真空度不低于50%，泥料炼制5次，陈腐30h，得初料；
5)将初料挤出成型，得碳化硅陶瓷支撑体素坯；
所述挤出温度为30°C，挤出速度为2.4m/min，挤出压力不低于5Mpa ;
6)将碳化硅陶瓷支撑体素坯在80°C下，干燥固化40h，制得碳化硅陶瓷支撑体；
7)将碳化硅微粉I1、混合物B、羟甲基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚碳硅烷和去离子水按比例混合，球磨3h，真空保压除气，得分离层浆料；
8)将分离层浆料旋转喷涂在碳化硅陶瓷支撑体上，分离层膜厚度0.8mm，40°C条件下干燥30h，使分离层膜干燥完全，得陶瓷膜素坯；
所述旋转喷涂以空气压缩机提供气源，喷枪距离碳化硅陶瓷支撑体15cm。
[0031]9)将陶瓷膜素坯在真空炉中排胶烧结，制得高强均孔碳化硅陶瓷膜。
[0032]所述的，碳化硅微粉1、去离子水、羟甲基丙烯酸铵、羟甲基纤维素、N，N—亚甲基双丙烯酰胺、混合物A和过硫酸铵的质量比为100:50:18:3:2:5:0.5。
[0033]所述混合物A是由碳粉和硼粉以1:4的质量比混合得到的；
所述的，碳化硅微粉I1、混合物B、羟甲基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚碳硅烷和去离子水的质量比为 100:1.5:0.8:0.01:2.02:50。
[0034]所述混合物B是由碳粉和硼粉以1:2的质量比混合得到的
所述的，排胶烧结中，以5°C /min的升温速率升温至600°C，保温3h ;以4°C /min的升温速率分别升温至1000°C、1500°C、2000°C，分别保温0.8h ;继续以1°C /min的升温速率升温至2150°C，保温1.5h，自然冷却至室温。
[0035]所述的，碳化硅微粉I的粒径10 μ m。
[0036]所述的，碳化硅微粉11的粒径为0.3 μ m。
[0037]所得高强均孔碳化硅陶瓷膜的孔隙率为64%，抗压强度32MPa，水通量为1.1m3/h.m2，碳化硅陶瓷支撑体孔径为24 μ m，分离层膜孔径为0.04 μ m，材料表面平整，孔径分布均匀，缺陷少。
[0038]实施例4
一种高强均孔碳化硅陶瓷膜的制备方法，是由以下步骤制备的到的:
1)将甲基丙烯酰胺、聚乙烯醇、N，N—亚甲基双丙烯酰胺溶于去离子水，搅拌18min，得预混液；
2)碳化硅微粉1、混合物A加至预混液中，球磨2h，得浆料；
3)将浆料真空除气，60°C下加入过硫酸钾进行原位聚合凝胶并排除多余的水分，制得泥料；
4)将泥料置入炼泥机中，相对真空度不低于50%，泥料炼制7次，陈腐20h，得初料；
5)将初料挤出成型，得碳化硅陶瓷支撑体素坯；
所述挤出温度为20°C，挤出速度为3.2m/min，挤出压力不低于5Mpa ;
6)将碳化硅陶瓷支撑体素坯在90°C下，干燥固化28h，制得碳化硅陶瓷支撑体；
7)将碳化硅微粉I1、碳化硼、聚丙烯酸钠、聚氧丙烯甘油醚、聚硼硅烷和去离子水按比例混合，球磨4h，真空保压除气，得分离层浆料；
8)将分离层浆料旋转喷涂在碳化硅陶瓷支撑体上，分离层膜厚度0.3mm，50°C条件下干燥20h，使分离层膜干燥完全，得陶瓷膜素坯；
所述旋转喷涂以空气压缩机提供气源，喷枪距离碳化硅陶瓷支撑体13cm。
[0039]9)将陶瓷膜素坯在真空炉中排胶烧结，制得高强均孔碳化硅陶瓷膜。
[0040]所述的，碳化硅微粉1、去离子水、甲基丙烯酰胺、聚乙烯醇、N，N—亚甲基双丙烯酰胺、混合物A和过硫酸钾的质量比为100:60:25:4:2.5:4:0.25。
[0041]所述混合物A是由碳粉和硼粉以1:2的质量比混合得到的
所述的，碳化硅微粉I1、碳化硼、聚丙烯酸钠、聚氧丙烯甘油醚、聚硼硅烷和去离子水的质量比为 100:1.5:4:0.015:2.5:80。
[0042]所述的，排胶烧结中，以6°C /min的升温速率升温至600°C，保温4h ;以3°C /min的升温速率分别升温至1000°C、1500°C、2000°C，分别保温0.9h ;继续以2°C /min的升温速率升温至2150°C，保温1.7h，自然冷却至室温。
[0043]所述的，碳化娃微粉I的粒径15 μ m。
[0044]所述的，碳化娃微粉II的粒径为0.4 μ m。
[0045]所得高强均孔碳化硅陶瓷膜的孔隙率为71%，抗压强度26MPa，水通量为1.6m3/h.m2，碳化硅陶瓷支撑体孔径为41 μ m，分离层膜孔径为0.13 μ m，材料表面平整，孔径分布均匀，缺陷少。
[0046]实施例5
一种高强均孔碳化硅陶瓷膜的制备方法，是由以下步骤制备的到的:
1)将丙烯酰胺、酚醛树脂、N,N—亚甲基双丙烯酰胺溶于去离子水，搅拌20min，得预混液；
2)碳化硅微粉I和碳化硼加至预混液中，球磨lh，得浆料；
3)将浆料真空除气，40°C下加入过硫酸钠进行原位聚合凝胶并排除多余的水分，制得泥料；
4)将泥料置入炼泥机中，相对真空度不低于50%，泥料炼制8次，陈腐12h，得初料；
5)将初料挤出成型，得碳化硅陶瓷支撑体素坯；
所述挤出温度为10°c，挤出速度为4m/min，挤出压力不低于5Mpa ；
6)将碳化硅陶瓷支撑体素坯在100°C下，干燥固化12h，制得碳化硅陶瓷支撑体；
7)将碳化硅微粉I1、混合物B、聚丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚碳硅烷和去离子水按比例混合，球磨5h，真空保压除气，得分离层浆料；
8)将分离层浆料旋转喷涂在碳化硅陶瓷支撑体上，分离层膜厚度0.05mm，60°C条件下干燥12h，使分离层膜干燥完全，得陶瓷膜素坯；
所述旋转喷涂以空气压缩机提供气源，喷枪距离碳化硅陶瓷支撑体10cm。
[0047]9)将陶瓷膜素坯在真空炉中排胶烧结，制得高强均孔碳化硅陶瓷膜。
[0048]所述的，碳化硅微粉1、去离子水、丙烯酰胺、酚醛树脂、N，N—亚甲基双丙烯酰胺、碳化硼和过硫酸钠的质量比为100:80:30:5:3:0.5:0.6。
[0049]所述的，碳化硅微粉I1、混合物B、聚丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚碳硅烷和去离子水的质量比为100:2:5:0.03:3:50o
[0050]所述混合物B是由碳粉和硼粉以1:4的质量比混合得到的
所述的，排胶烧结中，以6°C /min的升温速率升温至600°C，保温5h ;以3°C /min的升温速率分别升温至1000°C、1500°C、2000°C，分别保温Ih ;继续以1°C /min的升温速率升温至2200 °C，保温2h，自然冷却至室温。
[0051 ] 所述的，碳化硅微粉I的粒径20 μ m。
[0052]所述的，碳化硅微粉11的粒径为0.2 μ m。
[0053]所得高强均孔碳化硅陶瓷膜的孔隙率为78%，抗压强度21MPa，水通量为1.9m3/h.m2，碳化硅陶瓷支撑体孔径为35 μ m，分离层膜孔径为0.09 μ m，材料表面平整，孔径分布均匀，缺陷少。
[0054]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高强均孔碳化硅陶瓷膜的制备方法，其特征在于，是由以下步骤制备的到的:.1)将单体、分散剂A、交联剂溶于去离子水，搅拌10_20min，得预混液；所述单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酸铵和丙烯酸的一种； 所述分散剂A为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、羟甲基纤维素、聚乙烯醇和酚醛树脂的一种； 所述交联剂为N，N—亚甲基双丙烯酰胺；.2)碳化硅微粉I和烧结助剂A加至预混液中，球磨l_5h，得浆料；所述烧结助剂A为碳化硼或混合物A ;所述混合物A是由碳粉和硼粉以1:2-4的质量比混合得到的； .3)将浆料真空除气，40-100°C下加入引发剂进行原位聚合凝胶并排除多余的水分，制得泥料；所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵；.4)将泥料置入炼泥机中，相对真空度不低于50%，泥料炼制1-8次，陈腐12-48h，得初料；.5)将初料挤出成型，得碳化硅陶瓷支撑体素坯；所述挤出温度为10_50°C，挤出速度为0.2-4m/min，挤出压力不低于5Mpa ;.6)将碳化硅陶瓷支撑体素坯在60-100°C下，干燥固化12-72h，制得碳化硅陶瓷支撑体； .7)将碳化硅微粉I1、烧结助剂B、分散剂B、消泡剂、有机硅聚合物和去离子水按比例混合，球磨l_5h，真空保压除气，得分离层浆料；所述烧结助剂B为碳化硼或混合物B ;所述混合物B是由碳粉和硼粉以1:2-4的质量比混合得到的； 所述分散剂B为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、羟甲基纤维素、聚乙烯醇和酚醛树脂的一种； 所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷的一种；所述有机硅聚合物为聚碳硅烷或聚硼硅烷； .8)将分离层浆料旋转喷涂在碳化硅陶瓷支撑体上，分离层膜厚度0.05-1.5mm, 20-600C条件下干燥12_48h，得陶瓷膜素坯；.9)将陶瓷膜素坯在真空炉中排胶烧结，制得高强均孔碳化硅陶瓷膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅微粉1、去离子水、单体、分散剂A、交联剂、烧结助剂A和引发剂的质量比为100:20-80:3-30:0.2-5:0.3-3:0.5-5:.0.03_0.6 ο3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅微粉I1、烧结助剂B、分散剂B、消泡剂、有机硅聚合物和去离子水的质量比为100:0.5-2:0.2-5:0.01-0.03:1_3:.30-80 .4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述排胶烧结中，以5-6°C/min的升温速率升温至600°C，保温l-5h ;以3-4°C /min的升温速率分别升温至1000°C、1500°C、.2000°C，分别保温0.5-lh ;继续以1_2°C /min的升温速率升温至2100-2200°C，保温l_2h，自然冷却至室温。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅微粉I的粒径.0.5-20 μ m。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅微粉II的粒径为.0.01-0.5 μ m。
【专利摘要】本发明公开了一种高强均孔碳化硅陶瓷膜的制备方法，是将单体、分散剂A、交联剂溶于去离子水，搅拌，得预混液；碳化硅微粉I和烧结助剂A加至预混液中，球磨，得浆料；将浆料真空除气，加入引发剂进行原位聚合凝胶，得泥料；泥料炼制，陈腐，挤出成型，干燥固化，得碳化硅陶瓷支撑体；将碳化硅微粉II、烧结助剂B、分散剂B、消泡剂、有机硅聚合物和去离子水按比例混合，球磨，得分离层浆料，将其旋转喷涂在碳化硅陶瓷支撑体上，真空炉中排胶烧结，制得高强均孔碳化硅陶瓷膜。本发明制备的碳化硅陶瓷膜孔径均匀，强度高，渗透量大，大幅提升分离效率，制备方法工艺简单，生产周期短，具有广阔的应用前景。
【IPC分类】C04B35/565, C04B38/02
【公开号】CN105175005
【申请号】
【发明人】胡尊奎, 孟凡军, 秦敏, 赵玉龙, 吴洽阔
【申请人】山东金德新材料有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月15日