一种氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯制造技术

本发明专利技术公开了一种氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，所述的滤芯包括：氮化硅基多孔陶瓷层，所述的氮化硅多孔陶瓷层为多孔材料；纤维层，所述的纤维层通过粘接的方式连接在氮化硅基多孔陶瓷层的集流面上，所述的纤维为聚四氟乙烯纤维；滤膜层，所述的滤膜层通过聚苹果酸静电纺丝的方式喷射到纤维层表面上，形成一层10‑100μm的滤膜层。

A silicon nitride based porous ceramic drinking water filter core

The invention discloses a silicon nitride based porous ceramic water filter, the filter element includes: a silicon nitride based porous ceramic layer, porous silicon nitride ceramic layer which is a porous material; fiber layer, the catchment area by way of bonding fiber layer connected in silicon nitride based porous ceramic layer. The fiber, PTFE fiber; membrane layer, layer of the membrane by electrospinning of poly malic acid injection into the fiber layer on the surface of the membrane layer, forming a layer of 10 100 m.

【技术实现步骤摘要】
一种氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯
本专利技术涉及水滤芯。
技术介绍
净水器也叫净水机、水质净化器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器，一般是指用作家庭使用的小型净化器。其技术核心为滤芯装置中的过滤膜，目前主要技术来源于超滤膜和RO反渗透膜两种。净水器可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂。可有效去除水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。净水技术在饮用水领域的应用，使得“水土不服”的现象会很快成为历史，有效地解决了很多地方由于地下水中有害物质超标而造成的地方性疾病。现有的滤芯存在的问题是需要经常更换，滤芯在长时间时候后上面附着大量细菌，对水可能会造成二次污染，同时现有的滤芯对一些细菌的过滤能力较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，所述的滤芯包括：氮化硅基多孔陶瓷层，所述的氮化硅多孔陶瓷层为多孔材料；纤维层，所述的纤维层通过粘接的方式连接在氮化硅基多孔陶瓷层的集流面上，所述的纤维为聚四氟乙烯纤维；滤膜层，所述的滤膜层通过聚苹果酸静电纺丝的方式喷射到纤维层表面上，形成一层10-100μm的滤膜层。作为改进，所述的氮化硅基多孔陶瓷的原材料由氮化硅基陶瓷粉末与铬金属粉末按照质量比为100：（1-10）复合制成，其中，氮化硅基陶瓷粉末包括坯料和釉料，所述坯料和釉料的质量比为100：（3-5）。作为改进，所述坯料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：碳化钛含量为4-7%、碱金属的氧化物含量为4-7%、锆的氧化物含量为1.5-2.0%、钒的氧化物含量为0.2-0.3%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%和稀土元素的氧化物含量不大于1.0%，其余为氮化硅。作为改进，所述釉料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：铁的氧化物含量为1-3%、钴的氧化物含量为2-4%，碱金属的氧化物含量为2-6%、铜的氧化物含量为1.0-1.3%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%、铟的氧化物含量不大于0.05%和稀土元素的氧化物含量不大于1.0%。作为改进，所述稀土元素选自镧、钕、钇、钐、钪和铈的一种或几种；所述碱金属的氧化物选自氧化钾、氧化钠和氧化锂中的一种或几种。作为改进，氮化硅基陶瓷粉末的制备方法包括以下步骤：步骤1、采用现有工艺制备坯料，然后在坯料的表面均匀涂覆釉料，再在1200℃下将烧制成烧制体；步骤2、将烧制而成的预制体同氧化锌一起粉碎研磨成平均粒径小于50μm的粉末，即得到陶瓷粉末，其中，加入的氧化锌的质量不高于烧制体质量分数的2.5%。步骤3、取设计量的铬金属粉末和氮化硅基陶瓷粉末置于高速球磨机中进行混合研磨2-4h,高速球磨机转速为400rad/min，然后置于高速混合机中混合均匀，得到陶瓷材料。本专利技术采用静电纺丝，将接枝后的聚苹果酸通过静电纺丝喷射到纤维状的表面，通过接枝后的聚苹果酸喷射到纤维状的表面，一方面能够形成特殊的膜状结构，能够充分有效的过滤水中的病毒、细菌等有害物质，过滤程度达到99%以上，同时纤维层纤维的长度通常情况下有不同长度的纤维混合而成，有三分之一的纤维长度大于骨架层孔径的两倍，有三分之一的纤维长度约等于骨架层孔径（平均），位于骨架层孔径的一半到两倍，有三分之一的纤维长度小于骨架层孔径的一半，此种设计，可以充分有效的过滤多种粒径不同的物质，如农药残留、重金属杂质等，过滤度达到99.5%以上，过滤后的水质能够达到国家规定的饮用水要求。本专利技术采用聚四氟乙烯纤维混合物，制备的过滤芯耐冲击强度大、韧性高，能够经受高压水的冲击，可以应用在管道水的过滤领域。本专利技术的氮化硅陶瓷多孔层，能够提高和纤维的结合力和作为骨架材料的抗冲击性，能够有效的应用在管状水净化领域。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。具体实施例1：一种氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，所述的滤芯包括：氮化硅基多孔陶瓷层，所述的氮化硅多孔陶瓷层为多孔材料；纤维层，所述的纤维层通过粘接的方式连接在氮化硅基多孔陶瓷层的集流面上，所述的纤维为聚四氟乙烯纤维；滤膜层，所述的滤膜层通过聚苹果酸静电纺丝的方式喷射到纤维层表面上，形成一层10-100μm的滤膜层。所述的氮化硅基多孔陶瓷的原材料由氮化硅基陶瓷粉末与铬金属粉末按照质量比为100：10复合制成，其中，氮化硅基陶瓷粉末包括坯料和釉料，所述坯料和釉料的质量比为100：5）。所述坯料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：碳化钛含量为7%、碱金属的氧化物含量为7%、锆的氧化物含量为1.5%、钒的氧化物含量为0.2%、镓的氧化物含量为0.05%和稀土元素的氧化物含量不大于1.0%，所述釉料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：铁的氧化物含量为3%、钴的氧化物含量为2%，碱金属的氧化物含量为2%、铜的氧化物含量为1.3%、镓的氧化物含量为0.1%、铟的氧化物含量不大于0.05%和稀土元素的氧化物含量不大于1.0%，其余为氮化硅。所述稀土元素选自镧、钕、钇、钐、钪和铈的一种或几种；所述碱金属的氧化物选自氧化钾、氧化钠和氧化锂中的一种或几种。氮化硅基陶瓷粉末的制备方法包括以下步骤：步骤1、采用现有工艺制备坯料，然后在坯料的表面均匀涂覆釉料，再在1200℃下将烧制成烧制体；步骤2、将烧制而成的预制体同氧化锌一起粉碎研磨成平均粒径小于50μm的粉末，即得到陶瓷粉末，其中，加入的氧化锌的质量不高于烧制体质量分数的2.5%。步骤3、取设计量的铬金属粉末和氮化硅基陶瓷粉末置于高速球磨机中进行混合研磨2-4h,高速球磨机转速为400rad/min，然后置于高速混合机中混合均匀，得到陶瓷材料。本实施例对细菌、病毒等微生物的过滤为99.5%以上，对重金属、存留农药、有害氧化物的过滤度为99.5%以上。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，其特征在于，所述的滤芯包括：氮化硅基多孔陶瓷层，所述的氮化硅多孔陶瓷层为多孔材料；纤维层，所述的纤维层通过粘接的方式连接在氮化硅基多孔陶瓷层的集流面上，所述的纤维为聚四氟乙烯纤维；滤膜层，所述的滤膜层通过聚苹果酸静电纺丝的方式喷射到纤维层表面上，形成一层10‑100μm的滤膜层。

【技术特征摘要】
1.一种氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，其特征在于，所述的滤芯包括：氮化硅基多孔陶瓷层，所述的氮化硅多孔陶瓷层为多孔材料；纤维层，所述的纤维层通过粘接的方式连接在氮化硅基多孔陶瓷层的集流面上，所述的纤维为聚四氟乙烯纤维；滤膜层，所述的滤膜层通过聚苹果酸静电纺丝的方式喷射到纤维层表面上，形成一层10-100μm的滤膜层。2.根据权利要求1所述的氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，其特征在于，所述的氮化硅基多孔陶瓷的原材料由氮化硅基陶瓷粉末与铬金属粉末按照质量比为100：（1-10）复合制成，其中，氮化硅基陶瓷粉末包括坯料和釉料，所述坯料和釉料的质量比为100：（3-5）。3.如权利要求2所述的氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，其特征在于，所述坯料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：碳化钛含量为4-7%、碱金属的氧化物含量为4-7%、锆的氧化物含量为1.5-2.0%、钒的氧化物含量为0.2-0.3%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%和稀土元素的氧化物含量不大于1.0%，其余为氮化硅。4.如权利要求3所述的氮化硅基多孔陶瓷饮用水滤芯，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晔，
申请(专利权)人：成都创客之家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51