整体型基材及其制造方法技术

技术编号:19557867 阅读:34 留言:0更新日期:2018-11-24 23:18
整体型基材(10)为由作为骨料的氧化铝粒子和作为粘结剂的氧化物相构成且具有细孔的氧化铝质多孔体。氧化铝粒子包含粒径0.5μm~5μm的氧化铝微粒和粒径超过5μm的氧化铝粗粒。氧化铝微粒中的包含在氧化物相内的氧化铝微粒的个数为氧化铝微粒与氧化铝粗粒的总数的50%以上。

Integral Substrate and Its Manufacturing Method

The monolithic base material (10) is an alumina porous body consisting of alumina particles as aggregates and oxide phases as binders. The alumina particles consist of alumina particles with a particle size of 0.5 to 5 microns and alumina coarse particles with a particle size of more than 5 microns. The number of alumina particles contained in oxide phase in alumina particles is more than 50% of the total number of alumina particles and alumina coarse particles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】整体型基材及其制造方法
本专利技术涉及整体型基材(monolithicbasematerial)及其制造方法。
技术介绍
以往,提出如下方法,在具备:具有多个过滤隔室的整体型基材和在过滤隔室的内表面所形成的分离膜的整体型结构体中,适当地设定2个过滤隔室间的隔壁厚度和分离膜的厚度,由此,抑制由高温碱处理所导致的强度降低(参见专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2012/128218号
技术实现思路
根据专利文献1的方法,通过使整体型结构体的2个过滤隔室间的基材的隔壁厚度变厚,从结构上下工夫,能够使整体型基材的作为结构体的强度得到提高。但是,根据整体型结构体的用途,有时期望进一步的小型化或/和轻量化,从提高作为结构体的强度而不会使隔壁厚度变厚的观点考虑,希望提高构成整体型基材的材料自身的强度。本专利技术是鉴于上述的状况而实施的,其目的在于提供一种能够提高强度的整体型基材及其制造方法。本专利技术所涉及的整体型基材为由作为骨料的氧化铝粒子和作为粘结剂的氧化物相构成且具有细孔的氧化铝质多孔体。氧化铝粒子包含粒径0.5μm~5μm的氧化铝微粒和粒径超过5μm的氧化铝粗粒。氧化铝微粒中的包含在氧化物相内的氧化铝微粒的个数为氧化铝微粒与氧化铝粗粒的总数的50%以上。根据本专利技术,能够提供一种可以提高强度的整体型基材及其制造方法。附图说明图1是整体型分离膜结构体的立体图。图2是整体型分离膜结构体的第一端面的俯视图。图3是图2的A-A截面图。图4是实施例1所涉及的整体型基材的截面SEM图像。图5是实施例5所涉及的整体型基材的截面SEM图像。图6是实施例6所涉及的整体型基材的截面SEM图像。图7是比较例1所涉及的整体型基材的截面SEM图像。具体实施方式接下来,参照附图,对本专利技术的实施方式进行说明。以下的附图的记载中,对相同或类似的部分标记相同或类似的符号。但是,附图是示意图,各尺寸的比率等有时与实际上的比率不同。因此,具体的尺寸等应当考虑以下的说明进行判断。另外,当然附图彼此之间还包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。以下的说明中,“整体(monolithic)”是指具有长度方向上形成的多个贯通孔的形状,是包含蜂窝的概念。(结构的概要)整体型分离膜结构体100适合于将水从醇与水的混合物中分离。如图1~3所示,整体型分离膜结构体100具备由陶瓷多孔质体构成且具有两端面11S、11T以及外周面11U的整体型基材10。整体型基材10的外形为圆柱形。整体型基材10具备多个过滤隔室24和多个集水隔室25。多个过滤隔室24形成为:从一方的端面11S贯通至另一方的端面11T,图1中大致在横向上成列。多个集水隔室25形成为:从一方的端面11S贯通至另一方的端面11T,图1中大致在横向上成列。整体型分离膜结构体100中,过滤隔室24和集水隔室25的截面形状为圆形。过滤隔室24在两端面11S、11T开口。对于集水隔室25,两端面11S、11T的开口被封孔部12、13密封,并设置有排出流路26,以便集水隔室25与外部空间相连通。另外,在截面形状为圆形的过滤隔室24的内壁面配设有中间层20和分离膜30。整体型分离膜结构体100中,对于多个集水隔室25的列(以下称为“集水隔室列”。)25L,每一列都在两端面11S、11T的附近形成有2个排出流路26。整体型分离膜结构体100中,集水隔室列25L有5列,对于每一列,排出流路26都使多个集水隔室25彼此相连通,且在整体型基材10的外周面11U开口。图1~3中,在整体型分离膜结构体100内存在5列集水隔室列25L,因此,整体型分离膜结构体100中的排出流路26的条数两端合计为10条。通过使其为如上的构成,能够将向过滤隔室24内流入的混合流体(液体混合物、气体混合物)和透过了过滤隔室24的成分高效率地分离开。具体而言,透过了过滤隔室24的内表面的分离膜30的透过成分在透过中间层20之后,在构成整体型基材10的隔壁内部的多孔质体内依次通过,从外壁面11U排出,但是,越靠内侧的过滤隔室24,越需要经过长距离才透过隔壁(多孔质体)内。因此,通过设置集水隔室25以及排出流路26,原本缓慢地在过滤隔室24间的隔壁内通过,现在能够通过压力损失较少的集水隔室25以及排出流路26而容易地向外部排出。整体型分离膜结构体100以覆盖混合流体流入的整体型基材10的两端面11S、11T的多孔质体的方式具备密封部14、15,以防止混合流体从整体型基材10的两端面11S、11T的多孔质体部分直接流入且没有被规定的过滤隔室24的内壁面上所形成的分离膜30分离而流出。应予说明,配设有分离膜30的过滤隔室24的两端与密封部14、15相连并开口。在多个过滤隔室24各自的内表面依次形成有中间层20和分离膜30。(各结构的构成)整体型基材10形成为圆柱状。整体型基材10在长度方向上的长度可以为100~2000mm。整体型基材10的直径可以为30~220mm。整体型基材10可以为椭圆柱或多棱柱。邻接的2条过滤隔室24间的最短部分的、不包括中间层20以及分离膜30在内的隔壁厚度D1没有特别限制,可以为0.05mm~0.8mm,优选为0.05mm以上且低于0.2mm。通过使2条过滤隔室24间的隔壁厚度D1低于0.2mm,会使过滤隔室24高密度化而使得分离膜30的总表面积增大,由此,能够进行小型化或/和轻量化。从使分离膜30的总表面积增大的观点考虑,隔壁厚度D1越小,越能够使过滤隔室24高密度化,故优选,但是,如果过小,则强度不足,在制造时或/和使用时,整体型基材10的隔壁结构有时会崩塌,因此,可以使其实质上为0.05mm以上。从整体型基材10的隔壁结构不易崩塌且能够使总表面积增大的观点考虑,2条过滤隔室24间的隔壁厚度D1更优选为0.10mm~0.18mm。应予说明,本实施方式中,隔壁厚度D1在邻接的2条过滤隔室24间的所有部位统一,但也可以存在多种隔壁厚度D1。如图2所示,在俯视观察第一端面11S的情况下,多个过滤隔室24形成多个过滤隔室列24L。多个过滤隔室列24L分别包含沿着与长度方向正交的宽度方向(规定方向的一例)排列的2条以上的过滤隔室24。本实施方式中,形成有28列过滤隔室列24L,在各列排列有7条~29条过滤隔室24,但过滤隔室列24L的列数及各列中包含的过滤隔室24的条数可以适当变更。邻接的过滤隔室24与集水隔室25的最短部分中的不包含中间层20以及分离膜30在内的隔壁厚度D3没有特别限制,可以为0.05mm~0.8mm,优选为0.05mm以上且低于0.2mm。通过使隔壁厚度D3低于0.2mm,能够使分离膜30的总表面积增大。从使分离膜30的总表面积增大的观点考虑,隔壁厚度D3越小,越能够使过滤隔室24高密度化,故优选,但是,如果过小,则强度不足,在制造时或/和使用时,整体型基材10的隔壁结构有时会崩塌,因此,可以使其实质上为0.05mm以上。从整体型基材10的隔壁结构不易崩塌且能够使总表面积增大的观点考虑,隔壁厚度D3更优选为0.1mm~0.18mm。应予说明,本实施方式中,隔壁厚度D3在邻接的过滤隔室24与集水隔室25之间的所有部位统一,但也可以存在多种隔壁厚度D3。另外,虽然未图示,但是,邻接的集水隔室25彼此之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体型基材,其是由作为骨料的氧化铝粒子和作为粘结剂的氧化物相构成且具有细孔的整体型基材,其中,所述氧化铝粒子包含粒径0.5μm~5μm的氧化铝微粒和粒径超过5μm的氧化铝粗粒,所述氧化铝微粒中的包含在所述氧化物相内的氧化铝微粒的个数为所述氧化铝微粒与所述氧化铝粗粒的总数的50%以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 JP 2016-0717551.一种整体型基材,其是由作为骨料的氧化铝粒子和作为粘结剂的氧化物相构成且具有细孔的整体型基材,其中,所述氧化铝粒子包含粒径0.5μm~5μm的氧化铝微粒和粒径超过5μm的氧化铝粗粒,所述氧化铝微粒中的包含在所述氧化物相内的氧化铝微粒的个数为所述氧化铝微粒与所述氧化铝粗粒的总数的50%以上。2.根据权利要求1所述的整体型基材,其中,所述氧化物相包含:碱金属以及碱土金属中的至少一方、Si以及Al。3.根据权利要求2所述的整体型基材,其中,所述氧化物相同时包含碱金属以及碱土金属。4.根据权利要求2或3所述的整体型基材,其中,所述氧化物相的含有率为22体积%~38体积%。5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的整体型基材,其中,所述氧化物相中的Si的含有率按SiO2换算为50质量%~90质量%,所述氧化物相中的碱金属以及碱土金属的合计含有率按氧化物换算为9质量%~15质量%。6.根据权利要求5所述的整体型基材,其中,所述氧化物相的比重为1g/cc~3g/cc。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的整体型基材,其中,具备分别从第一端面连通至第二端面的多个过滤隔室,所述多个过滤隔室中的邻接的2个贯通孔间的隔壁厚度为0.05mm~0.20mm。8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的整体型基材,其中,截面处的所述细孔的气孔率为30%~45%。9.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:古川昌宏吉村辽太郎
申请(专利权)人:日本碍子株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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