CN109516777B - 纳米陶瓷膜 - Google Patents

纳米陶瓷膜 Download PDF

Info

Publication number
CN109516777B
CN109516777B CN201811576237.9A CN201811576237A CN109516777B CN 109516777 B CN109516777 B CN 109516777B CN 201811576237 A CN201811576237 A CN 201811576237A CN 109516777 B CN109516777 B CN 109516777B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube
dry
dry blank
blank
nano ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811576237.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109516777A (zh
Inventor
魏东林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qing Teng Electronics Technology Co ltd
Original Assignee
Qing Teng Electronics Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qing Teng Electronics Technology Co ltd filed Critical Qing Teng Electronics Technology Co ltd
Priority to CN201811576237.9A priority Critical patent/CN109516777B/zh
Publication of CN109516777A publication Critical patent/CN109516777A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109516777B publication Critical patent/CN109516777B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/16—Lean materials, e.g. grog, quartz
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04—Clay; Kaolin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1321—Waste slurries, e.g. harbour sludge, industrial muds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5022—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with vitreous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/86—Glazes; Cold glazes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C04B2235/321—Dolomites, i.e. mixed calcium magnesium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明涉及纳米陶瓷膜技术领域，针对纳米微孔孔径较大，使得过滤污水的效果一般的问题，提供了一种超级纳米陶瓷膜，该技术方案如下：超级纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，超级纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50‑60nm。通过微孔孔径为50‑60nm使得污水中的绝大部分有害物质无法通过超级纳米陶瓷膜的管壁以隔绝在超级纳米陶瓷膜的管身中，使得过滤效果较佳。

Description

纳米陶瓷膜
技术领域
本发明涉及纳米陶瓷膜技术领域，尤其是涉及一种纳米陶瓷膜。
背景技术
纳米陶瓷膜因其纳米微孔的存在，在污水处理上能起到十分强力的过滤效果。
一般陶瓷材料具有较强的密实度，欲产生微孔，则需要在烧结时发泡，但普通的发泡剂在发泡时，气泡产生后气体流动是杂乱无序的，经常会出现多个发泡剂产生的气体汇聚而产生孔径较大的微孔的情况，同时难以控制微孔贯穿陶瓷材料厚度方向以形成过滤用的微孔，因此一般的纳米陶瓷膜上的纳米微孔孔径较大，使得过滤污水的效果一般，因此，还有改善空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纳米陶瓷膜，具有过滤污水的效果较佳的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种纳米陶瓷膜，所述纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，所述纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，所述微孔的孔径为50-60nm。
通过采用上述技术方案，通过纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，过滤污水时，将纳米陶瓷膜一端封堵后从开口端注入污水，通过微孔过滤后的净水从纳米陶瓷膜的管壁渗出以完成污水过滤净化，通过微孔孔径为50-60nm使得污水中的绝大部分有害物质无法通过纳米陶瓷膜的管壁以隔绝在纳米陶瓷膜的管身中，使得过滤效果较佳。
本发明进一步设置为：所述纳米陶瓷膜包括以下质量份数的组分：
高岭土40-55份；
长石10-15份；
石英25-28份；
白炭黑15-22份；
黑泥1.5-1.8份；
白云石1.2-1.6份；
增稠剂25-44份；
减水剂0.9-1.2份。
通过采用上述技术方案，通过加入白炭黑补强以使得纳米陶瓷膜的强度较佳，且具有较好的韧性不易碎裂；通过加入增稠剂使得形成泥浆后不易流动性下降，便于成型；通过加入减水剂以减少用水量，节约资源，便于操作。
本发明进一步设置为：所述纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土、长石、石英、白炭黑、黑泥、白云石、增稠剂、减水剂以及水加入球磨机中磨制成泥浆；
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过压滤以排出水分以形成滤渣；
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中压制成型以形成管状的生胚；
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模后自然风干形成干胚；
(5)干胚涂覆秞浆；
(6)种植纤维，具体如下：
将直径为40-50nm的聚丙烯腈纤维沿干胚径向种植在干胚上，所述聚丙烯腈纤维长度大于干胚的管壁厚度，所述聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁且两端均伸出干胚的管壁外；
(7)烧结。
通过采用上述技术方案，通过在干胚的管壁上种植聚丙烯腈纤维以在煅烧时通过高温使得聚丙烯腈纤维热分解，进而使得干胚被聚丙烯腈纤维贯穿处形成微孔，进而使得烧结形成的纳米陶瓷膜形成微孔，由于聚丙烯腈纤维的直径为40-50nm，在聚丙烯腈纤维热分解是会产生部分气体，将使得干胚上被聚丙烯腈纤维贯穿的微孔被气体撑开以扩孔，由于聚丙烯腈纤维两端均伸出干胚的管壁外，保证了干胚的管壁上的微孔与外界连通，进而使得聚丙烯腈分解而产生的气体可顺利的沿着微孔排出，使得扩孔效果较低，避免扩孔过度导致微孔孔径大增的情况，使得烧结后的纳米陶瓷膜形成50-60nm的微孔，远低于普通的纳米陶瓷膜100nm左右的微孔孔径，进而使得纳米陶瓷膜过滤污水的效果较佳；通过在干胚上种植聚丙烯腈纤维以利用干胚具有一定的结构强度的特性，避免种植时导致胚体崩坏。
本发明进一步设置为：所述步骤(2)中，滤渣含水率为30-33％。
通过采用上述技术方案，使得滤渣压制成型时能具有较好的结构稳定性，减少因滤渣水含量太大导致生胚坍塌、变形等情况，同时保证足够的含水率以使得滤渣易于造型，便于施工。
本发明进一步设置为：所述步骤(4)中在阴凉处自然风干24-48小时。
通过采用上述技术方案，通过自然风干以进一步提高胚体结构强度，同时通过足够长的时间以使得各原料之间更好的结合，并且避免高温干燥导致干胚硬化进而影响后续种植纤维的情况。
本发明进一步设置为：所述步骤(6)中，聚丙烯腈纤维长度为干胚的管壁壁厚的120％。
通过采用上述技术方案，保证聚丙烯纤维有足够的长度以两端均伸出干胚的管壁外。
本发明进一步设置为：所述步骤(6)中，通过高压静电场驱动聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁。
通过采用上述技术方案，使得种植纤维作业方便、效率高，种植时垂直度较高，质量较佳。
本发明进一步设置为：所述步骤(6)中，将正极管沿干胚轴向插入干胚中，将粘附有聚丙烯腈纤维的负极管沿干胚轴向套在干胚外，通过高压产生静电场以使聚丙烯腈纤维带有负电荷并朝向正极管飞翔进而贯穿干胚。
通过采用上述技术方案，通过正极管与负极管配合以减少损伤干胚的情况，并且使得静电场距离较短，静电吸附力较大，进而使得聚丙烯腈纤维通过静电场产生的加速度较大，以具有较强的穿透力，保证聚丙烯腈纤维贯穿干胚管壁的效果。
本发明进一步设置为：所述步骤(7)煅烧温度为1000-1100℃。
通过采用上述技术方案，烧结质量较佳且使得聚丙烯腈纤维热分解完全，减少残留。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过微孔孔径为50-60nm使得污水中的绝大部分有害物质无法通过纳米陶瓷膜的管壁以隔绝在纳米陶瓷膜的管身中，使得过滤效果较佳；
2.通过加入白炭黑补强以使得纳米陶瓷膜的强度较佳，且具有较好的韧性不易碎裂；
3.通过在干胚的管壁上种植聚丙烯腈纤维以在煅烧时通过高温使得聚丙烯腈纤维热分解，进而使得干胚被聚丙烯腈纤维贯穿处形成40-50nm的微孔，远低于普通的纳米陶瓷膜100nm左右的微孔孔径。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。
以下实施例中增稠剂采用广州市中万新材料有限公司的型号为WZ-805的水性增稠剂。
以下实施例中减水剂采用广州工师化工材料有限公司的聚羧酸减水剂。
实施例1
一种纳米陶瓷膜，纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50-60nm，管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土40kg、长石10kg、石英25kg、白炭黑15kg、黑泥1.5kg、白云石1.2kg、增稠剂25kg、减水剂0.9kg以及水118.6kg加入球磨机中磨碎并形成泥浆。
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过板框压滤机压滤泥浆，以形成滤渣，控制压滤压力0.3Mpa，以控制滤渣含水率为30％。
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中，合模后，施加1Mpa压力以加压成型，恒压保持1h，形成管状的生胚，生胚的管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模，放置在阴凉处自然风干24h，以形成干胚。
(5)干胚涂覆秞浆，具体如下：
将秞浆喷涂在干胚的外壁以及内壁上，静置干燥6h。
(6)种植纤维，具体如下：
将干胚竖直放置在绝缘底座上；
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，正极管的外径为0.5cm；
将负极管沿干胚轴向套在干胚外，负极管的内径为5cm；
正极管的轴线以及负极管的轴线均与干胚轴线重合；
正极管连通电源正极，负极管连通电源负极，负极管先通电以产生负电荷，将聚丙烯腈纤维均匀吸附在负极管内壁上后，再套在干胚外，并保持负极管处于通电状态；
套好负极管后，正极管通电以产生正电荷，进而形成静电场，并由于聚丙烯腈纤维吸附在负极管内壁上时将带有大量负电荷，进而使得聚丙烯腈纤维在静电场的作用下，朝向正极管飞驰，进而沿干胚径向贯穿干胚的管壁；
控制施加在正极管以及负极管上的电压为120KV，避免电压过高导致聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁后无法停留在干胚上的情况。
聚丙烯腈纤维直径为40-50nm，聚丙烯腈纤维的长度为0.6cm。
(7)烧结，具体如下：
将种植了纤维的干胚放置在陶瓷烧结炉中烧结，烧结温度控制为1000℃，烧结时间2h，冷却后得管状的纳米陶瓷膜。
实施例2
一种纳米陶瓷膜，纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50-60nm，管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土45kg、长石12kg、石英26kg、白炭黑18kg、黑泥1.6kg、白云石1.3kg、增稠剂30kg、减水剂1kg以及水134.9kg加入球磨机中磨碎并形成泥浆。
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过板框压滤机压滤泥浆，以形成滤渣，控制压滤压力0.3Mpa，以控制滤渣含水率为30％。
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中，合模后，施加1Mpa压力以加压成型，恒压保持1h，形成管状的生胚，生胚的管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模，放置在阴凉处自然风干24h，以形成干胚。
(5)干胚涂覆秞浆，具体如下：
将秞浆喷涂在干胚的外壁以及内壁上，静置干燥6h。
(6)种植纤维，具体如下：
将干胚竖直放置在绝缘底座上；
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，正极管的外径为0.5cm；
将负极管沿干胚轴向套在干胚外，负极管的内径为5cm；
正极管的轴线以及负极管的轴线均与干胚轴线重合；
正极管连通电源正极，负极管连通电源负极，负极管先通电以产生负电荷，将聚丙烯腈纤维均匀吸附在负极管内壁上后，再套在干胚外，并保持负极管处于通电状态；
套好负极管后，正极管通电以产生正电荷，进而形成静电场，并由于聚丙烯腈纤维吸附在负极管内壁上时将带有大量负电荷，进而使得聚丙烯腈纤维在静电场的作用下，朝向正极管飞驰，进而沿干胚径向贯穿干胚的管壁；
控制施加在正极管以及负极管上的电压为120KV，避免电压过高导致聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁后无法停留在干胚上的情况。
聚丙烯腈纤维直径为40-50nm，聚丙烯腈纤维的长度为0.6cm。
(7)烧结，具体如下：
将种植了纤维的干胚放置在陶瓷烧结炉中烧结，烧结温度控制为1000℃，烧结时间2h，冷却后得管状的纳米陶瓷膜。
实施例3
一种纳米陶瓷膜，纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50-60nm，管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土50kg、长石14kg、石英27kg、白炭黑20kg、黑泥1.7kg、白云石1.5kg、增稠剂38kg、减水剂1.1kg以及水153.3kg加入球磨机中磨碎并形成泥浆。
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过板框压滤机压滤泥浆，以形成滤渣，控制压滤压力0.3Mpa，以控制滤渣含水率为30％。
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中，合模后，施加1Mpa压力以加压成型，恒压保持1h，形成管状的生胚，生胚的管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模，放置在阴凉处自然风干24h，以形成干胚。
(5)干胚涂覆秞浆，具体如下：
将秞浆喷涂在干胚的外壁以及内壁上，静置干燥6h。
(6)种植纤维，具体如下：
将干胚竖直放置在绝缘底座上；
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，正极管的外径为0.5cm；
将负极管沿干胚轴向套在干胚外，负极管的内径为5cm；
正极管的轴线以及负极管的轴线均与干胚轴线重合；
正极管连通电源正极，负极管连通电源负极，负极管先通电以产生负电荷，将聚丙烯腈纤维均匀吸附在负极管内壁上后，再套在干胚外，并保持负极管处于通电状态；
套好负极管后，正极管通电以产生正电荷，进而形成静电场，并由于聚丙烯腈纤维吸附在负极管内壁上时将带有大量负电荷，进而使得聚丙烯腈纤维在静电场的作用下，朝向正极管飞驰，进而沿干胚径向贯穿干胚的管壁；
控制施加在正极管以及负极管上的电压为120KV，避免电压过高导致聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁后无法停留在干胚上的情况。
聚丙烯腈纤维直径为40-50nm，聚丙烯腈纤维的长度为0.6cm。
(7)烧结，具体如下：
将种植了纤维的干胚放置在陶瓷烧结炉中烧结，烧结温度控制为1000℃，烧结时间2h，冷却后得管状的纳米陶瓷膜。
实施例4
一种纳米陶瓷膜，纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50-60nm，管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土55kg、长石15kg、石英28kg、白炭黑22kg、黑泥1.8kg、白云石1.6kg、增稠剂44kg、减水剂1.2kg以及水168.6kg加入球磨机中磨碎并形成泥浆。
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过板框压滤机压滤泥浆，以形成滤渣，控制压滤压力0.3Mpa，以控制滤渣含水率为30％。
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中，合模后，施加1Mpa压力以加压成型，恒压保持1h，形成管状的生胚，生胚的管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模，放置在阴凉处自然风干24h，以形成干胚。
(5)干胚涂覆秞浆，具体如下：
将秞浆喷涂在干胚的外壁以及内壁上，静置干燥6h。
(6)种植纤维，具体如下：
将干胚竖直放置在绝缘底座上；
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，正极管的外径为0.5cm；
将负极管沿干胚轴向套在干胚外，负极管的内径为5cm；
正极管的轴线以及负极管的轴线均与干胚轴线重合；
正极管连通电源正极，负极管连通电源负极，负极管先通电以产生负电荷，将聚丙烯腈纤维均匀吸附在负极管内壁上后，再套在干胚外，并保持负极管处于通电状态；
套好负极管后，正极管通电以产生正电荷，进而形成静电场，并由于聚丙烯腈纤维吸附在负极管内壁上时将带有大量负电荷，进而使得聚丙烯腈纤维在静电场的作用下，朝向正极管飞驰，进而沿干胚径向贯穿干胚的管壁；
控制施加在正极管以及负极管上的电压为120KV，避免电压过高导致聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁后无法停留在干胚上的情况。
聚丙烯腈纤维直径为40-50nm，聚丙烯腈纤维的长度为0.6cm。
(7)烧结，具体如下：
将种植了纤维的干胚放置在陶瓷烧结炉中烧结，烧结温度控制为1000℃，烧结时间2h，冷却后得管状的纳米陶瓷膜。
实施例5
一种纳米陶瓷膜，纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50-60nm，管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土55kg、长石15kg、石英28kg、白炭黑22kg、黑泥1.8kg、白云石1.6kg、增稠剂44kg、减水剂1.2kg以及水168.6kg加入球磨机中磨碎并形成泥浆。
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过板框压滤机压滤泥浆，以形成滤渣，控制压滤压力0.28Mpa，以控制滤渣含水率为33％。
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中，合模后，施加1Mpa压力以加压成型，恒压保持1h，形成管状的生胚，生胚的管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模，放置在阴凉处自然风干48h，以形成干胚。
(5)干胚涂覆秞浆，具体如下：
将秞浆喷涂在干胚的外壁以及内壁上，静置干燥6h。
(6)种植纤维，具体如下：
将干胚竖直放置在绝缘底座上；
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，正极管的外径为0.5cm；
将负极管沿干胚轴向套在干胚外，负极管的内径为5cm；
正极管的轴线以及负极管的轴线均与干胚轴线重合；
正极管连通电源正极，负极管连通电源负极，负极管先通电以产生负电荷，将聚丙烯腈纤维均匀吸附在负极管内壁上后，再套在干胚外，并保持负极管处于通电状态；
套好负极管后，正极管通电以产生正电荷，进而形成静电场，并由于聚丙烯腈纤维吸附在负极管内壁上时将带有大量负电荷，进而使得聚丙烯腈纤维在静电场的作用下，朝向正极管飞驰，进而沿干胚径向贯穿干胚的管壁；
控制施加在正极管以及负极管上的电压为120KV，避免电压过高导致聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁后无法停留在干胚上的情况。
聚丙烯腈纤维直径为40-50nm，聚丙烯腈纤维的长度为0.6cm。
(7)烧结，具体如下：
将种植了纤维的干胚放置在陶瓷烧结炉中烧结，烧结温度控制为1100℃，烧结时间2h，冷却后得管状的纳米陶瓷膜。
比较例1
一种纳米陶瓷膜，纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50-60nm，管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土55kg、长石15kg、石英28kg、白炭黑10kg、黑泥1.8kg、白云石1.6kg、增稠剂44kg、减水剂1.2kg以及水168.6kg加入球磨机中磨碎并形成泥浆。
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过板框压滤机压滤泥浆，以形成滤渣，控制压滤压力0.3Mpa，以控制滤渣含水率为30％。
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中，合模后，施加1Mpa压力以加压成型，恒压保持1h，形成管状的生胚，生胚的管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模，放置在阴凉处自然风干24h，以形成干胚。
(5)干胚涂覆秞浆，具体如下：
将秞浆喷涂在干胚的外壁以及内壁上，静置干燥6h。
(6)种植纤维，具体如下：
将干胚竖直放置在绝缘底座上；
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，正极管的外径为0.5cm；
将负极管沿干胚轴向套在干胚外，负极管的内径为5cm；
正极管的轴线以及负极管的轴线均与干胚轴线重合；
正极管连通电源正极，负极管连通电源负极，负极管先通电以产生负电荷，将聚丙烯腈纤维均匀吸附在负极管内壁上后，再套在干胚外，并保持负极管处于通电状态；
套好负极管后，正极管通电以产生正电荷，进而形成静电场，并由于聚丙烯腈纤维吸附在负极管内壁上时将带有大量负电荷，进而使得聚丙烯腈纤维在静电场的作用下，朝向正极管飞驰，进而沿干胚径向贯穿干胚的管壁；
控制施加在正极管以及负极管上的电压为120KV，避免电压过高导致聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁后无法停留在干胚上的情况。
聚丙烯腈纤维直径为40-50nm，聚丙烯腈纤维的长度为0.6cm。
(7)烧结，具体如下：
将种植了纤维的干胚放置在陶瓷烧结炉中烧结，烧结温度控制为1000℃，烧结时间2h，冷却后得管状的纳米陶瓷膜。
比较例2
一种纳米陶瓷膜，纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，微孔的孔径为50-60nm，管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制浆，具体如下：
将高岭土55kg、长石15kg、石英28kg、黑泥1.8kg、白云石1.6kg、增稠剂44kg、减水剂1.2kg以及水168.6kg加入球磨机中磨碎并形成泥浆。
(2)泥浆脱水，具体如下：
通过板框压滤机压滤泥浆，以形成滤渣，控制压滤压力0.3Mpa，以控制滤渣含水率为30％。
(3)制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中，合模后，施加1Mpa压力以加压成型，恒压保持1h，形成管状的生胚，生胚的管壁厚度为0.5cm，长度为20cm，内管径为1cm。
(4)干燥胚体，具体如下：
生胚脱模，放置在阴凉处自然风干24h，以形成干胚。
(5)干胚涂覆秞浆，具体如下：
将秞浆喷涂在干胚的外壁以及内壁上，静置干燥6h。
(6)种植纤维，具体如下：
将干胚竖直放置在绝缘底座上；
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，正极管的外径为0.5cm；
将负极管沿干胚轴向套在干胚外，负极管的内径为5cm；
正极管的轴线以及负极管的轴线均与干胚轴线重合；
正极管连通电源正极，负极管连通电源负极，负极管先通电以产生负电荷，将聚丙烯腈纤维均匀吸附在负极管内壁上后，再套在干胚外，并保持负极管处于通电状态；
套好负极管后，正极管通电以产生正电荷，进而形成静电场，并由于聚丙烯腈纤维吸附在负极管内壁上时将带有大量负电荷，进而使得聚丙烯腈纤维在静电场的作用下，朝向正极管飞驰，进而沿干胚径向贯穿干胚的管壁；
控制施加在正极管以及负极管上的电压为120KV，避免电压过高导致聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁后无法停留在干胚上的情况。
聚丙烯腈纤维直径为40-50nm，聚丙烯腈纤维的长度为0.6cm。
(7)烧结，具体如下：
将种植了纤维的干胚放置在陶瓷烧结炉中烧结，烧结温度控制为1000℃，烧结时间2h，冷却后得管状的纳米陶瓷膜。
实验1
根据GB/T4740-1999《陶瓷材料抗压强度试验方法》检测各实施例及比较例制备的纳米陶瓷膜的抗压强度。
实验2
根据GB/T4741-1999《陶瓷材料抗弯强度试验方法》检测各实施例及比较例制备的纳米陶瓷膜的抗弯强度。
实验3
根据GB/T4742-1984《日用陶瓷冲击韧性测定方法》检测各实施例及比较例制备的纳米陶瓷膜的冲击韧性。
实验4
通过电子显微镜将各实施例及比较例制备的纳米陶瓷膜放大一万倍后观察并测量微孔孔径。
具体实验数据见表1
表1
Figure GDA0003351866400000121
比较例1 39 30 58 59
比较例2 28 22 32 72
根据表1可得，加入白炭黑能有效增加纳米陶瓷膜的抗压强度、抗弯强度以及冲击韧性，使得纳米陶瓷膜的物理性能较佳，进而减少纳米陶瓷膜在使用以及运输过程中出现破损的情况，减少浪费。
由于加入白炭黑后，纳米陶瓷膜的冲击韧性提高，以更好的减少聚丙烯腈纤维热分解时产生的气体导致微孔扩孔太大的效果，当比较例2中取消白炭黑后，出现明显的微孔孔径偏大的情况。
实施例1-5的微孔孔径均为50-60nm，使得纳米陶瓷膜的过滤效果较佳。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种纳米陶瓷膜，其特征是：所述纳米陶瓷膜呈管状且两端开口，所述纳米陶瓷膜的管壁上开有若干微孔，所述微孔的孔径为50-60nm；
所述纳米陶瓷膜包括以下质量份数的组分：
高岭土40-55份；
长石10-15份；
石英25-28份；
白炭黑15-22份；
黑泥1.5-1.8份；
白云石1.2-1.6份；
增稠剂25-44份；
减水剂0.9-1.2份；
所述纳米陶瓷膜的制备方法包括以下步骤：
（1）制浆，具体如下：
将高岭土、长石、石英、白炭黑、黑泥、白云石、增稠剂、减水剂以及水加入球磨机中磨制成泥浆；
（2）泥浆脱水，具体如下：
通过压滤以排出水分以形成滤渣；
（3）制胚，具体如下：
将滤渣放入模具中压制成型以形成管状的生胚；
（4）干燥胚体，具体如下：
生胚脱模后自然风干形成干胚；
（5）干胚涂覆秞浆；
（6）种植纤维，具体如下：
将正极管沿干胚轴向插入干胚中，将粘附有聚丙烯腈纤维的负极管沿干胚轴向套在干胚外，通过高压产生静电场以使聚丙烯腈纤维带有负电荷并朝向正极管飞翔进而贯穿干胚，将直径为40-50nm的聚丙烯腈纤维沿干胚径向种植在干胚上，所述聚丙烯腈纤维长度大于干胚的管壁厚度，所述聚丙烯腈纤维贯穿干胚的管壁且两端均伸出干胚的管壁外；
（7）烧结。
2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷膜，其特征是：所述步骤（2）中，滤渣含水率为30-33%。
3.根据权利要求1所述的纳米陶瓷膜，其特征是：所述步骤（4）中在阴凉处自然风干24-48小时。
4.根据权利要求1所述的纳米陶瓷膜，其特征是：所述步骤（6）中，聚丙烯腈纤维长度为干胚的管壁壁厚的120%。
5.根据权利要求1所述的纳米陶瓷膜，其特征是：所述步骤（7）煅烧温度为1000-1100℃。
CN201811576237.9A 2018-12-22 2018-12-22 纳米陶瓷膜 Active CN109516777B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811576237.9A CN109516777B (zh) 2018-12-22 2018-12-22 纳米陶瓷膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811576237.9A CN109516777B (zh) 2018-12-22 2018-12-22 纳米陶瓷膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109516777A CN109516777A (zh) 2019-03-26
CN109516777B true CN109516777B (zh) 2022-02-18

Family

ID=65796464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811576237.9A Active CN109516777B (zh) 2018-12-22 2018-12-22 纳米陶瓷膜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109516777B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1287048A (zh) * 2000-06-30 2001-03-14 隋贤栋 梯度陶瓷膜管及其制备方法
CN102515817A (zh) * 2011-11-16 2012-06-27 伍协 一种中空纤维陶瓷膜及其制备方法
CN102884022A (zh) * 2010-03-05 2013-01-16 （株）庆东One 使用闭孔膨胀珍珠岩的绝热体
CN103755328A (zh) * 2014-02-07 2014-04-30 刘旭红 一种管式陶瓷膜支撑体的制备方法
CN104211422A (zh) * 2014-09-09 2014-12-17 南京工业大学 一种晶须增强SiC多孔陶瓷材料及其制备方法
CN104803604A (zh) * 2015-03-20 2015-07-29 天津市中一高科技有限公司 一种耐磨高硬度陶瓷配方及其生产工艺
CN106862566A (zh) * 2017-03-14 2017-06-20 西安科技大学 碳纤维金属材料的制备方法及碳纤维金属物品的制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1287048A (zh) * 2000-06-30 2001-03-14 隋贤栋 梯度陶瓷膜管及其制备方法
CN102884022A (zh) * 2010-03-05 2013-01-16 （株）庆东One 使用闭孔膨胀珍珠岩的绝热体
CN102515817A (zh) * 2011-11-16 2012-06-27 伍协 一种中空纤维陶瓷膜及其制备方法
CN103755328A (zh) * 2014-02-07 2014-04-30 刘旭红 一种管式陶瓷膜支撑体的制备方法
CN104211422A (zh) * 2014-09-09 2014-12-17 南京工业大学 一种晶须增强SiC多孔陶瓷材料及其制备方法
CN104803604A (zh) * 2015-03-20 2015-07-29 天津市中一高科技有限公司 一种耐磨高硬度陶瓷配方及其生产工艺
CN106862566A (zh) * 2017-03-14 2017-06-20 西安科技大学 碳纤维金属材料的制备方法及碳纤维金属物品的制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国近岸海域海水水质及海水淡化利用的研究进展;方宏达等;《工业水处理》;20150430;第35卷(第04期);第2.2节 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109516777A (zh) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107619281B (zh) 一种低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷支撑体的制备方法
CN108585810B (zh) 微孔陶瓷及其制备方法和雾化芯
CN107663088B (zh) 一种低温烧结耐酸碱多孔碳化硅陶瓷膜的制备方法
CN110256059B (zh) 一种高通量陶瓷平板膜及其制备方法
CN104261867B (zh) 一种纯碳化硅多孔陶瓷膜的制备方法
CN110590388A (zh) 一种低成本、高效氧化铝纤维增强氧化铝复合材料制备方法
CN108706978B (zh) 喷雾造粒结合3dp和cvi制备碳化硅陶瓷基复合材料的方法
CN107698246B (zh) 一种多层骨架结构的刚玉-莫来石基泡沫陶瓷及其制备方法
CN107857571B (zh) 一种多层结构的莫来石-堇青石基泡沫陶瓷及其制备方法
CN107857577B (zh) 一种Al2O3-ZrO2基泡沫陶瓷及其制备方法
CN105481355B (zh) 一种氧化锆纤维增强的氧化铝闭孔泡沫陶瓷及其制备方法
CN109761592A (zh) 一种多级孔结构的Al2O3-ZrO2基泡沫陶瓷及其制备方法
CN110143827B (zh) 一种超轻弹性无机氧化物纤维气凝胶及其制备方法
CN101920142A (zh) 碳化硅高温陶瓷过滤管及其制备方法
CN109516777B (zh) 纳米陶瓷膜
CN115259861A (zh) 一种高孔隙率多孔陶瓷膜支撑体及其制备方法
CN112898009A (zh) 一种多层结构的六铝酸钙泡沫陶瓷的制备方法
CN110683839A (zh) 多孔陶瓷及其制备方法和应用
CN113648848A (zh) 一种中空平板陶瓷膜及其制备方法
CN109574624B (zh) 纳米陶瓷膜
CN108484210B (zh) 一种孔隙率高的碳化硅多孔陶瓷制备方法
CN113336567B (zh) 一种石英质陶瓷膜支撑体的制备方法
CN111018507A (zh) 一种高温电炉隔热保温多孔陶瓷内衬的制备方法
CN102976758A (zh) 一种大孔互联SiC陶瓷的制备方法
CN114105671B (zh) 一种煤矸石-石英基陶瓷支撑体及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant