【技术实现步骤摘要】
一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法
本专利技术专利涉及无机陶瓷多孔材料
,特别涉及无机陶瓷分离膜材料
,具体为一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法。
技术介绍
分离膜材料是膜分离技术的核心,现有分离膜材料主要分为有机聚合物膜和无机陶瓷膜,相比于有机聚合物膜材料,无机陶瓷膜材料具有机械强度高、耐酸碱、耐高温、耐有机溶剂、耐生物腐蚀、耐氧化剂氧化、孔径分布窄、孔隙率高、孔集中度好、亲水性好、抗污染能力强、使用寿命长和应用范围广等优点。特别适用于海水淡化、废水处理与资源化、中水回用和饮用水净化等领域,是目前最具发展前景的分离材料。然而,陶瓷膜除了具有上述诸多优点外,也存在着显著的缺点,那就是陶瓷膜制备工艺复杂,制造成本高。其造成陶瓷膜成本高的主要原因是工艺流程长、需要二次烧结或多次烧结、烧结温度高、升温和保温时间长、降温时间更长等,从而导致陶瓷膜生产周期长和膜产品产率低。专利(申请号201610329412.9)曾公开的一种氧化铝陶瓷烧结方法,其烧结温度高达1700℃;专利(申请号201710280509.X)曾 ...
【技术保护点】
1.一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法,其特征在于:原料包括α-Al
【技术特征摘要】
1.一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法,其特征在于:原料包括α-Al2O3粉、烧结助剂、塑化剂、造孔剂、增塑剂、润滑剂、黏合剂、分散剂和溶剂;
其中α-Al2O3粉粒径范围是0.5~50μm;
烧结助剂是由高岭土、氧化镁、碳酸钙、硅微粉、高硼硅玻璃粉和水玻璃构成,按照质量百分比为(30wt%~40wt%):(15wt%~25wt%):(5wt%~15wt%):(15wt%~25wt%):(5wt%~15wt%):(1wt%~10wt%)混合,各组分质量百分比之和为100%;
塑化剂是由易溶于水的甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、或聚乙烯醇中的一种或一种以上构成;
造孔剂是由淀粉、石墨、竹粉、或纤维素中的一种或一种以上构成;
增塑剂是由甘油、聚乙二醇、聚乙烯醇、或聚丙烯酸中的一种或一种以上构成;
润滑剂是由油酸、桐油、硬脂酸铝、或石墨中的一种或一种以上构成;
黏合剂是由甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、或聚乙烯醇中的一种或一种以上构成;
分散剂是由聚丙烯酸、聚丙烯酸胺、聚丙烯酸钠、多聚磷酸、硬脂酸钾、或柠檬酸铵中的一种或一种以上构成;
溶剂是由水、乙醇或水和乙醇形成的混合物中的一种或一种以上构成;
具体制备步骤如下:
(1)基材制备
将粒径范围是1~50μm的氧化铝粉、烧结助剂、塑化剂、造孔剂、增塑剂、润滑剂和溶剂,按照质量百分比为(95wt%~75wt%):(25wt%~5wt%):(1wt%~10wt%):(1wt%~10wt%):(0.5wt%~5wt%):(1wt%~10wt%):(10wt%~30wt%)混合;除溶剂外,各组分质量百分比之和为100%;然后进行混合、捏合、练泥、挤出、烘干和烧结处理,即可得到低温烧结氧化铝陶瓷基材;
(2)膜层制备
将粒径范围是0.1~0.5μm的α-Al2O3粉、烧结助剂、黏合剂、分散剂和溶剂按照质量百分比(50wt%-10wt%):(0.1wt%-5wt%):(0.1wt%-5wt%):(0.1wt%-2wt%):(50wt%-90wt%)混合,各组分质量百分比之和为100%;烧结助剂与步骤(1)相同;将上述原料按比例混合均匀后并球磨1~12h,得到分散均匀和流延性好的浆料;然后进行涂覆、烘干和烧结处理,即可得到低温烧结氧化铝陶瓷膜。
2.根据权利要求1所述的一种低温烧结氧化铝陶瓷膜的制备方法,其特征在于:基材制备过程中混合、捏合、练泥、挤出、烘干和烧结,在强力混料机运行过程中按照如下顺序和操作添加各种原料:氧化铝粉、塑化剂、已经按比例混合好的烧结助剂、造孔剂、溶解增塑剂的溶剂和润滑剂;
每添加一种原料,都需要混合1~10min,混料过程中温度不超过...
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