br>[0029]请参阅图1所示，一种无机多孔陶瓷膜管相转化浇注成型装置，包括模具、动力装置3和液体槽4，模具置于液体槽上面，模具包括外管I和其内的活塞2，外管和活塞之间形成铸膜液腔体6，活塞2在外管I的底端开口处设有密封圈以密封前述铸膜液腔体，所述活塞2与动力装置3连接以提供脱模推动力及速度控制，在液体槽4内设有凝固浴8，前述的外管I底端开口浸入到凝固浴8中。动力装置3可以是伺服电机、油缸、气缸或其他动力源，成型模具的外管和活塞材料为金属材料或玻璃材料，且在外管内壁和活塞表面涂覆硅油，以保持良好的脱模性质完成匀速脱模。
[0030]请参阅图2，本实用新型相转化浇注制备陶瓷膜管的工艺流程，A:浆料注入装置腔体凝固浴中脱模成型；C:凝固浴中完成固化；D:脱去活塞得到陶瓷管膜。
[0031]本实用新型公开了低成本实用型多孔陶瓷膜管的相转化浇注制备工艺及成型装置，属陶瓷膜制备技术领域。该制备工艺包括制备陶瓷铸膜液、相转化成膜和全面固化三个步骤。首先将陶瓷粉体、N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮和聚醚砜按比例均匀混合得到铸膜液；随后将铸膜液脱泡并注入成型装置，凝固浴中实现脱模成型；最后凝固浴中完全固化得到陶瓷膜生坯。其最大工艺特征在于，相转化过程与浇注成型工艺相结合，实现陶瓷膜管制备，通过相转化浇注制备工艺可制得多孔对称结构陶瓷膜管或非对称孔梯度陶瓷膜管，其中，控制膜管壁厚和浆料配比可以有效控制陶瓷膜管的微观结构，使之形成对称结构或非对称结构，图7为本实用新型一种无机多孔陶瓷膜管内、外表面及断面的微观图。本实用新型的优点:相较于传统挤出成型和浇注工艺，该工艺成本低廉，操作简单；该工艺满足制备多孔管、非对称孔梯度结构管、异型管或多通道管的技术要求。
[0032]实施案例2:非对称孔梯度管状膜制备
[0033]配置铸膜液:称取聚醚砜(PESF)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液，球磨混合半小时得到均一溶液；将陶瓷粉体分次加入上述溶液，在此期间以300转/分的速度在行星球磨机上球磨；最后，将含陶瓷粉体的料液球磨48小时，得到所需适宜粘度的铸膜液。按照实施例1流程对上述铸膜液进行操作，要求控制成型模具腔体厚度小于2_，得到陶瓷膜管坯体，再经高温烧结过程得到如图3所示结构的陶瓷膜管，其中的图3中左侧图例为膜管内层为小孔层Cl、膜管外层为大孔层C2的非对称孔梯度构造，而图3中右侧图例则与左侧图例相反布置的非对称孔梯度管状膜。
[0034]实施案例3:对称孔结构陶瓷膜管制备
[0035]配置铸膜液:称取聚醚砜(PESF)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液，球磨混合半小时得到均一溶液；将陶瓷粉体(或陶瓷粉体和造孔剂)分次加入上述溶液，最后在铸膜液中加入少量絮凝剂，如水，在此期间以300转/分的速度在行星球磨机上球磨；最后，将料液球磨48小时，得到所需铸膜液，要求铸膜液粘度高于非对称梯度管铸膜液。按照实施案例I流程对上述铸膜液进行操作，得到陶瓷膜管坯体，再经高温烧结过程得到如图4所示结构的陶瓷膜管。
[0036]实施案例4:异型孔结构陶瓷膜管制备
[0037]同实施案例2或3配置铸膜液。将成型模具中的活塞部分，改为三角形，星形或者多边形，同实施案例I对铸膜液进行操作，得到陶瓷膜管坯体，再经高温烧结过程得到如图5所示的陶瓷异型多孔管膜，图5A为三角形陶瓷多孔管膜，图5B为多边形陶瓷多孔管膜。图5C为星形陶瓷多孔管膜。
[0038]实施案例5:多通道陶瓷膜管制备
[0039]同实施案例2或3配置铸膜液，将成型模具中的活塞部分，改为多根柱状活塞，同实施案例I对铸膜液进行操作，得到陶瓷膜管坯体，再经高温烧结过程得到如图6所示的陶瓷多通道多孔管膜，图6A为立体示意，图6B为其侧视图。
[0040]以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
【主权项】
1.一种无机多孔陶瓷膜管相转化浇注成型装置，其特征在于:包括模具、动力装置和液体槽，模具置于液体槽上面，模具包括外管和其内的活塞，外管和活塞之间形成铸膜液腔体，活塞在外管的底端开口处设有密封圈以密封前述铸膜液腔体，所述活塞与动力装置连接以提供脱模推动力及速度控制，在液体槽内设有凝固浴，前述的外管底端开口浸入到凝固浴中。2.根据权利要求1所述的无机多孔陶瓷膜管相转化浇注成型装置，其特征在于:所述成型模具的外管和活塞材料为金属材料或玻璃材料，且在外管内壁和活塞表面涂覆硅油，以保持良好的脱模性质完成匀速脱模。3.根据权利要求1或2所述的无机多孔陶瓷膜管相转化浇注成型装置，其特征在于:所述活塞为异型活塞或多柱状活塞用于制备异型陶瓷膜管或多通道陶瓷膜管。4.根据权利要求3所述的无机多孔陶瓷膜管相转化浇注成型装置，其特征在于:所述异型活塞为多边形活塞。5.根据权利要求4所述的无机多孔陶瓷膜管相转化浇注成型装置，其特征在于:所述异型活塞为三角形或星形活塞。
【专利摘要】本实用新型公开一种无机多孔陶瓷膜管相转化浇注成型装置，包括模具、动力装置和液体槽，模具置于液体槽上面，模具包括外管和其内的活塞，外管和活塞之间形成铸膜液腔体，活塞在外管的底端开口处设有密封圈以密封前述铸膜液腔体，所述活塞与动力装置连接以提供脱模推动力及速度控制，在液体槽内设有凝固浴，前述的外管底端开口浸入到凝固浴中。将铸膜液脱泡并注入成型装置，凝固浴中实现脱模成型；最后在凝固浴中完全固化得到陶瓷膜生坯。本实用新型最大工艺特点是，相转化过程与浇注成型工艺相结合，实现陶瓷膜管制备。本实用新型操作过程简单，可满足制备多孔管、非对称孔梯度结构管、异型管或多通道管的技术要求。
【IPC分类】B01D69/04, B01D71/02, B01D67/00
【公开号】CN204699591
【申请号】CN201520170216
【发明人】朱志文, 董应超, 冯绪勇, 肖进
【申请人】中国科学院城市环境研究所
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月25日