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孔陶瓷膜由于具有优异的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能和机械强度高、容易再生等优点,在食品、生物、化工、能源和领域应用广泛。某课题组主要对以氧化铝和特种烧结促进剂为起始原料,在1400℃的烧成温度下制备出的支撑体进行了系统和深入的研究,得到渗透性能、机械性能及耐腐性能统一的支撑体。机陶瓷膜的主要制备技术有:采用固态粒子烧结法制备载体及微滤膜、采用溶胶凝胶法制备超滤及纳滤膜、采用分相法制备玻璃膜等,其基本理论涉及材料学科的胶体与表面化学、材料化学、固态离子学、材料加工等。
对新型陶瓷膜材料的研究,目前主要集中在2方面。人工合成陶瓷膜材料:主要有碳化硅、莫来石、堇青石、石墨烯和陶瓷纤维等。天然陶瓷膜材料:主要有天然沸石、粉煤灰、高岭土和凹凸棒土等。人工合成陶瓷膜材料:
碳化硅具有强度高、导热率高、耐腐蚀和防氧化等优点,在苛刻的条件下可以保持---的热稳定性和化学稳定性,并且价格低廉,是开发陶瓷膜材料的选择之一。sic陶瓷膜制备方法主要有挤出成型法和流延成型法。
挤出成型法是以sic为骨料,制成管状碳化硅支撑体,平均孔径为2.43μm,孔隙率为43.4%,气体通量达到788.2m3/m2.h.bar,抗弯强度达到22.8mpa。
流延成型工艺制备复合碳化硅陶瓷过滤膜,在1300℃烧结下制备出结构均匀、表面平整、孔径范围在4.017~11.916μm的碳化硅陶瓷膜。
无机陶瓷膜主要由氧化铝、氧化---和二氧化钛等传统陶瓷材料,以及新兴的堇青石、碳化硅和氮化硅等无机材料制备而成。根据孔径大小的不同,压力驱动膜可分为微滤膜、超滤膜 、纳滤膜 和反渗透膜。根据外观形状的不同,陶瓷膜可分为单通道管式膜、多通道管式膜、平板膜和中空纤维膜。其中,多通道管式陶瓷膜具有优良的机械特性和密封性,是目前应用广泛的陶瓷膜类型。根据微观结构的不同,陶瓷膜可分为对称陶瓷膜和非对称陶瓷膜。
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