The invention relates to the field of porous ceramic materials and membrane separation technology, in particular to a low temperature sintered acid and alkali resistant porous silicon carbide ceramic support and a preparation method thereof. The invention comprises the following steps: material preparation; extrusion; low temperature drying; high temperature sintering; the mud used in the preparation of raw materials for silicon carbide powder, sintering additives, molding machine, pore forming agent, lubricant and solvent; the main feature is the use of additives to resist a pH below 1400 DEG C can the firing of porous silicon carbide ceramics with high mechanical strength, high porosity and alkali resistant supporting body. The invention has the advantages of low sintering temperature, low production energy consumption, simple process method, low equipment requirement, low production cost and investment cost, flexible control and easy molding, and is suitable for industrial customization and large-scale production.
【技术实现步骤摘要】
一种低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷支撑体的制备方法
本专利技术专利涉及无机多孔材料
,特别涉及无机膜分离材料
,具体为一种低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷支撑体及其制备的方法。
技术介绍
多孔碳化硅陶瓷作为过滤材料被广泛应用于污水处理、高温气体除尘等环保领域,具有化学稳定性好、耐高温、抗微生物侵蚀、机械度高、可反向冲洗、膜孔不变形、分离效率高、抗污染能力强,操作简便,易清洗等诸多优势,将成为环保领域中膜分离技术的关键组成材料与发展趋势。专利CN102389719A公开了一种碳化硅陶瓷膜支撑体的制备方法。该方法利用蒸发凝聚的原理,须有不同粒径的颗粒参与,粗颗粒在蒸发凝聚过程起一个骨架作用,细颗粒作为烧结颈的物质源,促进烧结颈的发育达到烧结的作用。因此在烧结过程中需要在高温下(2200~2450℃),保护气氛下(高纯氮气或者氦气)小颗粒碳化硅蒸发再凝聚,并且烧结窑炉昂贵,烧结工艺复杂和烧成材料机械强度差等缺点。专利CN101913872A公开了一种用氧化硅作为高温烧结助剂液相烧结法生产碳化硅过滤管方法。该方法借助烧结助剂在一定温度下与碳化硅颗粒形成多元液相从而将碳化硅颗粒连接在一起的过程,该烧结方法温度低(1400℃以下),不需要保护气氛,窑炉结构简单。但是由于氧化硅耐酸不耐碱,所以该方法生产的碳化硅过滤管不能在强碱性条件下使用,并且当过滤管堵塞,不能用碱性溶液洗涤使得过滤管通量恢复。因此,针对现有技术中存在的温度高、设备价格高、能耗大、成本高的问题以及耐热震性差、耐碱性差的缺点。如何提供一种烧结温度低、生产能耗低、工艺方法简单、设备要求低、生产成本和投 ...
【技术保护点】
一种低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷支撑体的制备方法,其特征在于:依次包括以下步骤:(1)泥料制备;(2)挤出成型;(3)低温烘干;(4)高温烧结;其中,步骤(1)中使用的原料为碳化硅粉、烧结助剂、成型机、造孔剂、润滑剂和溶剂;其中,烧结助剂是由锆英石,高硼硅,钾长石,石英砂,苏州土,烧滑石,白垩,萤石构成;成型剂是由甲基纤维、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种以上构成;造孔剂为石墨粉、淀粉、活性炭、竹粉中的一种以上构成;润滑剂由甘油、油酸、桐油中的一种以上构成;溶剂是由水、乙醇或水和乙醇形成的混合物中的一种以上构成。
【技术特征摘要】
1.一种低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷支撑体的制备方法,其特征在于:依次包括以下步骤:(1)泥料制备;(2)挤出成型;(3)低温烘干;(4)高温烧结;其中,步骤(1)中使用的原料为碳化硅粉、烧结助剂、成型机、造孔剂、润滑剂和溶剂;其中,烧结助剂是由锆英石,高硼硅,钾长石,石英砂,苏州土,烧滑石,白垩,萤石构成;成型剂是由甲基纤维、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种以上构成;造孔剂为石墨粉、淀粉、活性炭、竹粉中的一种以上构成;润滑剂由甘油、油酸、桐油中的一种以上构成;溶剂是由水、乙醇或水和乙醇形成的混合物中的一种以上构成。2.如权利要求1所述的低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷支撑体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的原料在强力混料机中干混10~30min,加溶剂湿混30~120min,真空练泥一次,室温陈腐12~24h;碳化硅粉的粒径范围在30~200μm、集中度为85%以上、纯度99%以上;碳化硅粉、烧结助剂、成型机、造孔剂、润滑剂和溶剂按照质量百分比为90wt%~75wt%:25wt%~5wt%:8wt%~2wt%:0.5wt%~6wt%:0.5wt%~4wt%:10wt%~30wt%。3.如权利要求1所述的低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷支撑体的制备方法,其特征在于:步骤(2)挤出成型是通过挤出机挤出设计形状的泥坯,控制真空度在-0.95MPa以上,挤出压力在2~12MPa,挤出速度在10~10...
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