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在低烧制温度下制备高纯度氧化铝陶瓷载体的方法

April 17, 2019 氧化铝陶瓷 247

  
  由于其具有优良的热稳定性,化学稳定性,氧化铝陶瓷以及清洁和再生的好处,是重要的关注目前在多孔陶瓷薄膜学者发挥广泛,特别是广大水处理,食品,制药,化工,冶金轻松能力。的多孔陶瓷膜是通常由三个部分的支撑构件的,转印层在基座支撑体的多孔陶瓷膜需要具有足够的机械强度和高的渗透流速,以确保该应用程序,这使得所述薄膜层的服务工艺稳定性。最常用的商业陶瓷载体材料是氧化铝,所用的氧化铝原料的粒度通常为20-40MU;米对于99氧化铝陶瓷载体,烧制温度通常高于1700℃以确保足够的机械强度。因此,降低氧化铝陶瓷载体的烧结温度和降低制造成本的方法已成为本研究的重点。低温陶瓷,氧化铝载体的制造是通过固相或液相烧结法(二氧化钛,高岭土,填料等等)通常引入到,合适的烧结助剂来实现。 17.5 MU King等]。生淀粉,减法,从1400℃]Ç二氧化钛米 - 氧化铝,机械强度作为烧结助剂为比40%的氧化铝陶瓷基板50MPa的产生更大的孔隙率,小于二氧化钛中引入的大的质量为10%,保持时间是2到4个小时。 Chi等人[9]的15%的二氧化钛为m的氧化铝原料,在1400℃恒温2H烧结助剂至30 MU,氧化铝陶瓷衬底,开孔率41.4%,以达到生产的机械强度,32.7兆帕的介绍。作为16.14和间 - 氧化铝,烧结助剂如Wang等人,对于MU高岭土氧化铝陶瓷原料获得一系列支撑的是1200〜1400℃的范围内,机械56.2%〜49.3所产生的强度的范围内开放孔的55〜76MPa的% ,氧化铝陶瓷以及烧结过程的动态。此外,可以改性氧化铝粉末的表面以增加烧结活性并降低烧结温度。
  胡金盟使用0.5㎛氧化铝涂覆氧化铝的表面上,和22㎛实现了生产的氧化铝陶瓷基板的,并保持在1550℃下的34%2小时开放的孔隙率和机械强度是34.2兆帕。 。然而,几乎没有报道在低烧结温度(99%)下的生产方法。 1400℃至与所述钛前体涂覆过程中硫酸氧化铝粉末的表面,以制备高纯度的氧化铝陶瓷载体的(二氧化钛的质量为引入0.5%)。系统研究了烧结温度对涂层氧化铝体烧结特性和氧化铝陶瓷载体微观结构,孔径分布和基本性能的影响。实验1,原料工业氧化铝(纯度>99.7%,D50=20 MU; m),硫酸钛(AR),氨(AR)5%(质量),聚乙烯醇溶液。同时搅拌的去离子水的分散介质中加入滴加氨水溶液中加入硫酸(2)在玻璃容器中的氧化铝粉末的样品的制备和钛(增加的质量等同于二氧化钛的0.5%),并搅拌该混合物均匀地将pH调节到10 ,将粉末洗涤,干燥并分开储存。透射电子显微镜(图1)的材料的薄层可在氧化铝粒子的涂层表面上发现,显示硫酸钛优选作为表面改性的氧化铝粒子前体进行的。将涂覆的粉末在氧化铝研钵中粉碎并与作为粘合剂的聚乙烯醇溶液混合。将粉末压制成直径20mm的仪器,2.3〜2.5MM尺寸(4.0〜4.5),厚度为8mm和的盘形体获得毫米和该船舶的片剂; 55mm条形箱,成型压力160MPa。 。 2H,在2℃/分钟1350〜1500℃保持的加热速率的范围内的温度,以选择的50℃的]→C之间的烧结温度,在5℃/分钟下在室温下干燥的模制产品500℃后Lt ;; 3,使用模制产品的热膨胀系统的烧结过程中DIL402PC对样品进行分析的特性(测定温度范围:室温〜1480℃)。使用D8 Advance型X射线衍射仪对烧结样品进行相分析。使用LEO-1530场发射电子显微镜观察烧结样品的微观结构。基于烧结前后样品的直径尺寸计算线性收缩率。基于阿基米德原理,使用测量烧结样品的孔隙率的方法。用水银孔度计测量烧结样品自动孔Ⅳ9520模型的孔径分布。根据文献中使用的表征方法测定烧结样品的氮通量。机械强度在AG-2000型万能试验机(范围为30mm加载速率0.5mm/min)下测量烧结样品。
  氧化铝陶瓷载体的化学稳定性的特征在于烧结样品在酸(10%硫酸溶液)和碱(1%氢氧化钠溶液)中的质量损失率(室温,淬火时间10天)。结果如下:1)使用硫酸钛作为前体,以实现氧化铝细粉表面的优异改性。二氧化钛和氧化铝之间的固溶反应和大氧化铝颗粒之间的固相烧结反应通过实现颈部烧结实现了氧化铝陶瓷载体的低温生产。 2)在1350-1500℃下制备一系列氧化铝陶瓷载体,烧结温度为1400℃(绝缘2小时),载体的开孔率为33.2%,平均孔径为3.69μm。它在0.1MPa的压力差下具有57.1MPa的机械强度和959m3 /(m2·h)的氮气流量。它具有优异的耐酸和耐碱性,可以在恶劣的环境中使用。 3)通过涂覆工艺改善了氧化铝颗粒表面的烧结活性,从而可以进行高纯度氧化铝陶瓷载体的低温烧结。

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