CN111495209A - 一种陶瓷膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种溶胶法制备耐磨陶瓷膜方法，属于膜材料领域。步骤如下：1）制备方法中所涉及到的涂膜液是以铝、锆硝酸盐以及钇、铈、镧等一种或多种稀土的硝酸盐水解而得的溶胶为母液，添加包括陶瓷氧化物粉体和有机物添加剂悬浮而成。2）由这种涂膜液所形成的膜层必须在800~1350℃焙烧0.5~3h。由这种工艺获得的陶瓷膜层不仅连续完整性好，无缺陷，而且强度高、耐磨耐冲击性能优，耐酸碱腐蚀强，其生产成本低，工艺简单，容易控制。

Description

一种陶瓷膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐磨陶瓷膜的制备方法，具体地说涉及一种的溶胶法制备耐磨陶瓷膜的方法，属于膜材料领域。
背景技术
陶瓷膜制备过程中，膜层的好坏是关系到陶瓷膜能否达到分离目的的关键。它不仅需要膜层具有高的分离精度，窄的孔径分布，连续完整无缺陷，与支撑层或过渡层有着良好的粘结力，同时具有优良的耐酸碱性能，而且需要膜层具有高的强度和耐磨性。在特殊料液分离中，特别是粘度大、浓度高的体系，往往需要高的膜面流速或高的湍流程度来削弱膜表面的浓差极化和膜污染，从而达到高通量运行的目的。而如此高的膜面流速或膜表面的湍流程度，对膜表面产生了极大的冲刷力，这样极易导致膜表面产生膜层脱落或损伤。
CN101175705A公开了一种用于制造耐磨的反应结合的陶瓷滤膜的制造方法，该方法以氮化物陶瓷和氧化物陶瓷两种陶瓷材料为原料，在氧化气氛下在700~1200℃温度下金属氮化物与氧化物发生反应并发生相变而获得高强度的陶瓷膜层。这种方法工艺复杂，且对原料要求比较高，而且所得到的膜层虽然强度高，但同时脆性也大。
CN1709559A公开了一种采用离子交换法制得的铝溶胶制备成陶瓷膜的方法，该方法以氯化铝为原料水解，同时用离子交换树脂将溶胶中的氯离子去除，而得到铝溶胶。然后用PVA做成涂膜液，经涂膜、干燥后，再经过200℃焙烧即得连续均匀的陶瓷膜层。该方法制备的陶瓷膜层连续完整无缺陷，且孔径分布窄，但所制备的陶瓷膜层是以γ-Al2O3为主的陶瓷膜，机械强度和耐腐蚀性都决定了不能用于苛刻环境的体系中。
CN106799169A专利则公开了一种以异丙醇铝或氯化铝为原料制得勃母石溶胶，在陶瓷支撑体生坯上直接涂膜一次烧成。该方法烧成温度低，成本低，而且所制膜孔径较小，但只能局限于陶瓷超滤膜，而且膜层的机械强度和连续完整性仍得不到保证。
为了得到连续完整无缺陷的陶瓷膜层，采用溶胶法制备涂膜液是一个很好的方法。其原因就在于由盐水解得到的溶胶陶瓷颗粒分布均匀，且粒度可控。而且膜层较薄，减轻过滤时膜本身所形成的阻力。秦伍采用自制的勃母石溶胶里加入了100nm α-AL2O3粉体，制备出了孔径分布比较均匀平均孔径为0.27μm的陶瓷膜。该膜因只有氧化铝一种陶瓷粉体，机械强度虽然高，但脆性大，耐磨性不足。为了弥补这种缺陷， 本发明对这种技术进行了改进。
发明内容
本发明在溶胶法制备涂膜液的基础上，通过添加对氧化铝进行增韧改性的氧化锆以及稳定剂稀土氧化物，在不降低膜的机械强度前提下，改善膜层的脆性，从而提高膜层的耐磨性，起到了很好的性能改进作用。
本发明利用溶胶法制造耐磨陶瓷膜,溶胶法由于其分散质颗粒直径细小，且均匀分布在溶胶中，能在陶瓷支撑体上形成连续完整的无缺陷的膜层，同时细颗粒的溶胶颗粒不仅降低烧结温度，而且能使形成小颗粒的晶体分布在大的粉体颗粒之间，不仅增加了膜层的耐磨性能，而且便于调节孔径，从而形成所需要的孔径大小的膜。
除了溶胶法制备涂膜液之外，本发明技术还从材料选择的角度提高膜层的机械性能，尤其强度和耐磨性。氧化铝陶瓷是所有氧化物陶瓷中强度最高的陶瓷材料，莫氏硬度达到9，但其脆性很大，韧性不足，直接使用有点美中不足，因此在使用过程中需要添加一些增韧剂如氧化锆来提高其韧性。而氧化锆在烧结过程中因存在着相变化容易使膜层产生裂缝。为解决这个问题，通常在烧结时添加一些稳定剂如钇、镁的氧化物来提高烧结时的稳定性，使其发生相变时体积不发生大的变化，从而保持了膜层的连续完整性。此外，根据需要制备的膜孔径大小而添加不同粒径和质量的氧化铝粒子，而大颗粒的氧化铝粒子又增加了烧结的难度，降低了烧结活性，为了提高烧结活性，本专利技术在配方中根据需要还添加了一定量的氧化钛粉体。
本发明的第一个方面，提供了：
一种陶瓷膜的制备方法，包括如下步骤：
第1步，通过铝和锆的硝酸盐的水溶液进行水解制备第一溶胶；
第2步，通过钇和锆的硝酸盐的水溶液进行水解制备第二溶胶；
第3步，将第一溶胶和第二溶胶混合，再加入氧化铝粉体和氧化钛粉体，得到涂膜液；
第4步，将涂膜液施加于陶瓷支撑体的表面，再经过干燥、烧结之后，得到陶瓷膜。
在一个实施方式中，以第一溶胶和第二溶胶中的锆折算的氧化物重量和计，加入铝的硝酸盐的量是按照铝氧化物重量：锆氧化物重量1-8：1计，加入钇的硝酸盐的量是按照钇的氧化物重量为锆氧化物重量1-10%计。
在一个实施方式中，第3步中，加入氧化铝粉体和氧化钛粉体后，涂膜液的固含量控制为15-30%，并且氧化钛粉体的重量是氧化铝粉体重量的0.1-5%。
在一个实施方式中，氧化铝粉体的平均粒径是100-2000nm，氧化钛粉体的平均粒径是20-50nm。
在一个实施方式中，氧化铝粉体和/或氧化钛粉体经过了表面接枝季胺盐处理，步骤包括：
将氧化铝粉体和/或氧化钛粉体分散于含有1-5wt%硅烷偶联剂、10-30wt%乙醇的去离子水中，于50-70℃条件下反应1-3h，反应产物滤出后，用去离子水洗涤、烘干后，再加入至含有2-4wt%的N,N-二甲基十四烷基叔胺的乙腈中，于30-40℃条件下回流反应2-5h，产物用乙腈抽提12h以上，烘干后得到季胺盐接枝的粉体。
在一个实施方式中，硅烷偶联剂是KH550、KH560或者KH570。
在一个实施方式中，第4步中，采用的支撑体的材料是多孔陶瓷，并且支撑体的表面经过了阴离子接枝处理。
在一个实施方式中，所述的支撑体的处理包括如下步骤：将支撑体浸渍于含有0.1-0.2wt%聚丙烯酸钠的水溶液中，取出后烘干，得到阴离子接枝处理的支撑体。
在一个实施方式中，所述的多孔陶瓷是指多孔氧化铝、多孔氧化锆等陶瓷支撑体。
在一个实施方式中，第3步中，涂膜液中还需要加入分散剂、增稠剂或者消泡剂。
在一个实施方式中，分散剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）；增稠剂聚乙烯醇(PVA)或者羧甲基纤维素钠（CMC）；消泡剂为醇类消泡剂。
本发明的第二个方面，提供了：
由上述制备方法直接得到的陶瓷膜。
本发明的第三个方面，提供了：
上述的陶瓷膜在用于对含有颗粒悬浮液过滤中的应用。
在一个实施方式中，所述的应用中，所述的陶瓷膜用于提高耐磨性。
本发明的第四个方面，提供了：
稀土氧化物在用于制备陶瓷膜中的应用。
在一个实施方式中，所述的稀土氧化物用于避免陶瓷膜的分离层在烧结过程后的开裂。
有益效果
本专利工艺中，从提高膜层耐磨性和机械强度以及化学稳定性入手，兼顾膜层的连续性和完整性，创造性的将溶胶法制涂膜液与悬浮粒子法制涂膜液两种工艺有机结合起来，利用溶胶法形成的勃母石超细溶胶粒子为颗粒间填充剂和烧结助剂，通过添加不同粒度的氧化铝、氧化锆等陶瓷粉体调节孔径，既降低了烧结温度，又提高了膜层的机械强度和耐磨性，同时不降低其化学稳定性，与传统的陶瓷膜层的制备方法相比具有明显的先进性：
1、本发明提供了一种溶胶法制备耐磨陶瓷膜的工艺。创新性的将溶胶法与悬浮粒子法两种工艺结合起来制备涂膜液，充分利用溶胶法粒子悬浮的均匀性和超细粒度，再结合有机分散剂和粘度调节剂形成性能稳定合适的涂膜液，使得在支撑体上涂覆的膜层连续均匀，完整性好，而且膜层薄，约10~20um。通透阻力低。
2、本发明中的陶瓷膜的孔径可以根据通过添加陶瓷氧化物粉体的粒径大小和数量进行调控，这种方法既可以制备陶瓷微滤膜，也可制备陶瓷超滤膜。溶胶中的粒子很细，可以填充在大颗粒间隙，对膜孔径的调节也有促进作用。
3、本发明中的陶瓷氧化物主体是氧化铝和氧化锆以及稀土氧化物的复合物，这样既利用了氧化铝的高强度和氧化锆的增韧性，又改善了氧化铝的脆性，增加了膜层的机械强度和耐磨性。
4、本发明专利还添加了少量的稀土氧化物，以维护膜层的稳定，能够避免氧化锆在较高的烧结温度时发生相变而导致的体积变化引起膜层开裂。
5、本发明通过对加入溶胶的氧化铝粉体进行了表面电荷化改性，通过季铵盐改性后增加其正电荷性，能够避免与溶胶中的正电荷胶体发生团聚，另一方面，通过对支撑体的表面采用聚丙烯酸钠改性后，使其表面带有负电荷，能够在涂层过程中，使粒子排列更加紧密，提高了烧结之后的膜层的耐磨性。
6、此外，本专利技术中添加了少量的氧化钛粉体，对降低烧结温度，改善膜层的亲水性具有很好地促进作用。
7、更为重要的是，所有组成膜层的陶瓷氧化物都是化学稳定性的，即使在浓度较高的酸碱条件下，依然十分稳定，因而可用在苛刻和有机溶剂体系中。
附图说明
图1是实施例1中制备得到的陶瓷膜的表面SEM照片。
图2是对照例1中制备得到的陶瓷膜的表面SEM照片。
图3是实施例1和对照例1中制备得到的陶瓷膜的孔径分布表征曲线。
图4是实施例4中制备得到的陶瓷膜的耐磨实验后的断面SEM照片。
图5是实施例5中制备得到的陶瓷膜的耐磨实验后的断面SEM照片。
具体实施方式
实施例1
混合溶胶的制备：
将铝、锆、钇的硝酸盐按照硝酸铝+硝酸锆、硝酸钇+硝酸锆的组合分别制备混合溶胶，按照铝锆氧化物质量比为（4：1）（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）、钇氧化物的质量分数为锆氧化物重量（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）的4%的比例进行原料的配制，第一溶胶为铝锆溶胶，第二溶胶为钇锆溶胶，分别用氨水水解成溶胶后，再进行混合,水解过程温度控制在60℃，滴加氨水过程中控制pH=9；
复合纳米粉体的溶胶的制备：
得到混合溶胶后，再向其中添加平均粒径为200nm的氧化铝粉体以及质量分数为氧化铝含量的1 %的平均粒径为20nm的氧化钛粉体，加入混合溶胶质量的0.8%的PVP和1%的PVA以及0.5%丙三醇，搅拌成固含量为20%涂膜液，真空脱泡1h后，在已处理好的氧化铝陶瓷支撑体上浸渍涂膜45s，然后在50℃下干燥24h，最后将干燥好的膜在1250℃下烧结2h，就得到平均孔径为20nm的陶瓷超滤膜。
实施例2
混合溶胶的制备：
将铝、锆、铈的硝酸盐按照硝酸铝+硝酸锆、硝酸钇+硝酸锆的组合分别制备混合溶胶，按照铝锆氧化物质量比为（3：1）（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）、钇氧化物的质量分数为锆氧化物重量（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）的5%的比例进行原料的配制，第一溶胶为铝锆溶胶，第二溶胶为钇锆溶胶，分别用氨水水解成溶胶后，再进行混合,水解过程温度控制在60℃，滴加氨水过程中控制pH=9.5；
复合纳米粉体的溶胶的制备：
得到混合溶胶后，再向其中添加平均粒径为100nm的氧化铝粉体以及质量分数为氧化铝含量的0.1%的平均粒径为20nm的氧化钛粉体，加入混合溶胶质量的0.6%的PVP和1%的PVA以及0.5%丙三醇，搅拌成固含量为19%涂膜液，真空脱泡1h后，在已处理好的氧化铝陶瓷支撑体上浸渍涂膜60s，然后在45℃下干燥30h，最后将干燥好的膜在1200℃下烧结2h，就得到平均孔径为50nm的陶瓷超滤膜。
实施例3
混合溶胶的制备：
将铝、锆、铈的硝酸盐按照硝酸铝+硝酸锆、硝酸钇+硝酸锆的组合分别制备混合溶胶，按照铝锆氧化物质量比为（1：1）（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）、钇氧化物的质量分数为锆氧化物重量（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）的6%的比例进行原料的配制，第一溶胶为铝锆溶胶，第二溶胶为钇锆溶胶，分别用氨水水解成溶胶后，再进行混合,水解过程温度控制在60℃，滴加氨水过程中控制pH=9.5；
复合纳米粉体的溶胶的制备：
得到混合溶胶后，再向其中添加平均粒径为100nm的氧化铝粉体以及质量分数为氧化铝含量的0.1%的平均粒径为20nm的氧化钛粉体，加入混合溶胶质量的0.5%的PVP和0.8%的PVA以及0.5%丙三醇，搅拌成固含量为18%涂膜液，真空脱泡1h后，在已处理好的氧化铝陶瓷支撑体上浸渍涂膜50s，然后在40℃下干燥48h，最后将干燥好的膜在1000℃下烧结2h，就得到平均孔径为10nm的陶瓷超滤膜。
实施例4
与实施例1的区别在于：在溶胶中加入的氧化铝粉体经过了表面正电荷化处理，并对支撑体的表面负电荷化处理。
混合溶胶的制备：
将铝、锆、钇的硝酸盐按照硝酸铝+硝酸锆、硝酸钇+硝酸锆的组合分别制备混合溶胶，按照铝锆氧化物质量比为（4：1）（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）、钇氧化物的质量分数为锆氧化物重量（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）的4%的比例进行原料的配制，第一溶胶为铝锆溶胶，第二溶胶为钇锆溶胶，分别用氨水水解成溶胶后，再进行混合,水解过程温度控制在60℃，滴加氨水过程中控制pH=9；
复合纳米粉体的溶胶的制备：
取平均粒径为200nm的氧化铝粉体分散于含有2wt%硅烷偶联剂KH550、20wt%乙醇的去离子水中，于60℃条件下反应2h，反应产物滤出后，用去离子水洗涤、烘干后，再加入至含有3wt%的N,N-二甲基十四烷基叔胺的乙腈中，于35℃条件下回流反应4h，产物用乙腈抽提12h以上，烘干后得到季胺盐接枝的氧化铝粉体。
得到混合溶胶后，再向其中添加季胺盐接枝的氧化铝粉体以及质量分数为氧化铝含量的1 %的平均粒径为20nm的氧化钛粉体，加入混合溶胶质量的0.8%的PVP和1%的PVA以及0.5%丙三醇，搅拌成固含量为20%涂膜液；
将氧化铝陶瓷支撑体浸渍于含有0.2wt%聚丙烯酸钠的水溶液中，取出后烘干，得到阴离子接枝处理的支撑体。再将涂膜液真空脱泡1h后，在接枝处理好的陶瓷支撑体上浸渍涂膜45s，然后在50℃下干燥24h，最后将干燥好的膜在1250℃下烧结2h，就得到平均孔径为20nm的陶瓷超滤膜。
实施例5
与实施例1的区别在于：在溶胶中加入的氧化铝粉体经过了表面正电荷化处理。
混合溶胶的制备：
将铝、锆、钇的硝酸盐按照硝酸铝+硝酸锆、硝酸钇+硝酸锆的组合分别制备混合溶胶，按照铝锆氧化物质量比为（4：1）（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）、钇氧化物的质量分数为锆氧化物重量（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）的4%的比例进行原料的配制，第一溶胶为铝锆溶胶，第二溶胶为钇锆溶胶，分别用氨水水解成溶胶后，再进行混合,水解过程温度控制在60℃，滴加氨水过程中控制pH=9；
复合纳米粉体的溶胶的制备：
取平均粒径为200nm的氧化铝粉体分散于含有2wt%硅烷偶联剂KH550、20wt%乙醇的去离子水中，于60℃条件下反应2h，反应产物滤出后，用去离子水洗涤、烘干后，再加入至含有3wt%的N,N-二甲基十四烷基叔胺的乙腈中，于35℃条件下回流反应4h，产物用乙腈抽提12h以上，烘干后得到季胺盐接枝的氧化铝粉体。
得到混合溶胶后，再向其中添加季胺盐接枝的氧化铝粉体以及质量分数为氧化铝含量的1 %的平均粒径为20nm的氧化钛粉体，加入混合溶胶质量的0.8%的PVP和1%的PVA以及0.5%丙三醇，搅拌成固含量为20%涂膜液,真空脱泡1h后，在处理好的陶瓷支撑体上浸渍涂膜45s，然后在50℃下干燥24h，最后将干燥好的膜在1250℃下烧结2h，就得到平均孔径为20nm的陶瓷超滤膜。
实施例6
与实施例1的区别在于：对支撑体的表面负电荷化处理。
混合溶胶的制备：
将铝、锆、钇的硝酸盐按照硝酸铝+硝酸锆、硝酸钇+硝酸锆的组合分别制备混合溶胶，按照铝锆氧化物质量比为（4：1）（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）、钇氧化物的质量分数为锆氧化物重量（是指在两种溶胶中的锆氧化物重量之和）的4%的比例进行原料的配制，第一溶胶为铝锆溶胶，第二溶胶为钇锆溶胶，分别用氨水水解成溶胶后，再进行混合,水解过程温度控制在60℃，滴加氨水过程中控制pH=9；
复合纳米粉体的溶胶的制备：
得到混合溶胶后，再向其中添加平均粒径为200nm的氧化铝粉体以及质量分数为氧化铝含量的1 %的平均粒径为20nm的氧化钛粉体，加入混合溶胶质量的0.8%的PVP和1%的PVA以及0.5%丙三醇，搅拌成固含量为20%涂膜液；
将氧化铝陶瓷支撑体浸渍于含有0.2wt%聚丙烯酸钠的水溶液中，取出后烘干，得到阴离子接枝处理的支撑体。再将涂膜液真空脱泡1h后，在接枝处理好的陶瓷支撑体上浸渍涂膜45s，然后在50℃下干燥24h，最后将干燥好的膜在1250℃下烧结2h，就得到平均孔径为20nm的陶瓷超滤膜。
对照例1
与实施例1的区别在于：在混合溶胶中未加入稀土硝酸盐进行水解处理。
混合溶胶的制备：
将铝、锆的硝酸盐制备混合溶胶，按照铝锆氧化物质量比为（4：1）的比例进行原料的配制，分别用氨水水解成溶胶后，再进行混合,水解过程温度控制在60℃，滴加氨水过程中控制pH=9；
复合纳米粉体的溶胶的制备：
得到混合溶胶后，再向其中添加平均粒径为200nm的氧化铝粉体以及质量分数为氧化铝含量的1 %的平均粒径为20nm的氧化钛粉体，加入混合溶胶质量的0.8%的PVP和1%的PVA以及0.5%丙三醇，搅拌成固含量为20%涂膜液，真空脱泡1h后，在已处理好的陶瓷支撑体上浸渍涂膜45s，然后在50℃下干燥24h，最后将干燥好的膜在1250℃下烧结2h，就得到平均孔径为200nm的陶瓷微滤膜。
SEM表征
实施例1和对照例1中制备的陶瓷膜的表面SEM照片分别如图1和图2所示。从图中可以看出，实施例1中制备得到的陶瓷膜的表面SEM照片如图1所示，其表面完整无缺陷，而在对照例1的表面SEM照片如图2所示，由于未加入钇氧化物作为增强剂，导致了在混合溶胶涂膜、烧结后，陶瓷膜的表面出现开裂。
孔径分布表面
实施例1和对照例1中制备的陶瓷膜的孔径分布曲线如图3所示，从图中可以看出，实施例1中制备得到的陶瓷膜的平均孔径约在20nm左右，且分布较窄；而对照例1中制备得到的陶瓷膜在1um以上的区域出现了明显的大孔，说明这种制备方法出现了大孔缺陷；通过对比可以证实了SEM表征结果，通过引入稀土氧化物在混合溶胶中进行烧结后可以有效避免膜层开裂。
陶瓷膜耐磨性能表征
本实验方法是将实施例中制备得到的陶瓷膜进行错流过滤，采用的过滤介质是含有0.5wt%的高岭土悬浮液，设定膜面流速为3m/s，过滤压力0.1MPa，进行过滤时间控制在1000h，过滤后的渗透液以及截留液全部返回原料罐中。过滤完成后，用水冲刷膜表面，取陶瓷膜断面进行电镜表征，考察膜层厚度的变化，同一个膜片取5个点，取平均值。
实施例4中制备得到的陶瓷膜在经过了冲刷处理后，陶瓷膜的分离层的厚度保持在16μm左右，而在实施例5中制备得到的陶瓷膜经过高岭土悬浮液冲刷后，分离层的厚度约为8μm，由此可以看出，由于通过对支撑体的表面进行了负电荷化处理后，能够与氧化铝粒子的表面的季铵盐发生静电作用，使氧化铝粒子能够更紧密地沉积于支撑体的表面，同时又由于溶胶的形成过程中，水解作用产生的金属氢氧化物和金属氧化物也是呈正电荷，因此，支撑体表面的负电荷也能够有效地促进溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锆胶体在支撑体表面的沉积，提高了膜的耐冲刷性能。
以上的实施例中得到的陶瓷膜的耐磨损实验结果如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从上表中可以看出，实施例4中通过氧化铝颗粒以及支撑层的表面分别进行了电荷化处理后，经过烧结后得到的陶瓷膜的耐磨性有了明显的提高，高于实施例1中未进行表面处理得到的陶瓷膜，并且实施例5和实施例6中由于没有实现氧化铝粉体与支撑体之间的静电作用，烧结后的陶瓷膜的耐磨性与实施例1较为接近。

Claims (9)

1.一种陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步，通过铝和锆的硝酸盐的水溶液进行水解制备第一溶胶；
第2步，通过钇和锆的硝酸盐的水溶液进行水解制备第二溶胶；
第3步，将第一溶胶和第二溶胶混合，再加入氧化铝粉体和氧化钛粉体，得到涂膜液；
第4步，将涂膜液施加于陶瓷支撑体的表面，再经过干燥、烧结之后，得到陶瓷膜。
2.根据权利要求1所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，以第一溶胶和第二溶胶中的锆折算的氧化物重量和计，加入铝的硝酸盐的量是按照铝氧化物重量：锆氧化物重量1-8：1计，加入钇的硝酸盐的量是按照钇的氧化物重量为锆氧化物重量1-10%计；在一个实施方式中，第3步中，加入氧化铝粉体和氧化钛粉体后，涂膜液的固含量控制为15-30%，并且氧化钛粉体的重量是氧化铝粉体重量的0.1-5%。
3.根据权利要求1所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，氧化铝粉体的平均粒径是100-2000nm，氧化钛粉体的平均粒径是20-50nm。
4.根据权利要求1所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，氧化铝粉体和/或氧化钛粉体经过了表面接枝季胺盐处理，步骤包括：将氧化铝粉体和/或氧化钛粉体分散于含有1-5wt%硅烷偶联剂、10-30wt%乙醇的去离子水中，于50-70℃条件下反应1-3h，反应产物滤出后，用去离子水洗涤、烘干后，再加入至含有2-4wt%的N,N-二甲基十四烷基叔胺的乙腈中，于30-40℃条件下回流反应2-5h，产物用乙腈抽提12h以上，烘干后得到季胺盐接枝的粉体；在一个实施方式中，硅烷偶联剂是KH550、KH560或者KH570。
5.根据权利要求1所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，第4步中，采用的支撑体的材料是多孔陶瓷，并且支撑体的表面经过了阴离子接枝处理；在一个实施方式中，所述的支撑体的处理包括如下步骤：将支撑体浸渍于含有0.1-0.2wt%聚丙烯酸钠的水溶液中，取出后烘干，得到阴离子接枝处理的支撑体；在一个实施方式中，所述的多孔陶瓷是指多孔氧化铝、多孔氧化锆等陶瓷支撑体。
6.根据权利要求1所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，第3步中，涂膜液中还需要加入分散剂、增稠剂或者消泡剂；在一个实施方式中，分散剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）；增稠剂聚乙烯醇(PVA)或者羧甲基纤维素钠（CMC）；消泡剂为醇类消泡剂。
7.权利要求1-6任一项所述的制备方法直接得到的陶瓷膜。
8.权利要求7所述的陶瓷膜在用于对含有颗粒悬浮液过滤中的应用。
9.稀土氧化物在用于制备陶瓷膜中的应用。
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Denomination of invention: A ceramic film and its preparation method

Effective date of registration: 20220622

Granted publication date: 20210427

Pledgee: Nanjing Bank Co.,Ltd. Nanjing Financial City Branch

Pledgor: NANJING TANGENT FLUID TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2022980008581