[发明专利]一种高孔隙率多孔陶瓷管的缠绕制备方法

摘要

一种高孔隙率多孔陶瓷管的缠绕制备方法，首先将硅酸铝多晶纤维和粘结剂等加入水中制成浆料，用抄造成型法制备出纤维在二维方向伸展的纸状纤维薄膜；然后将用短切硅酸铝多晶纤维、硅酸铝陶瓷细粉和粘结剂配成的浆料均匀的涂覆在纤维薄膜表面；再将其在一定外力下缠绕成预定尺寸和体积密度的管材生坯，最后经过低温干燥和高温烧成制备出多孔陶瓷管。这种多孔陶瓷管具有高孔隙率，在用于固液分离或固气分离时具有较低的过滤压降。本发明独创的新工艺是用多层缠绕法实现了纤维和粒状晶体的有序化排列，并通过烧成使纤维和晶体连结形成网架结构，从而使材料具备较高的孔隙率和较低的过滤压降的同时具备良好的力学性能，而且本发明具有良好的经济性。

主权项

1.一种高孔隙率多孔陶瓷管的缠绕制备方法，其特征在于包含如下步骤：（1）制备纤维薄膜底膜：将渣球含量＜5%，纤维长度≥10mm的硅酸铝多晶纤维0.5 wt%~2.0wt%、粘结剂10wt%~20wt%、分散剂0%~0.5wt%和水77.5 wt%~89.5wt%混合均匀配成一号水性浆料，将一号水性浆料均匀通过20~80目不锈钢筛网，使硅酸铝多晶纤维均匀平铺在筛网表面，形成在二维方向伸展的硅酸铝多晶纤维薄膜，通过控制筛网单位面积通过的浆料数量使薄膜厚度在0.5~2.5mm，将薄膜从筛网上揭下压平整，然后置于50~80℃的环境中烘干0.5‑6.0h制成纤维薄膜底膜；（2）制备纤维薄膜涂层：取纤维长度≤1.0mm的短切硅酸铝多晶纤维35wt ~45wt%、平均粒径在10‑100μm的硅酸铝陶瓷细粉5wt%~15wt%、粘结剂1.0wt%~5.0wt%、分散剂0%‑0.5 wt%，水45wt%~55wt%加入容器中搅拌均匀，并且在真空环境下搅拌10~30min以排除浆料中的气泡，制成二号水性浆料；（3）制备纤维薄膜：将水性浆料均匀涂覆在纤维薄膜底膜表面，涂层厚度控制在0.1~0.5mm；（4）制备高孔隙率多孔陶瓷管：纤维薄膜利用多层缠绕法制备管材生坯，将管材生坯置于80~120℃的干燥烘箱中烘干6‑12h，然后置于陶瓷窑炉中以0.5‑2.0℃/min升温速度缓慢升温到最高烧成温度1300~1400℃，保温1~4h，最后冷却得到高孔隙率多孔陶瓷管，多层缠绕法包括滚轮输送带，滚轮输送带一端滚轮上方设置有收卷筒，滚轮输送带上方设置刮刀，通过收卷筒收卷缠绕。