[實用新型]燒結無機多孔過濾元件及制造該過濾元件的拋光設備

有效

• 申請號: 201420574309.7
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204208381U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 高麟;汪濤;劉洪武;劉春橋;曾伍祥
• 申請（專利權）人: 成都易態科技有限公司
• 主分類號: B01D39/20
• 分類號: B01D39/20;B24B29/04;B24B55/06
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

技術領域

本實用新型涉及過濾元件，具體涉及燒結無機多孔過濾元件及其制備工藝。

背景技術

燒結無機多孔過濾元件一般分為燒結金屬多孔過濾元件和燒結陶瓷多孔過濾元件兩大類。另外，隨著技術進步還產生了兼具金屬和陶瓷各自優良性能的燒結金屬間化合物類過濾元件和燒結金屬陶瓷類過濾元件，本實用新型暫且將它們歸入燒結金屬多孔過濾元件一類。

上述這些燒結無機多孔過濾元件一般是通過粉末冶金法制備。即將準備好的粉料壓制成特定形狀(主要是管狀或片狀)，然后再經燒結并冷卻后制得。這種方法制得的過濾元件大體上為均勻的多孔體，其在過濾精度與過濾滲透性方面存在矛盾，其中一方面性能的提升就會導致另一方面性能的下降，所以不容易同時達到十分理想的水平。

由此產生了非對稱燒結無機多孔過濾元件。其制備是利用類似方法先制得由燒結金屬多孔材料或燒結陶瓷多孔材料構成的載體，然后再在載體表面涂覆膜液(將膜粉加入分散劑中制得)，此后又對涂覆膜液的載體進行二次燒結，使膜液形成厚度很薄的多孔材料膜層。其中，通過對載體粉料和膜粉的粒度等參數的控制，使載體的孔徑明顯大于膜層孔徑，這樣就既保證了過濾精度，又提高了過濾元件的滲透性。

目前針對上述燒結無機多孔過濾元件發現的問題有：對于非對稱燒結無機多孔過濾元件，主要為(1)膜層可從載體上脫落，兩者之間附著力有待進一步加強；(2)膜層的厚度不容易精確控制，厚度一致性不好；(3)用于氣體過濾時膜層表面(即過濾面)易集結灰塵，導致清灰周期縮短；(4)過濾元件的制備工藝復雜、流程長，生產成本較高。對于普通無膜層的燒結無機多孔過濾元件主要為氣體過濾時過濾面上易集結灰塵。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題包括：首先提供一種有助于提高膜層與載體之間附著力、膜層厚度均勻可控，且在氣體過濾時灰塵不易在膜層表面集結的非對稱燒結無機多孔過濾元件以及該過濾元件的制備工藝。其次，要提供一種有助于提高膜層與載體之間附著力的非對稱燒結無機多孔過濾元件及該過濾元件的制備工藝。再有，要提供一種膜層厚度可控，且在氣體過濾時灰塵不易在膜層表面集結的非對稱燒結無機多孔過濾元件。進一步，還要提供一種在氣體過濾時灰塵不易在過濾面集結的燒結無機多孔過濾元件。更進一步，提供一種制備流程明顯縮短，可降低生產成本的非對稱燒結無機多孔過濾元件的制備工藝。

為解決上述第一個技術問題，非對稱燒結無機多孔過濾元件包括由較大孔徑的燒結金屬多孔材料或燒結陶瓷多孔材料構成的載體以及附著于所述載體上并由較小孔徑的燒結金屬多孔材料或燒結陶瓷多孔材料構成的膜層，其中，所述載體上用于附著該膜層的表面為第一拋光面，第一拋光面的表面粗糙度為Ra6.3～25μm；所述膜層上與該膜層附著于載體上的一側表面相反的另一側表面(即過濾面)為第二拋光面，第二拋光面的表面粗糙度為Ra0.8～12.5μm。載體上用于附著該膜層的表面在未拋光前為毛面，其上形成有氧化層，導致附著膜層后兩者的附著力下降。通過拋光使載體上用于附著膜層的表面成為第一拋光面，除去氧化層，由此可提高載體與膜層的附著力。在載體上形成膜層后，再對膜層表面(即過濾面)進行拋光形成第二拋光面，既對膜層厚度進行了控制，又可使膜層厚度十分均勻，另外，還可有效防止氣體過濾時在第二拋光面上集結灰塵。第一拋光面的表面粗糙度不宜小于Ra6.3μm，否則會使分布于第一拋光面上的微孔的平均孔徑變小，從而明顯提高載體本身的滲透阻力；第一拋光面的表面粗糙度也不宜大于Ra25μm，否則對載體表面進行拋光的意義不大。第二拋光面的表面粗糙度不宜小于Ra0.8μm，否則既會增大拋光難度，同時也會大大增加膜層的滲透阻力；第二拋光面的表面粗糙度不宜小于Ra12.5μm，否則降低其防灰塵集結效果。

上述非對稱燒結無機多孔材料過濾元件中，所述第一拋光面的表面粗糙度優選為Ra12.5～25μm；第二拋光面的表面粗糙度優選為Ra1.6～12.5μm。第二拋光面的表面粗糙度還可進一步優選為Ra3.2～6.3μm。第一拋光面的表面粗糙度為Ra12.5～25μm時，既可保證載體本身良好的滲透性，又可保證膜層與載體間的良好附著性。第二拋光面的表面粗糙度為Ra3.2～6.3μm，不僅易于加工、防灰塵集結效果優良，且膜層滲透性也很理想。

上述非對稱燒結無機多孔材料過濾元件中，所述膜層的平均厚度優選設定為0.1～0.6mm，則在第一拋光面與第二拋光面共同作用下可使其厚度的偏差不大于±50μm。此時，由于膜層厚度很薄且一致，進一步提升了非對稱燒結無機多孔材料過濾元件的過濾性能。