燒結(jié)多孔不銹鋼TiO2過濾膜的制備與研究.pdf

1、自美國在多孔金屬陶瓷膜制備上取得關(guān)鍵突破，由于其兼具多孔金屬和多孔陶瓷的特點(diǎn)，具有孔徑分布范圍窄、耐酸堿腐蝕、強(qiáng)度高和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，正快速被應(yīng)用在高附加值的流體分離過濾等領(lǐng)域。本文采用懸浮粒子燒結(jié)法在多孔不銹鋼基體表面制備多孔TiO2膜層，著重研究了多孔不銹鋼基體的燒結(jié)過程、穩(wěn)定懸浮液的成分配比、多孔不銹鋼孔徑與膜層的匹配、膜層裂紋的影響因素以及燒結(jié)溫度對膜層孔徑和相結(jié)構(gòu)的影響等問題，最后通過自制過濾裝置對多孔不銹鋼TiO2膜的過濾

2、性能進(jìn)行實(shí)證考驗(yàn)。主要得出以下結(jié)論:
　　多孔不銹鋼燒結(jié)時(shí)粉末顆粒由球形逐漸變成不規(guī)則多邊形，而孔隙則由不規(guī)則多邊形逐漸變成圓形，最終形成貫通的三維立體孔隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。300目的粉末在造孔劑含量為15％，壓制壓力為150MPa，燒結(jié)溫度為1150℃時(shí)燒結(jié)2h的孔隙率為33.2％，可以用來制備多孔不銹鋼膜。
　　制備穩(wěn)定TiO2懸浮液最關(guān)鍵的是粉末分散、球磨和合適的粘度，其中懸浮液最佳比例為35wt％TiO2粉末，35wt％無水

3、乙醇，15wt％松油醇，8wt％醋酸，3wt％聚乙烯亞胺和4wt％聚乙烯醇。采用多次涂覆結(jié)合干燥后模具加壓能有效減少膜層裂紋，在950℃真空燒結(jié)時(shí)TiO2膜層平整，孔隙均勻，孔徑分布主要集中在60～100nm。平均孔徑為2.0～15.0μm的多孔不銹鋼基體適合采用懸浮粒子燒結(jié)法制備膜層，無規(guī)則形的不銹鋼顆粒表面相對粗糙，可以為膜層生長提供“核心”，與TiO2粒子結(jié)合緊密。
　　多孔不銹鋼TiO2膜的超濾特性主要適用于高壓工況，能夠