醇盐水解两种溶胶．凝胶法制备了均匀、稳定的A1203溶胶及其复合溶胶。以a．A1203微粉、工业氧化铝、苏州高岭土、煅烧高岭土、硅藻土及外加Ti02、外加羧甲基纤维素(cMc)和外加六偏磷酸钠(NaP03)6为原料配制了四种料浆。在最可几孔径为4bu-n、孔隙率为46．8％的A12。3陶瓷支撑体上分别浸渍料浆和溶胶。研究表明，通过调整复合溶胶的组成，按摩尔比分别为4：1：1：1、1：4：1：1、1：1：4：1、2：1：1：l制备了A1203．Si02．Ti02一Zr02复

4、合溶胶，这四种溶胶与A1203陶瓷管支撑体结合良好，其界面连续且较均匀，SEM分析发现其膜面较为平整、无开裂且晶粒轮廓清晰，孔径分布较窄，膜厚大约在1叫1～2“m之间。镀膜的陶瓷管烧成温度范围为450℃～1000℃。前述的四种料浆也能良好地与A1203陶瓷管结合，涂覆料浆的A1203陶瓷管烧成温度为1000。C～1400℃。关键词：A1203微滤陶瓷管，固态粒子烧结法，溶胶一凝胶法，A1203复合膜料浆涂层AbstractInthisstudy,thepreparationofceramicmicr

5、ofiltrationtubecoatedmembranewasusedbytwomethodsofsolidstatesinteringandsol—gelprocess，、Ⅳitllimmersionmethodforrespectivelydippingslurrycoatings．A1203solandA1203compositesolsdopedSi02，Ti02andZr02onA1203ceramicsubstrates．Theobservationandanalysisofmicro

6、structureobtainedA1203ceramicmicrofiltmtiontubecoatedmembranewereemployedbymodemtestmethodssuchasXRD，DTA-TG，SEMandEPMA．Importantperformancesofph3，sicsandchemistryofthesemembranesweremeasured．Further,industrializedmanufactureequipmentsofAl203ceramicmicr

7、ofiltrationtubecoatedmembraneshasbeendesignedcompactly．A1203ceramicwafersubstratehadaverageporesizeaboutl0岫andupperporosi够over40％，whichwasaddedpore-formingagentofgraphiteandshapedbypressing．Itwasfoundthatgraphiteexceededstarch，limestoneanddolomiteobvio

8、uslyinpore—formingeffect．ProcessofthepreparationofAl203ceramictubesubstratewasfishedoutonthebaseofA1203ceramicwafersubs仃ate．ThebodymateriMsofoptimumformulationwere80wt％u-A1203，15wt％Suzhoukaolinclay,5wt％calcinedkaolin,e)(temal1wt％Ti02and