国产多孔陶瓷和陶瓷膜材料的发展
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-12 0:18:04 * 浏览: 12
国内最早的多孔陶瓷材料研究始于1970年代初。山东工业陶瓷研究设计院先后通过热浇铸工艺开发了多孔陶瓷产品，如石英，刚玉，铝土矿等。这种多孔陶瓷材料的控制孔径为10至200um，孔隙率为25％至40％。具有良好的耐酸碱性能。产品主要是管状产品，主要用于一些气体过滤和液体过滤。在1990年代，医院采用了涂层技术，并开发了具有孔梯度结构的陶瓷微滤膜滤料。该陶瓷微滤膜材料基于原始的刚玉多孔陶瓷材料，并通过喷涂在材料的外表面或内表面上涂覆了孔径为0.5-30um，厚度为100-300um的均匀氧化铝层，浸渍和烧结技术。以刚玉多孔陶瓷材料为膜载体的膜滤层，具有较高的机械强度，较大的孔径（60〜150um）和较小的过滤阻力。与传统的多孔管陶瓷材料相比，这种具有孔梯度结构的陶瓷膜材料具有过滤精度高，过滤阻力小，清洗再生效果好等优点，实现了传统多孔陶瓷材料的技术升级。在1990年代后期，随着国外湖南陶瓷超滤膜和纳滤膜技术的发展，国内有关单位也开始进行用于错流过滤的多通道陶瓷材料的研究与开发。其中，南京工业大学的研究团队首先完成了多通道陶瓷微滤膜，超滤膜和纳滤膜的研发。这种多通道陶瓷膜材料主要使用高纯氧化铝（或刚玉砂）为原料，首先使用挤出成型工艺制备孔径为3至5um的多通道（包括单通道7）。通道，19通道，37通道等），然后使用颗粒烧结工艺或溶胶-凝胶工艺在支撑通道的内表面制备一层或多层膜过滤层。膜层的孔径为0.8um至几纳米。膜材料主要有氧化铝，二氧化钛，氧化锆或其复合材料。特殊的通道结构设计，光滑的膜表面和较高的高度进一步扩大了产品应用领域。目前，国内多通道陶瓷膜材料的研发和应用已达到较高水平，在膜材料的制备，抗污染性能研究，膜材料的改性和复合技术以及应用开发方面也取得了很大的进步。 。通道陶瓷膜材料在国内陶瓷膜材料领域中占有很大比例。自21世纪初以来，随着国家节能减排政策的实施，需要先进的膜过滤材料，具有耐高温，高压的高温陶瓷膜材料的高温气体净化技术耐性，高过滤效率和广泛的应用范围引起了国内关注。山东工业陶瓷研究设计院也从事陶瓷膜材料的研究与开发多年。自1990年代后期以来，它一直在研究和开发高温陶瓷膜材料。通过热流延成型，挤压成型，等静压成型工艺相继完成了刚玉，堇青石，碳化硅陶瓷和陶瓷纤维复合膜材料的研发。其中，以多孔堇青石陶瓷材料为载体，以莫来石-硅酸铝纤维为复合膜滤料层的堇青石陶瓷纤维复合膜材料比其他多孔陶瓷材料具有更高的孔隙率和更低的过滤阻力。具有体积密度小，耐高温性好的优点再抵抗。可用于净化700℃以下的各种高温气体（烟尘）。过滤精度小于1um，过滤阻力小于2000Pa，净化后的气体杂质浓度一般小于10mg / N·m3。该产品可广泛用于冶炼，建材和焚化炉等高温烟灰净化领域。另一种高温陶瓷膜过滤器材料是碳化硅基陶瓷纤维复合膜材料。它采用先进的冷等静压近净成型工艺，首先制备出高温碳化硅陶瓷膜载体，并用多晶莫来石切碎。以纤维和刚玉砂为原料，并形成均匀的陶瓷纤维复合分离膜层通过喷涂和烧结工艺在多个支撑体的表面形成。膜孔径可控制在5-20um，厚度为100-200um。通过设计支撑层和膜分离层的不同孔结构，可以获得具有不同机械性能和不同微孔性能的高温膜分离材料。高温碳化硅基纤维复合膜滤料经改造后可达到900℃的温度，数MPa的工作压力，0.2um的过滤精度和小于5mg / N·m3的气体杂质浓度过滤。该产品可广泛用于各种高温高压气体净化，如煤化工行业的高温粗气净化，多晶硅，有机硅，石油化工行业的高温合成气净化等。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器
