高温过滤用碳化硅陶瓷膜的涂覆方法

摘要

本发明公开了一种高温过滤用碳化硅陶瓷膜的涂覆方法，利用丙三醇、丙二醇、乙醇、乙二醇、三乙二醇一种或几种溶剂，配制出稳定的、分散性好的、成膜性优异的碳化硅无机膜浆料，利用空气喷涂技术涂覆过滤膜，经热处理制备出均匀完整，厚度可控的大尺寸碳化硅陶瓷过滤膜。本方法通过对过滤膜陶瓷粘结剂的合理设计提高过滤膜的化学稳定性及结合强度。本发明制得的碳化硅陶瓷过滤膜制备工艺简单、成膜条件易控制、降低成本的同时便于工业化生产。高温烧结后的复合过滤材料适用于熔融金属、高温烟气等高温流体的过滤净化。

主权项

高温过滤用碳化硅陶瓷膜的涂覆方法，包括制备碳化硅多孔陶瓷支撑体坯体、制备纤维层浆料、制备均匀纤维层浆料、均匀纤维层浆料涂覆、过滤膜浆料制备和过滤膜浆料涂覆步骤，其特征在于：过滤膜浆料制备和过滤膜浆料涂覆具体为以下步骤：（1）涂膜液溶剂的配制：按丙三醇、丙二醇、乙醇、乙二醇、三乙二醇体积比为0～30:0～40:0～90:0～80:0～25称量，倒入烧杯中，利用磁力搅拌器混合搅拌5～100min；（2）陶瓷粘结剂的配制：按质量分数为65wt%钾长石、12wt%烧高岭土和23wt%白炭黑配制，利用乙醇作为溶剂，玛瑙球作为球磨介质，其中物料和球磨介质和乙醇质量比为1：3：4.5；利用行星式球磨机以转速300转/分钟球磨70h后，在110℃下烘干12‑30h，过300目筛后得到玻璃相为主体的膜粘结剂；或以粒径为0.5‑30μm氧化铝粉为膜粘结剂；或以氢氧化铝粉为膜粘结剂；或以氧化铝和氧化镁按3～6：0.1～3质量比经球磨混合均匀陶瓷粉为膜粘结剂；（3）均匀过滤膜浆料制备：按碳化硅粉、陶瓷粘结剂、造孔剂和涂膜液溶剂的质量比为10:0.5～3.3:0～4.0:10～100，分别称取各原料所需的量，再依次在步骤（1）中的均匀涂膜液溶剂中加入碳化硅粉、陶瓷粘结剂、造孔剂搅拌20～70min，从而得到均匀的过滤膜浆料；制备过滤膜浆料中，碳化硅粉的颗粒粒径为1～30μm，陶瓷粘结剂颗粒粒径为0.1～60μm，含量为5～25wt%；（4）过滤膜浆料涂覆：将均匀过滤膜浆料倒入油漆喷枪中，调整进气压力、喷嘴张角、走枪速度，使过滤膜均匀涂覆在支撑体上，喷涂过程中把支撑体放到恒速转动的转动台上，连续喷涂，通过控制喷涂时间达到所需过滤膜厚度；喷涂后放入烘箱110℃烘干6～48h，再在160‑240℃下烘干6～48h备用；（5）复合过滤材料的烧结：将均匀涂覆好的过滤材料烧结，烧结温度为1250～1550℃，升温速率2～20℃/min，保温时间为1～6h。