基于低品位凹凸棒石黏土的陶瓷膜支撑体制备

来源:中国凹凸棒土网    01-12 21:46
多孔陶瓷膜支撑体是陶瓷膜制备与应用的基础,是支撑膜层的关键因素,为陶瓷膜提供一定的机械强度和耐腐蚀性能.由于支撑体材质单一,原料不易烧结且造价成本高等原因,各国学者开始寻找一些新的、更廉价的原料(如硅藻土、粘土、高岭土、粉煤灰等)来代替氧化铝作为制备支撑体的原材料,并取得了一定的进展.本工作采用低品位凹凸棒石黏土制备多孔陶瓷膜支撑体,系统研究了原料配比、成型压力、烧结温度和添加剂对支撑体性能的影响.结果表明:凹凸棒石黏土中加入适量的氧化铝作为骨料,能够有效阻止支撑体在烧结过程中的过度收缩,使其收缩率由(30±0.12)%降低到(3.1±0.05)%,支撑体的机械强度和孔隙率大幅增加.支撑体孔隙率随造孔剂添加量增加而增大,机械强度随造孔剂添加量增加而降低.支撑体的机械强度随成型压力增加而变大,孔隙率随成型压力增加而减少.支撑体的机械强度随烧结温度的升高而增大,当烧结温度超过750℃时,凹凸棒石黏土结构开始坍塌,支撑体致密化开始形成,孔隙率显著降低.当凹凸棒石黏土含量为63%,氧化铝含量为29%,造孔剂含量为6%,干压压力为10MPa,烧结温度700℃时,支撑体性能最优,平均机械强度为(18.11土1.83)MPa,孔隙率为(45.94±0.49)%.

    doi:
    10.11896/j.issn.1005-023X.2018.20.026
    关键词:
    凹凸棒石黏土 陶瓷膜支撑体 烧结 耐酸碱腐蚀
    作者:
    范兆如 周守勇 李梅生 赵宜江 邢卫红
    Author:
    FAN Zhaoru ZHOU Shouyong LI Meisheng ZHAO Yijiang XING Weihong
    作者单位:
    南京工业大学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,国家特种分离膜材料工程技术中心,南京210009;淮阴师范学院化学化工学院,江苏省环境功能材料工程实验室,江苏省低维材料化学重点实验室,淮安223300 淮阴师范学院化学化工学院,江苏省环境功能材料工程实验室,江苏省低维材料化学重点实验室,淮安223300 南京工业大学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,国家特种分离膜材料工程技术中心,南京210009
    刊名:
    材料导报
    Journal:
    Materials Review
    年,卷(期):
    2018, 32(20)
    所属期刊栏目:
    中国材料大会——环境工程材料
    分类号:
    TQ174
    基金项目:
    国家自然科学基金(21476094,21406082) 江苏省自然科学基金(BK20171268) 淮安市科技支撑项目(HAG201609) 江苏省高校“青蓝工程”资助项目
    在线出版日期:
    2019年01月07日
    页数:
    8
    页码:
    3638-3644,3659

 

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