CN220478548U - 一种多孔金属基陶瓷复合膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多孔金属基陶瓷复合膜，涉及陶瓷复合膜领域。该复合膜包括：陶瓷复合层、金属粉末过渡层和多孔金属基体；所述的金属粉末过渡层设置在陶瓷复合层和多孔金属基体之间。本实用新型的复合膜孔隙均匀、一致性好、表面缺陷少，且复合层结合强度高，耐温性能好，产品使用寿命较长。
Description
技术领域
本实用新型涉及陶瓷复合膜领域，尤其涉及一种多孔金属基陶瓷复合膜。
背景技术
现如今，随着科学技术的不断发展，在生物、医药、电子设备等领域，对滤材性能提出了更高的要求，微小化、高精度、高强度、强耐腐蚀性成为了滤材开发的重点研究方向。通常情况下，金属多孔材料的过滤精度很难到达纳米级别或亚微米级别，难以满足各种苛刻工况下的气固/液固分离，而陶瓷膜材料由于其特殊的物理化学特性，孔径可做到纳米级别，实现纳米级的过滤效果。故为了兼有金属膜的高机械强度以及陶瓷膜高分离精度的优点，提出金属-陶瓷复合膜，以多孔金属为基体、多孔陶瓷为膜层的复合材料。金属-陶瓷复合多孔材料兼具金属的可加工性、优良的密封性和陶瓷的耐热、耐腐蚀性的优点，提高了材料的机械性能和与环境相容性，拓宽了材料在高温腐蚀和其它苛刻环境的应用。
现有的陶瓷膜层中会存在粒度较细的金属粉末，难以保证烧结后陶瓷层与金属基体的结合强度，以及膜层在错流过滤工况中的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是一种多孔金属基陶瓷复合膜，该复合膜物理强度、环境适应性良好，产品使用寿命较长。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型提供一种多孔金属基陶瓷复合膜，包括：
陶瓷复合层、金属粉末过渡层和多孔金属基体；
所述的金属粉末过渡层设置在陶瓷复合层和多孔金属基体之间。
优选的是，所述的多孔金属基陶瓷复合膜从内到外依次包括：
多孔金属基体、金属粉末过渡层和陶瓷复合层。
优选的是，所述的多孔金属基陶瓷复合膜从内到外依次包括：
陶瓷复合层、金属粉末过渡层和多孔金属基体。
优选的，所述的多孔金属基体选用孔径范围在5μm-50μm，材质选用304、310S或316L中的一种。
优选的，所述的金属粉末过渡层为孔径0.5-5μm的亚微米级金属涂层，材质选用304、310S或316L中的一种。
优选的，所述的陶瓷复合层选用原料粉末孔径范围在15-200nm，材质选用T iO2、Si O2或Al 2O3中的一种。
优选的，所述的多孔金属基体的厚度为1-3mm，金属粉末过渡层厚度为＜200μm，陶瓷复合层厚度为100-500nm。
本实用新型的有益效果
本实用新型提供一种多孔金属基陶瓷复合膜，包括：陶瓷复合层、金属粉末过渡层和多孔金属基体；所述的金属粉末过渡层设置在陶瓷复合层和多孔金属基体之间。和现有技术相对比，本实用新型的复合膜孔隙均匀、一致性好、表面缺陷少，且复合层结合强度高，耐温性能好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种多孔金属陶瓷复合膜的结构示意图。
图2为本实用新型一种多孔金属陶瓷复合膜的结构示意图。
附图标记说明：
1、陶瓷复合层；2、金属粉末过渡层；3、多孔金属基体。
具体实施方式
本实用新型提供一种多孔金属基陶瓷复合膜，如图1和2所示，包括：
陶瓷复合层1、金属粉末过渡层2和多孔金属基体3；
所述的金属粉末过渡层2设置在陶瓷复合层1和多孔金属基体3之间。
本实施方式根据实际使用需求，可将多孔金属基陶瓷复合膜制备成外表面涂层，如图1所示，从内到外依次包括多孔金属基体3、金属粉末过渡层2和陶瓷复合层1；或者将多孔金属基陶瓷复合膜制备成内表面涂层，如图2所示，从内到外依次包括陶瓷复合层1、金属粉末过渡层2和多孔金属基体3。
本实施方式所述多孔金属基体3优选选用孔径范围在5μm-50μm，材质为304、310S、316L中的一种，来源为商购；多孔金属基体3的厚度优选为1-3mm；金属粉末过渡层2优选为孔径0.5-5μm的亚微米级金属涂层，材质为304、310S、316L中的一种，来源为商购；金属粉末过渡层2的厚度优选为＜200μm；陶瓷复合层1所用原料粉末孔径范围在15-200nm，材质为TiO2、S i O2或Al2O3中的一种。在清洗后的多孔金属基体3外表面或内表面涂覆亚微米级金属粉末，通过烧结的方式在表面形成多孔金属粉末过渡层2，再将纳米级陶瓷粉末涂覆于金属粉末过渡层上，进一步烧结制得附着于表面、厚度约100-500nm的高结合强度陶瓷复合层1。
在上述技术方案中，本实用新型提供的一种多孔金属基陶瓷复合膜，具有以下有益效果：
本实用新型的复合膜孔隙均匀、一致性好、表面缺陷少，且复合层结合强度高，耐温性能好；
本实用新型实验对比了本实用新型的金属陶瓷复合膜层与溶胶凝胶法制备的金属陶瓷复合膜层的结合强度，通过压痕法测试得到在膜层施加相同压载负荷的情况下，本发明设计方法制备的金属陶瓷复合膜层无任何变化，但溶胶凝胶法制备的膜层已发生明显的磨损脱落。同时，实验对比了两种复合膜在400℃下的耐温性能，经过连续2小时耐温对比发现，溶胶凝胶法制备的膜层已发生开裂剥离，而本实用新型的膜层未发生明显变化。
本实用新型的复合膜采用传统粉末冶金工艺进行产品制备，无需使用特殊设备或工装模具进行制备，产品制备成本低，产出效率高且制得金属陶瓷复合膜滤材的过滤性能、物理强度、环境适应性良好，产品使用寿命较长。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (2)
1.一种多孔金属基陶瓷复合膜，其特征在于，从内到外依次包括：
多孔金属基体(3)、金属粉末过渡层(2)和陶瓷复合层(1)；
所述的多孔金属基体(3)选用孔径范围在5μm-50μm，材质选用304、310S或316L中的一种；
所述的金属粉末过渡层(2)为孔径0.5-5μm的亚微米级金属涂层，材质选用304、310S或316L中的一种；
所述的陶瓷复合层(1)选用原料粉末孔径范围在15-200nm，材质选用TiO2、SiO2或Al2O3中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种多孔金属基陶瓷复合膜，其特征在于，所述的多孔金属基体(3)的厚度为1-3mm，金属粉末过渡层(2)厚度＜200μm，陶瓷复合层(1)厚度为100-500nm。
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- 2022-12-31 CN CN202223581637.3U patent/CN220478548U/zh active Active
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