陶瓷纤维复合微滤膜制备及性能表征

摘要

该文主要描述了陶瓷纤维复合微滤膜的制备工艺及性能表征,其中主要包括:陶瓷纤维的选择、可控长径比的陶瓷纤维制备及分散工艺、陶瓷纤维膜支撑体的制备、膜组分配方及各组分配比对材料性能的影响、陶瓷纤维膜的真空抽滤成型工艺及各工艺参数对膜材料性能的影响等,并对陶瓷纤维复合微滤膜的显微结构进行了扫描电镜分析.项目实验采用的多孔陶瓷支撑体由刚玉耐火骨料和高温陶瓷结合剂构成,孔径100—110μm,气孔率38﹪,抗折强度38MPa.陶瓷纤维复合膜层由陶瓷纤维、耐火陶瓷骨料和高温结合剂构成,陶瓷纤维为含锆硅酸铝纤维,纤维直径3.5—4.5μm,纤维长径比10—500,纤维加入量20—70wt﹪,耐火骨料加入量0—50wt﹪,结合剂加入量20—30wt﹪.膜层采用真空抽滤成型工艺,通过控制膜组分中陶瓷纤维长径比、纤维加入量、成型时料浆浓度、成型压力及成型时间等可以获得膜孔径5—30μm、气孔率50—80﹪、抗折强度4.3—18MPa、膜层厚度0.5—2mm、具有良好热性能和耐剥离高性能的陶瓷纤维复合微滤膜材料.研究结果表明:在诸多影响因素中,陶瓷纤维的长径比及陶瓷纤维的加入量是影响膜材料性能的最主要因素;采用真空抽滤成型工艺,合理控制纤维料浆的浓度和黏度以及成型压力及成型时间,可以获得一定厚度的均匀的陶瓷纤维复合微滤膜层.

目录

文摘

英文文摘

第1章概述

1.1多孔陶瓷概论

1.2陶瓷纤维复合微滤膜结构设计

1.3陶瓷纤维复合膜材料国内外发展情况

1.4陶瓷纤维复合膜材料的应用前景

1.5本章小结

第2章陶瓷纤维复合微滤膜试验工艺研究

2.1高温陶瓷纤维的选择及考核试验

2.2陶瓷纤维的处理技术

2.2.1陶瓷纤维的剪切

2.2.2陶瓷纤维的松解

2.2.3陶瓷纤维的分散工艺

2.3陶瓷纤维复合滤膜支撑体的制备及性能表征

2.3.1膜支撑体的制备工艺

2.3.2膜支撑体的理化性能

2.4陶瓷纤维复合滤膜的工艺配方

2.4.1陶瓷结合剂的实验研究

2.4.2陶瓷纤维复合膜层各组分工艺配比

2.5陶瓷纤维滤膜的成型工艺

2.5.1成型料浆制备

2.5.2陶瓷纤维复合膜的真空抽滤成型工艺

2.6陶瓷纤维复合滤膜的烧成工艺

2.7陶瓷纤维复合滤膜的理化性能检测

2.8本章小结

第3章试验结果分析

3.1纤维长径比对膜材料性能影响

3.2膜材料组分配比对材料性能的影响

3.3抽滤成型时工艺参数对材料性能影响

3.3.1料浆性质及对膜材料性能影响

3.3.2成型真空度和抽滤时间对膜材料性能的影响

3.3.3抽滤压力及抽滤时间对膜层厚度影响

3.3.4各参数对陶瓷纤维复合滤膜透气性影响

3.4本章小结

第4章陶瓷纤维复合膜材料的结构分析

4.1陶瓷纤维复合膜层的结构分析

4.2膜层与支撑体间的界面结构

第5章结论

参考文献

在读期间已发表论文及参加科研项目

致谢