高溫氣體過濾用非對稱碳化硅過濾膜的制備及性能測試.pdf

1、本文以制備高強度的纖維增強型碳化硅多孔陶瓷支撐體和低過濾壓降的過濾膜為研究目標。采用粒徑為230μm的碳化硅顆粒為骨架原料，加入陶瓷粘結劑，石墨和活性炭作為造孔劑。先配制莫來石纖維漿料然后將均勻的纖維漿料和多孔陶瓷配料混合達到均勻分散纖維的目的，采用單向壓制成型制備纖維增強型碳化硅多孔陶瓷支撐體坯體。用此方法制備的纖維增強型碳化硅多孔陶瓷支撐體抗彎強度高、抗熱震性好，而且氣孔率也較高。系統(tǒng)研究了莫來石纖維含量、燒結溫度對支撐體抗彎強度、

2、氣孔率和過濾壓降的影響。
　　陶瓷粘結劑含量和莫來石纖維漿料含量之比和燒結溫度都對纖維增強型碳化硅多孔陶瓷支撐體抗彎強度的影響存在一個最佳點，即當莫來石纖維漿料量為粘結劑量的3倍，燒結溫度為1300℃時，支撐體的抗彎強度可達到36.3MPa，氣孔率為30.2％，并且具有較低的過濾壓降和優(yōu)異的抗熱震性能。
　　采用勻膠機甩膜的方法可以制備出厚度容易控制的陶瓷纖維過渡層，當陶瓷纖維過渡層中硅酸鋁纖維和莫來石纖維之比為1∶1時，制

3、得結構均勻的過渡層能夠有效的阻止過濾膜中小粒徑的碳化硅顆粒進入到支撐體孔隙中，從而可以減小過濾膜的實際厚度，進而降低了過濾壓降。而且過渡層表面平整有利于過濾膜的成膜。
　　配制一定濃度的過濾膜漿料，同樣采用勻膠機甩膜的方法可以制備出單層厚度較小的過濾膜，由于單層厚度小所以過濾膜的厚度容易控制，而且制備出的過濾膜結構均勻、表面平整。研究了過濾膜中碳化硅顆粒粒徑大小和過濾膜厚度對過濾壓降的影響。同時，過渡層與過濾膜、支撐體三者結合緊密