【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷膜，尤其涉及一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体及其制备方法。
技术介绍
1、陶瓷膜是以无机粉体为主要原料，经过成型、干燥、烧结等形成的非对称性膜材料，陶瓷膜一般由支撑体和分离层构成；支撑体对陶瓷膜的强度、通量、孔径分布有直接影响，直接决定了分离层是否会存在较大的泡点孔径，尤其对于纳滤和分子筛膜级别陶瓷膜的泡点孔径，甚至是过滤精度都有至关重要的作用。
2、目前陶瓷膜支撑体一般孔径是在0.1μm到10μm之间，其孔径分布中(泡点孔径-最小孔径)/最可几孔径的值一般为3-5，其孔径大，孔径分布宽；主要原因在于目前的支撑体主要通过挤出工艺制备而成，受限于固体原料的制备与混合方式影响，原辅料混合均匀度难以提高，难以在微米级别将原料与辅料的过大粒径与过小的粒径去除，导致原料与辅料粒度分布宽，不集中，从而导致最后做出的支撑体孔径分布宽；同时也间接导致在支撑体上面涂膜纳滤与分子筛膜分离层，需要经过多次过渡层，工艺复杂容易导致各种不稳定因素产生，且经过涂膜后的膜层表面不够光滑，非常不利于纳滤膜与分子筛膜的涂膜稳定性；鉴于挤出工艺原辅料粒度分布不均的情况，考虑注浆成型的方法直接制备超滤级别的支撑体，通过湿法球磨来对原辅料进行分散大大提高原辅料的混合均匀性，利用液体浆料再进行粒度分级来保证整个原辅料的粒度集中性可以有效克服挤出工艺产生的缺陷；因此，开发一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体制备方法具有明显的重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种低缺陷高精密陶
2、第一方面，本专利技术提供了一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体，所述陶瓷超滤支撑体包括以下重量份数的原料：氧化铝粉体100份，高岭土5-20份，烧结助剂5-10份，羧甲基纤维素钠0.1-1份，造孔剂1-10份，三聚磷酸钠0.1-1份，六偏磷酸钠0.5-3份，水100份，所述氧化铝粉体的粒径d50为0.5-3μm，且粒度分布(d90-d10)/d50≤3.0。
3、结合第一方面，在一些实施方式中，所述烧结助剂为氧化镁、氧化钇、氧化钛、氧化锆中的一种或多种。
4、结合第一方面，在一些实施方式中，所述造孔剂为玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉的一种或多种。
5、第二方面，本专利技术提供了一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体的制备方法，包括以下步骤：
6、1)配料：分别称取氧化铝粉体、烧结助剂、羧甲基纤维素钠、造孔剂、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和水，混合，得到原辅料；
7、2)原料湿法球磨：将原辅料全部装入球磨罐，再将球磨罐放在辊式球磨机进行球磨，然后过100目筛，直至浆料粒度d50范围在0.2-1μm，得到浆料；
8、3)浆料分级：将得到的浆料静置3-10min，然后倒去1/10体积的上层浆料，剩余9/10体积的浆料再次倒入球磨罐中球磨1-3h，静置3-10min，然后再倒去1/10体积的上层浆料，剩余9/10体积的浆料再次倒入球磨罐中球磨1-3h，静置处理3-10min，然后再倒去1/10体积的上层浆料，在余下的浆料中加入悬浮剂，搅拌3-10h，得到分级后的浆料，浆料分级过程中，每次球磨后控制浆料粒度均为d50范围在0.2-1μm；
9、4)注浆成型：将分级后的浆料倒入石膏模具中，浆料静置时间10-30min，然后倒出多余的浆料，模具在常温下放置3-24h，得到湿坯；
10、5)干燥：将脱模后的支撑体放入烘箱干燥，得到干坯；
11、6)烧结：将干燥后的干坯放入窑炉中，高温烧结，然后自然冷却，得到粗制陶瓷膜支撑体；
12、7)抛光打磨：将粗制陶瓷膜支撑体放入抛光机进行抛光打磨，然后切割，再次干燥后，得到陶瓷超滤支撑体。
13、结合第二方面，在一些实施方式中，步骤2)中所述球磨过程中，原辅料和球磨珠的质量比为1:1，球磨珠选用直径为5mm、3mm、1mm的高铝球磨珠，直径为5mm、3mm、1mm的高铝球磨的质量比为3:5:2，球磨机转速为10r/min，球磨时间为8-24h。
14、结合第二方面，在一些实施方式中，步骤3)中所述氧化铝粉体和悬浮剂的质量比为100：0.1-5。
15、结合第二方面，在一些实施方式中，步骤5)中所述干燥的温度为80℃，干燥时间为4-8h，干燥升温速率为1℃/min。
16、结合第二方面，在一些实施方式中，步骤6)中所述高温烧结的升温制度如下：先用3-5h升温至200℃，再用4-6h升温至1190-1350℃，然后保温2-4h。
17、本专利技术的有益效果：
18、1、本专利技术提供了一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体制备方法，采用注浆成型的方式，通过浆料分级，最后得到粒径大小合适、分布较窄的原辅料混合均匀浆料，保证了最后得到的支撑体孔径分布窄，同时孔径较小达到超滤级别。
19、2、本专利技术得到的支撑体用于纳滤膜与分子筛膜的涂膜，大幅减少涂膜次数，甚至可直接涂覆纳滤膜，显著提高了涂膜的稳定性。
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1.一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体，其特征在于，所述陶瓷超滤支撑体包括以下重量份数的原辅料：氧化铝粉体100份，高岭土5-20份，烧结助剂5-10份，羧甲基纤维素钠0.1-1份，造孔剂1-10份，三聚磷酸钠0.1-1份，六偏磷酸钠0.5-3份，水100份，所述氧化铝粉体的粒径D50为0.5-3μm，且粒度分布(D90-D10)/D50≤3.0。
2.如权利要求1所述的一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体，其特征在于，所述烧结助剂为氧化镁、氧化钇、氧化钛、氧化锆中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体，其特征在于，所述造孔剂为玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉的一种或多种。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述球磨过程中，原辅料和球磨珠的质量比为1:1，球磨珠选用直径为5mm、3mm、1mm的高铝球磨珠，直径为5mm、3mm、1mm的高铝球磨的质量比为3:5:2，球磨机转速为10r/min，球
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述氧化铝粉体和悬浮剂的质量比为100：0.1-5。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中所述干燥的温度为80℃，干燥时间为4-8h，干燥升温速率为1℃/min。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中所述高温烧结的升温制度如下：先用3-5h升温至200℃，再用4-6h升温至1190-1350℃，然后保温2-4h。
...【技术特征摘要】
1.一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体，其特征在于，所述陶瓷超滤支撑体包括以下重量份数的原辅料：氧化铝粉体100份，高岭土5-20份，烧结助剂5-10份，羧甲基纤维素钠0.1-1份，造孔剂1-10份，三聚磷酸钠0.1-1份，六偏磷酸钠0.5-3份，水100份，所述氧化铝粉体的粒径d50为0.5-3μm，且粒度分布(d90-d10)/d50≤3.0。
2.如权利要求1所述的一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体，其特征在于，所述烧结助剂为氧化镁、氧化钇、氧化钛、氧化锆中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体，其特征在于，所述造孔剂为玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉的一种或多种。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种低缺陷高精密陶瓷超滤支撑体的制备方法，其特征在于，包括以...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄飞，余亮，袁铭，丁佰锁，于庆海，汪雨，
申请(专利权)人：理工清科重庆先进材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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