莫来石陶瓷膜支撑体及其制备方法
- 格式:doc
- 大小:36.00 KB
- 文档页数:6
《莫来石制品生产技术、莫来石制备工艺配方及方法》1、粉煤灰空心微珠制备沸石/莫来石复合空心微球2、用铝型材厂工业污泥制造堇青石与莫来石耐火材料的方法3、用铝型材厂工业污泥制造莫来石耐火材料的方法4、一种刚玉-莫来石复相陶瓷涂层的制备方法5、低温烧结莫来石窑具6、用氧化铝导熔合成高纯电熔莫来石7、莫来石基陶瓷材料8、球磨机莫来石质球石及其生产工艺9、莫来石陶瓷多层基片及其生产方法10、高纯莫来石晶须的制备方法11、莫来石铸口砖制造方法、莫来石铸口砖及其用途12、一种锆刚玉莫来石氮化硼复合耐火材料13、无水泥莫来石复合材料浇灌料14、莫来石基陶瓷材料及其制备15、氧化锆增韧莫来石陶瓷晶界玻璃相抗杂剂16、用于莫来石结合的含碳化硅制品的结合剂及其制备方法17、用蓝晶石微粉制备莫来石-高硅氧玻璃材料的方法18、用红柱石微粉制备莫来石-高硅氧玻璃材料的方法19、烧结锆莫来石砖及其制备方法20、高强度莫来石陶瓷的制备方法21、一种合成莫来石的方法22、轻质莫来石浇注料23、莫来石质蜂窝陶瓷载体24、一种耐腐蚀高强度莫来石质过滤材料及其制造方法25、反应烧结产物为结合相的氧化锆-莫来石复相耐火材料及制备方法26、一种人工合成莫来石的方法27、一种刚玉莫来石制品28、钙长石结合莫来石砖的制造方法及其制品29、莫来石坯体和形成莫来石坯体的方法30、煤系高岭岩煅烧莫来石型精铸砂粉的生产方法31、一种氧化锆增韧莫来石陶瓷材料及制备方法32、改善的多孔莫来石体及其制备方法33、轻质莫来石隔热砖34、一种制备纳米莫来石的方法35、莫来石纳米微晶陶瓷制品及其制备方法36、含莫来石组分的氧化锆四元系复相陶瓷材料37、一种氧化锆增韧莫来石陶瓷的微波连接方法38、一种莫来石晶须增强铝合金复合材料及其制备方法39、锆刚玉莫来石质耐火球40、一种堇青石-莫来石轻质耐火砖及其制备方法41、一种制备莫来石单晶纳米带的方法42、莫来石材料的合成方法43、矾土基莫来石纳米粉体的制备方法44、刚玉-莫来石复合陶瓷用硅铝凝胶结合剂的制备方法45、刚玉-莫来石复合陶瓷推板的制备方法46、碳纳米管/莫来石陶瓷基复相材料及其制备方法47、连铸中间包用锆莫来石质上水口制作方法48、利用铝型材厂工业污泥研制轻质莫来石保温耐火材料的方法49、矾土基莫来石均质料的制备方法50、一种莫来石陶瓷低温烧结方法51、一种莫来石基陶瓷的水解反应诱导原位凝固成型工艺52、一种方石英-莫来石复合材料及制备方法53、一种刚玉-莫来石复合材料及制备方法54、一种利用高铝粉煤灰烧结合成莫来石的方法55、用机械力化学法低温制备高纯莫来石的方法56、堇青石、莫来石质耐热陶瓷材料57、用天然高岭土制备莫来石复相纳米晶的方法58、一种莫来石晶体耐火纤维毯的制法及其制得的产品59、刚玉-莫来石绝热砖60、原位反应法制备莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷61、改善的多孔莫来石体及其制备方法62、一种莫来石晶须的制备方法63、高晶体结构堇青石-莫来石质窑具、窑炉耐火制品及焙烧工艺64、莫来石晶须-莫来石复合涂层及其制备方法65、莫来石基精密陶瓷部件的免脱气凝胶注模成型工艺66、高热震性莫来石-堇青石耐火组合物67、莫来石前驱体原位包覆碳纳米管的复合粉体的制备方法68、多晶莫来石在加热炉上的应用方法69、堇青石基、莫来石基管状陶瓷分离膜的制备方法70、一种莫来石质高强防腐烟囱内衬砖及其制造方法71、一种粉煤灰制备莫来石质微孔曝气头(板)的方法72、干熄焦用莫来石-碳化硅耐火材料及制备73、一种氧化锆-莫来石复合粉体的制备方法74、一种用熔盐法制备莫来石晶须的方法75、一种多孔莫来石陶瓷材料及其制备方法76、一种单晶相莫来石的工业制造方法77、一种低温烧制良导热性刚玉-莫来石质陶瓷砖的方法78、电熔莫来石的制造方法79、凝胶冷冻干燥法制备莫来石多孔陶瓷的方法80、一种煤矸石制备莫来石的方法81、高岭土制备莫来石的方法82、干法人工合成莫来石中的坯料制备方法及所用装置83、莫来石的烧制方法及所用的回转窑84、规模化干法人工合成莫来石的生产线85、干法人工合成莫来石的坯料烘干方法及所用的烘干设备86、一种钛酸铝-莫来石质蜂窝陶瓷及其制备方法87、利用铝型材厂污泥制备钛酸铝-莫来石复相材料的原料配方与方法88、一种制备氧化锆/莫来石晶须复相材料的方法89、一种由煤矸石和氧化铝制备莫来石晶须的方法90、一种微孔莫来石轻质骨料及其制备方法91、一种高纯莫来石的加工工艺92、莫来石耐火保温制品及其制备方法93、一种新的莫来石轻质隔热保温砖的配方94、一种新的莫来石轻质隔热保温砖的配方95、一种大型、特异形莫来石-刚玉系烧结耐火材料制品及其生产工艺96、从铸造型砂废料中回收氧化锆、莫来石和稀土的方法97、一种低铝莫来石耐火浇注料98、一种刚玉莫来石自流耐火浇注料99、一种莫来石-高硅氧玻璃复相材料及其制备方法100、一种高温抗蠕变刚玉-莫来石承烧板及其制备方法101、莫来石生产中的尾气余热利用和除尘装置102、干法人工合成莫来石生产线103、连铸中间包用锆莫来石质上水口104、莫来石干法生产用的挤泥机105、用于莫来石生产的磨粉系统106、莫来石生产用的提升输送装置107、轻质莫来石隔热耐火砖本公司拥有各种专利技术5400余种,所有技术资料均含国家发明专利、实用新型专利和科研成果,资料中有专利号、专利全文、技术说明书、技术配方、技术关键、工艺流程、图纸、质量标准、专家姓名等详实资料。
莫来石论文:快速制备莫来石密实材料及致密化机理研究【中文摘要】莫来石陶瓷具有优异的高温力学性能、高温冲击性能和良好的介电性能,使其广泛应用于各种行业。
虽然用普通莫来石原料以传统方式烧结制备的莫来石陶瓷成本较低,可以大规模应用,但是不能完全显示出莫来石陶瓷的优异性能。
现采用化学合成的方法制备出纯度高、晶粒细小且分布均匀的莫来石前驱体粉末,并利用这种高品质莫来石粉末探索先进的烧结工艺,从而制备出超细晶的莫来石陶瓷,具有重要的意义。
本文采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备高纯、颗粒均匀且具有良好烧结活性的莫来石前驱体粉末,应用SPS烧结技术,快速制备高致密度、显微结构为类等轴品的块体材料,获得力学性能优良的莫来石陶瓷。
并且在SPS烧结基础上,探索利用两步烧结法进行烧结莫来石陶瓷,研究两步烧结法对晶粒生长、显微结构的影响及其致密化机理。
本文以正硅酸乙酯(TEOS)、硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶工艺,以球磨工艺细化分散干凝胶形成莫来石前驱体,并利用SPS脉冲加热处理合成制备出超细莫来石前驱体粉,并以此前躯体粉为原料,研究采用SPS反应烧结制备莫来石陶瓷。
研究表明:利用SPS 烧结时,当烧结温度为1400℃,升温速率为100℃/min,保温时间3min,压力80MPa时,能...【英文摘要】Because of its great mechanical properties and impact resistance under high temperature as well as its good dielectrical property, the mullite ceramics have been widelyused in different areas. Traditional ways of sintering mullite ceramics has a low cost and widely application. However, they are not solutions good enough to make full use of the great properties of mullite. In this paper, through chemical synthesis, we can get mullite precursor which has mean crystal grain and high purity. By using those hi...【关键词】莫来石 Sol-Gel SPS 高压两步法【英文关键词】mullite Sol-Gel SPS high pressure two-step sintering【目录】快速制备莫来石密实材料及致密化机理研究中文摘要4-6Abstract6-7第1章绪论10-24 1.1 莫来石概况10-15 1.1.1 莫来石基本特性及相关系10-12 1.1.2 莫来石性能及应用12-15 1.2 莫来石粉体制备方法15-16 1.2.1 传统方法15 1.2.2 湿化学方法15-16 1.3 莫来石块体烧结16-21 1.3.1 微波烧结莫来石陶瓷16 1.3.2 放电等离子(SPS)烧结莫来石陶瓷16-19 1.3.3 两步烧结制备高致密细晶陶瓷19-20 1.3.4 晶粒长大与致密化机理20-21 1.4 冷等静压预处理21-22 1.4.1 等静压成型的分类21 1.4.2 等静压成型工艺21-22 1.4.3 等静压成型的应用22 1.5 研究目的、意义及主要内容22-24 1.5.1 研究目的及意义22 1.5.2 研究的主要内容22-24第2章莫来石陶瓷的制备及测试方法24-29 2.1 实验原料与仪器设备24-25 2.1.1 实验原料24 2.1.2 仪器设备24-25 2.2 测试方法25-27 2.2.1 物相分析(XRD)25 2.2.2 形貌分析(SEM和FESEM)25 2.2.3 TEM 分析25-26 2.2.4 密度测定26 2.2.5 硬度分析26-27 2.3 实验过程27-29 2.3.1 前驱体粉的制备27 2.3.2 莫来石陶瓷的制备27-29第3章超细莫来石粉SPS烧结及性能表征29-57 3.1 SPS烧结原理29 3.2 超细莫来石粉的SPS烧结29-33 3.2.1 前驱体粉的表征29-31 3.2.2 前驱体粉烧结方案31-33 3.3 结果与讨论33-43 3.3.1 烧结温度对前驱体粉烧结及其材料微观结构和性能的影响33-37 3.3.2 升温速率对前驱体粉烧结及其微观结构和性能的影响37-39 3.3.3 保温时间对前驱体粉烧结和块体微观结构和性能的影响39-40 3.3.4 轴向压力对前驱体粉烧结和块体微观结构和性能的影响40-43 3.4 SPS烧结工艺优化43-55 3.4.1 烧结加压时机的选择43-49 3.4.2 CIP对烧结的影响49-51 3.4.3 高压磨具的设计51-55 3.5 本章总结55-57第4章莫来石两步法烧结57-69 4.1 实验方案57 4.2 方案设计与结果讨论57-69 4.2.1 实验方案一57-60 4.2.2 结果与讨论60-63 4.2.3 实验方案二63-64 4.2.4 结果与讨论64-69第5章结论与展望69-71 5.1 本文研究结论69 5.2 展望与未来工作69-71参考文献71-74致谢74。
陶瓷膜工业流程陶瓷膜又称无机陶瓷膜,是以氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和氧化钛(TiO2)等粉体原料经特殊工艺制备而成的膜。
陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料在膜管内的膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体颗粒、液体液滴)被膜截留从而达到原料不同成分的分离、浓缩和纯化的目的。
根据制备陶瓷膜的材料不同,主要可分为氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)及氧化硅(SiO2)等陶瓷膜。
按照膜的构型分类,通常分为片式膜、板式膜以及管式膜。
其中,多通道管式膜因其单位体积内的膜层面积大、机械强度高以及安装方便等优点,适合于大规模应用,而成为工业应用的主要品种。
单支(根)膜管称为膜元件。
陶瓷膜制备的基本步骤包括原材料的选择、溶液制备、膜的成型、烧结等环节。
①选择适当的原材料是制备优质陶瓷膜的关键,一般选用高纯度、细度适中、均匀性好的陶瓷材料,如氧化铝、氧化锆等。
为了提高膜的结晶度和致密度,可以添加一些如多糖、界面活性剂等类型的助剂。
②溶液的制备:将精细分散的陶瓷颗粒和助剂加入有机溶剂中,通过超声波处理或机械搅拌使之均匀分散。
应该控制好陶瓷颗粒和有机溶剂的比例,以及超声波处理或搅拌的时间和力度。
③膜的成型:将溶液倒入成型模具中,经过真空过滤或压抻使之成型。
一般常用的成型方法有离心成型、滴定成型、蒸发成型、喷涂成型等。
在成型过程中应该控制好温度、压力和速度,以及陶瓷颗粒的分散均匀性。
④将成型后的膜进行烧结,使之获得优异的物理、化学、机械性能。
烧结的温度和时间应该根据具体的陶瓷材料和助剂来确定,一般烧结温度在1000℃以上,时间在1-5小时。
在烧结过程中要避免氧化、裂纹等质量问题的出现。
陶瓷膜分离以错流过滤方式为基础,与传统终端过滤方式不同,错流过滤方式中的原料液流体以切线流过膜表面的方式高速循环流动,过滤液(或称渗透液)在压力作用下透过膜表面滤出,通过原料液的循环冲刷有效抑制了传统终端过滤方式中过滤介质易被阻塞的问题,保障分离过程的连续运行,提高了分离效率与分离精度,并有效降低了分离过程的能耗。
陶瓷膜制备工艺流程陶瓷膜是一种高性能的膜材料,常用于分离、过滤或者催化等应用领域。
下面是一种常用的陶瓷膜制备工艺流程:1.原料准备:根据所需的陶瓷材料,准备相应的粉体原料。
通常情况下,陶瓷膜的常用材料有氧化铝、二氧化硅、氮化硅等。
2.原料混合:将准备好的粉体原料按照一定比例混合均匀,以确保材料的均一性。
3.粉体处理:将混合好的粉体进行处理,以去除其中的气体、水分和杂质。
常见的处理方法包括高温灼烧、超声处理、煮沸等。
4.悬浮液制备:将处理后的粉体加入到适量的溶剂中,并加入一定的分散剂,将其搅拌均匀,形成悬浮液。
悬浮液的浓度和粘度可以根据具体应用需求进行调节。
5.膜成型:将悬浮液倒入适当的模具中,通过振动、压制、喷涂等方法,使悬浮液形成均匀的薄片状。
6.干燥:将成型好的薄片置于适当的环境中,使其逐渐干燥,去除大部分的溶剂。
一般情况下,采用自然风干或者低温烘干的方式进行。
7.锁定结构:经过干燥后的薄片需要进行一定的处理,以使陶瓷结构更加稳定。
常见的处理方法有烧结、热处理、化学处理等。
8.表面整理:对薄片的表面进行加工,以获得所需的表面形貌和性能。
常见的整理方法包括研磨、抛光、阳极氧化等。
9.检测和测试:对制备好的陶瓷膜进行一系列的性能测试和表征,以确保其满足设计要求。
常见的测试方法包括孔径分布分析、通透性测试、力学性能测试等。
10.包装和应用:经过测试合格的陶瓷膜可以进行包装,以便于运输和储存。
同时,根据具体的应用需求,将其用于相应的领域。
以上是一种常见的陶瓷膜制备工艺流程,具体的工艺参数和步骤会根据不同的材料和应用需求进行调整。
陶瓷膜制备是一个相对复杂的过程,需要专业的设备和工艺控制,同时也需要一定的经验和技术积累。
陶瓷膜生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!陶瓷膜是一种具有优异性能的功能性陶瓷材料,在工业生产中具有广泛的应用。
6FDA2TM PDA2DABA/TiO2杂化膜的制备、表征和气体渗透性能3王茂功,钟顺和(天津大学化工学院,天津300072)摘 要: 以硅藻土2莫来石陶瓷膜管为支撑体,以TiO2为过渡层,通过溶胶凝胶法利用具有大量支链的聚酰亚胺和TiO2溶胶制备了系列不同TiO2含量的聚酰亚胺/TiO2杂化膜。
聚酰亚胺是利用4,4’2六氟亚异丙基2邻苯二甲酸酐(6FDA)、2,4,62三甲基21,32苯二胺(TM PDA)和3,52二氨基苯甲酸(DABA)在溶液中进行亚胺化完成的。
采用F TIR、T G/D TA、DSC、TEM、B ET和气体渗透测定对系列膜进行了表征和测试。
结果表明:聚酰亚胺通过支链上的羧酸基和TiO2相键连织构成了具有规则孔道的空间网状结构,并且随着TiO2含量的增加孔径逐渐减小;杂化膜具有较高的热稳定性和有机无机兼容性;相对于聚酰亚胺膜,杂化膜对H2、CO2和H2O相对于N2具有较高的分离性,TiO2含量为25%(质量分数)的杂化膜对H2/N2、CO2/N2和H2O/N2的分离因子分别达到56.6、31.3和55.3。
关键词: 聚酰亚胺/TiO2;杂化材料;亚胺化;溶胶凝胶法;气体分离中图分类号: O634文献标识码:A 文章编号:100129731(2006)10216092041 引 言杂化材料作为一种新型材料结合了有机无机材料的优异特性,具有较高的热稳定性、机械强度和某些特殊的化学性质,在微电子、光电设备、传感器和分离膜等诸多领域得到应用与研究[1~9]。
溶胶凝胶法作为合成杂化材料的主要手段,具有反应条件温和,可通过调配反应参数来控制杂化材料的微观形态和性质等优点[10,11]。
在以往杂化材料的制备中,通常是将聚酰亚胺的前驱体聚酰亚胺酸和无机醇盐溶胶进行杂化反应,然后再将杂化溶胶进行化学亚胺化,这样制备的杂化材料存在质地较脆、机械强度差和热分解温度低等缺陷[4,6,12~16]。
几种新型陶瓷膜材料介绍
陶瓷膜以耐高温、耐高压和耐腐蚀等性能在很多苛刻的应用体系中显示出独特的优势,在石油化工、食品、医药、环境、能源和冶金等领域已成为膜领域发展最为迅速、最有发展前景的品种之一。
由于传统的氧化铝、氧化锆、氧化钛等陶瓷膜材料在产业化应用中,高成本和种类偏少限制了其进一步拓展应用领域。
因此,开发新的、廉价的陶瓷膜材料对于陶瓷膜技术的应用和推广具有重要意义。
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。
图1 陶瓷膜工作示意图
一、人工合成陶瓷膜材料
1、碳化硅
碳化硅具有强度高、导热率高、耐腐蚀和抗氧化等优点,在苛刻的条件下可以保持良好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。
图2 SiC陶瓷膜
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4
3.4%,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。
莫来石陶瓷膜支撑体及其制备方法
权利要求书
1.一种组合物,其包含:
50-80%的α-氧化铝
10-30%的硅的化合物
1-10%的烧结助剂
1-15%的粘结剂与造孔剂
2、如权利要求1所述的组合物,其特征在于所述α-氧化铝的平均粒径是10-50微米。
3、如权利要求1所述的组合物,其特征在于所述硅的化合物可以是硅的氧化物、碳化物或有机物。
4、如权利要求3所述的组合物,其特征在于当所述硅的化合物是无机物时,其平均粒径是10微米或更小。
5、如权利要求1所述的组合物,其特征在于所述烧结助剂选自下组:金属铝、镁、钛、镧、锰、锆的氧化物、氢氧化物、无机盐或胶体。
6、如权利要求1所述的组合物,其特征在于所述粘结剂为纤维素类、聚醇类。
7、如权利要求6所述的组合物,其特征在于所述的纤维素为甲基纤维素、羧甲基纤维素或其钠盐、羟乙基纤维素。
8、如权利要求6所述的组合物,其特征在于所述的聚醇类为聚乙烯醇或聚乙二醇。
9、如权利要求1所述的组合物,其特征在于所述的造孔剂为石墨、
淀粉、糊精或聚合物多糖。
10、如权利要求1所述的组合物,其特征在于所述的造孔剂平均粒径为2-50微米。
11、一种形成莫来石支撑体的方法,包括:
使权利要求1所述的组合物成型以形成生坯;和使生坯烧结
以形成支撑体。
12、如权利要求11所述的方法,其特征在于,包括通过以下方法提供组合物:使60-80%的α-氧化铝、10-30%的氧化硅、1-15%的烧结助剂和1-10%的粘结剂与造孔剂组合,并混合所述组合以形成均匀的混合物。
13、如权利要求11所述的方法,其特征在于,使组合物成型包括通过挤出模具挤出成型为生坯。
14、如权利要求11所述的方法,其特征在于,烧结生坯包括在1200-1500℃的温度下使坯体保温1-8个小时。
15、一种莫来石支撑体,其特征在于,支撑体为管状或多通道管状。
16、如权利要求15所述的支撑体,其特征在于,支撑体的平均孔径为4-15微米。
说明书
技术领域
本发明涉及陶瓷膜支撑体的制备方法,属于多孔陶瓷制备领域。
背景技术
在膜分离领域,无机膜被广泛的应用于液体介质的微滤和超滤以及气体分离。
在支撑体上沉积无机材料制成的无机膜可以用于环境工业、食品饮料工业、生物工业、化学工业、石油化学工业中的过滤和分离应用。
具体的粒子包括油水混合物的分离、废水处理、酒类和果汁的过滤、从液体中过滤细菌和病毒。
在现有的技术中,商品化的陶瓷膜支撑体主要采用高纯度特种氧化铝烧结而成,为了获得足够的强度,一般采用在氧化铝骨料中添加亚微米或者纳米级别氧化铝或者氧化物溶胶,起到提高支撑体强度的作用,但是降低了支撑体的透水通量。
CN 101139206A中描述了采用超细晶核颗粒悬浮液作为烧结助剂添加到陶瓷粉体骨料中制造陶瓷
膜支撑体,超细晶核颗粒填充在骨料的间隙中,提供了高的烧结活性,使支撑体可以在1100-1500℃的较低温度下实现烧结,降低了制造成本,但是这种填充使支撑体的孔隙率降低,其通量只有
4600-11000L.M-2.H-1.bar-1。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有低制造成本、高孔隙率、大通量的莫来石陶瓷膜支撑体的方法。
本发明的具体内容是:包含:50-80%的α-氧化铝、10-30%的硅的化合物、1-10%的烧结助剂、1-15%的粘结剂与造孔剂的一种组合物。
加入适量的流体,比如水、一种或者多种有机溶剂并且混合均匀,
使组合物成型,形成生坯。
在1350-1650℃的温度中烧结,形成莫来石支撑体。
通过本发明,使得这样的工艺成为可能,即,使氧化铝与含硅的无机物或有机物作为反应成分制造莫来石支撑体,使组合物的体积缩小、孔隙增大。
由此得到的支撑体具有高的孔隙率、高的强度。
根据本发明,硅的化合物将会与氧化铝反应而不会堵塞空隙,使支撑体的孔隙率提高,通量增加。
同时,本发明使的制造支撑体可以采用更廉价的氧化铝以及更低的烧结温度,从而降低支撑体的制造成本。
具体实施方法
作为组分中的α氧化铝,可以采用20-50微米的α氧化铝颗粒,优选为30-40微米的氧化铝颗粒。
硅的化合物可以使10微米或以下粒径的氧化硅、碳化硅,优选为硅的纳米溶胶。
所述烧结助剂可以是镁、钛、锆、镧的氧化物、盐类、胶体溶液。
在1350-1650℃的温度中烧结时,过量的α氧化铝与硅反应生产莫来石,由于硅的颗粒小于氧化铝,因此莫来石将会在α氧化铝颗粒上生长,硅的化合物颗粒消失而不再填充在氧化铝颗粒的间隙中,这有助于本发明的支撑体具有高的孔隙率与强度。
作为烧结助剂的元素将会提高莫来石的耐碱性,使莫来石支撑体可以使用弱碱进行多次的清洗,这有助于提高莫来石支撑体的使用寿命。
所述的造孔剂可以是玉米淀粉、面粉、、糊精、石墨。
其质量应为组合物含量的1-15%,特别优选为10-15%。
所述的组合物可以用蜂窝煤式的圆柱形几何形状挤出形成生坯,
其包含1.8-6mm直径的圆形通道。
所述生坯在1350-1650℃的温度中加热1-6小时,特别优选为1450-1550℃的温度中加热3-6小时。
实施例
实施例一
平均粒径为30微米的α氧化铝3kg,平均粒径为5微米的氧化硅0.5kg,氧化钛0.05kg,平均粒径20微米的石墨0.3kg混合搅拌均匀,加入粉体质量16%的水捏合成泥料并挤出成型。
将生坯加热到1550℃并保温2小时,从而获得平均孔径为15微米,孔隙率52%的莫来石陶瓷膜支撑体。
将支撑体在20%硫酸中加热到100℃,保持72小时,其强度损失率为4.8%。
实施例二
平均粒径为40微米的α氧化铝3kg,平均粒径为5微米的氧化硅0.6kg,硝酸镧0.2kg,200目面粉0.3kg混合搅拌均匀,加入粉体质量18%的水捏合成泥料并挤出成型。
将生坯加热到1500℃并保温2小时,从而获得平均孔径为12微米、孔隙率55%的莫来石陶瓷膜支撑体。
将支撑体在20%硫酸中加热到100℃,保持72小时,其强度损失率为5.1%。
实施例三
平均粒径为25微米的α氧化铝3kg,30纳米的气相法氧化硅0.1kg,硅溶胶0.3kg,硝酸镧0.2kg,200目面粉0.2kg混合搅拌均匀,加入粉体质量8%的水捏合成泥料并挤出成型。
将生坯加热到1450℃并保温2小时,从而获得平均孔径为10微米、孔隙率50%的
莫来石陶瓷膜支撑体。
将支撑体在20%硫酸中加热到100℃,保持72小时,其强度损失率为6.2%。