[发明专利]高通量碳化硅陶瓷过滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1) 制备多通道管状坯体，并高温烧结多通道管状坯体，通过重结晶制备出具有第一均值孔径的微孔结构的载体；

(2) 竖立载体，将膜层浆液从步骤(1)制备的得到的载体底部载入通道，待膜层浆液到达所述载体顶部，保持预定时间后，释放通道里的膜层浆液，形成通道膜层；其中所述膜层浆液的颗粒与所述载体表面携带同性电荷；

(3) 干燥步骤(2)制备的通道膜层；

(4) 在惰性气氛保护条件下，高温烧结所述通道膜层，形成具有第二均值孔径的微孔结构，制作出分离层；以及

(5) 对步骤(4)得到的分离层进行高温氧化烧结，去除残留碳。

2.根据权利要求1所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的载体的制备包括如下步骤：

将具有第一粒径错配比的碳化硅粉与第一助剂和水混合后，挤出成型多通道管状坯体，再对坯体进行烧结，通过坯体重结晶，在通道的壁上形成具有第一均值孔径的微孔结构，即得。

3.根据权利要求2所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述具有第一粒径错配比的碳化硅粉包含碳化硅粉I和碳化硅粉II，所述碳化硅粉I的中值粒径为所述碳化硅粉II的中值粒径的5-30倍。

4.根据权利要求3所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述碳化硅粉I的中值粒径在10-30μm之间；所述碳化硅粉II的中值粒径在0.5-6μm之间。

5.根据权利要求3所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述第一助剂包含粘合剂、增塑剂以及分散剂。

6.根据权利要求5所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述碳化硅粉I、所述碳化硅粉II、所述粘合剂、所述增塑剂、所述分散剂与所述水的质量比为(50-75)：(10-20)：(4-8)：(1-3)：(1-3)：(10-20)。

7.根据权利要求1所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，高温烧结多通道管状坯体之前，还包含对所述多通道管状坯体进行干燥。

8.根据权利要求1所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述膜层浆液由具有第二粒径错配比的碳化硅粉、第二助剂与水混合制成，所述具有第二粒径错配比的碳化硅粉包含碳化硅粉III和碳化硅粉IV，所述碳化硅粉III的中值粒径为所述碳化硅粉IV的中值粒径的3-8倍。

9.根据权利要求8所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述碳化硅粉III的中值粒径在0.5-6μm之间 ,所述碳化硅粉IV的中值粒径在0.1-3μm之间。

10.根据权利要求8所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述第二助剂包含粘合剂、增塑剂、分散剂、消泡剂以及表面活性剂，其中，所述碳化硅粉III、所述碳化硅粉IV、所述粘合剂、所述增塑剂、所述分散剂、所述消泡剂、所述表面活性剂和所述水的质量比为(5-15)：(5-15)：(3-10)：(5-15)：(0-1.5)：(0-1.5)：(1-5)：(50-80)。

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述膜层浆液的pH值在6-10之间。

12.根据权利要求8-10中任意一项所述的高通量碳化硅陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述膜层浆液先通过如下预处理方法处理再载入通道中：

添加直径8-10mm氧化铝球，滚动碾磨12-48小时。