[发明专利]一种多孔碳化硅平板陶瓷支撑体的制备方法

摘要

本发明公开了无机多孔材料技术领域，特别涉及无机膜分离材料技术领域，具体为一种多孔碳化硅平板陶瓷支撑体及其制备的方法。本发明是通过以下步骤：(1)泥料制备；(2)挤出成型；(3)微波干燥；(4)高温烧成；最后自然降温到室温而成。本发明的优点是相对于重结晶烧结法具有烧成温度低、能耗低、生产成本低、制备工艺简单，同时保证了过滤介质在更加广阔的空间扩散流动，减少过滤阻力，能显著提升反冲清洗效果，从而增大过滤通量，生产周期短、生产和运行成本低、易于实现自动化控制和产品性能稳定。本发明产品可用于化工、生物发酵、造纸、食品饮料、矿物加工等行业特种分离。

主权项

1.一种多孔碳化硅平板陶瓷支撑体的制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：(1)泥料制备；(2)挤出成型；(3)微波干燥；(4)高温烧成；其中，步骤(1)中使用的原料为碳化硅粉、热熔助剂、塑型剂、致孔剂、增塑剂、解胶剂、分散剂、润滑剂和溶剂；其中，热熔助剂是由α‑氧化铝，石英砂，长丰泥，碳酸锂，氧化锌，碳酸钡，白垩，白云石，苏州土，粘土，锆英石构成；塑型剂是由丁基醋酸纤维、硝化纤维、石油树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲苯丙烯酸酯、甲基纤维素、松香酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯系聚合物、丙烯系聚合物乳浊液、乙烯氢化物聚合物、羧甲基纤维素、羟基乙基纤维素、异氰酸盐醋酸甲脂、乙烯醋酸乙烯和酯聚合物中的一种或一种以上构成；致孔剂为聚乙烯微球，葡萄糖粉、片状石墨粉、淀粉、活性炭粉、竹粉中的一种或一种以上构成；增塑剂由丁基苯甲基钛酸酯、二丁基钛酸酯、硬脂酸丁酯、聚乙烯乙二醇、磷酸三甲基苯脂、乙基甲基硫酸铵、丙三醇、聚烃基乙醇、三甘油和多元醇中的一种或一种以上构成；解胶剂是由衣乌油、辛二烯烃、沙丁鱼油、苯磺酸鲱鱼油、硼酸、磷酸铬盐、油酸、丙烯基磺酸和脂肪酸中的一种或一种以上构成；分散剂是由多聚磷酸纳、三聚磷酸钾、聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚甲基丙烯酸铵、柠檬酸铵、柠檬酸钠、三乙醇胺、乙二胺四乙酸钠和二乙酸钠中的一种或一种以上构成；润滑剂由烷基烯丙基聚醚、醇醚、硬脂酸、聚乙醚、乙基苯基乙二醇、熟桐油、三有酸甘油、单油酸甘油、辛基苯氧基乙醇和片状石墨中的一种或一种以上构成；溶剂由水、异丙醇、丁醇、丙酮、甲苯、乙醇、三氯乙烯、二甲苯和甲基异丁基甲酮乙醇中的一种或一种以上构成；步骤(2)挤出成型是通过挤出机挤出设计形状的泥坯，控制真空度在‑0.95MPa以上，挤出压力在2～16MPa，挤出速度在1～200mm/s，挤出成型的泥坯采用自动切割机按照设定好的长度切割，并通过托板机将切割好的泥坯转运到连续式微波中进行干燥；泥坯形状是平板状，平板状有方形多孔道和圆形多孔道，孔道之间的距离和孔道到平板两个面的距离比例大于1:1.2，平板状的泥坯，长度范围：1～3000mm，宽度范围：1～500mm，厚度范围：3～50mm；步骤(3)烘干过程控制如下：泥坯进入连续式微波后，以100～3000mm/min的推车速度在连续式微波中快速干燥定型，然后转运到箱式微波中，进行完全脱水干燥，脱水率达到95％以上；步骤(4)烧结过程控制如下：将微波脱水干燥的素坯转运到高温烧结炉中，强氧化气氛下烧结。烧成过程控制如下：从室温升温到550℃，升温速率为2～10℃/min，保温2～6h，进行排水和排胶工序；从550℃升温到950℃，升温速率为5～15℃/min，进行快速升温工序；从950℃升温到1380℃，升温速率为1～5℃/min，进行高温烧成工序；最终烧成温度在1200～1380℃之间，保温1～5h，进行恒温烧成工序；然后自然降温到室温。