[發明專利]多孔過濾薄膜及多孔過濾薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201510274885.9
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104959612B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 高麟;汪濤;李波;王韜
• 申請（專利權）人: 成都易態科技有限公司
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F3/11
• 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

本發明涉及多孔薄膜及多孔薄膜的制備，尤其涉及多孔無機薄膜，特別是多孔金屬薄膜。

背景技術

燒結無機多孔材料如燒結金屬多孔材料、燒結陶瓷多孔材料的主要用作過濾材料。在具體應用中，需將其制成一定形狀和構造的過濾元件，然后將過濾元件安裝到過濾裝置中。現有的燒結無機多孔材料過濾元件基本上都為剛性的管型或板型結構。它們的制備原理類似，即大致上為：先通過專門的成型模具將原料粉壓制成管型或板型的壓坯(一般采用等靜壓成型技術)，然后再對壓坯進行燒結，燒結后得到產品。

上述管型或板型的過濾元件由于受其形狀、構造以及附帶而來的對過濾裝置及系統的相應要求的影響，使用范圍受限。由于燒結無機多孔材料過濾元件在化學侵蝕的抵抗性、材料不可逆污染抵抗性等方面上相比目前的過濾元件(例如有機過濾膜)具有更強的優勢，因此，開發出在多個領域中能夠相應替代原有過濾元件的新型燒結無機多孔材料過濾元件尤其是燒結金屬多孔材料過濾元件很有意義。

在上述背景基礎上，申請人先后提交了申請號為2014106089803、名稱為“柔性多孔金屬箔及其制備方法”，申請號為2015101531163、名稱為“柔性多孔金屬箔及柔性多孔金屬箔的制備方法”以及申請號為201510153106X、名稱為“多孔金屬箔的制備方法”等多項專利申請，為開發具有燒結無機多孔材料優良特性的無支撐多孔薄膜(“無支撐”的含義是指多孔薄膜本身具有自支撐性，不必附著在支撐骨架上就可使用)提供了解決途徑。

然而，申請人在實踐中發現：無論采取目前的何種工藝來制備上述的無支撐多孔薄膜，多孔薄膜的孔隙率與材料的可成型性以及成型后多孔薄膜的強度往往相互矛盾。為了追求更好的過濾性能要求提高多孔薄膜的孔隙率，但提高多孔薄膜的孔隙率相應的就會降低多孔薄膜的可成型性(主要體現在制備過程中材料開裂和變形等情況，產品不良率提升)以及多孔薄膜產品的強度。

發明內容

針對上述情況，本發明所要解決的技術問題在于：提供幾種易達到較高孔隙率、又能夠保證制備時的可成型性、制備工藝簡單實用的多孔薄膜以及多孔薄膜的制備方法。

本發明的第一種多孔薄膜，厚度為5～200μm、平均孔徑為0.05～100μm，孔隙率為25～75％，其制備方法的步驟包括：(1)獲取支撐膜，所述支撐膜具有多孔狀的第一材料，所述第一材料上形成有一次孔隙；(2)制取漿體，所述漿體中含有粉末狀的第二材料；(3)將所述漿體涂覆在支撐膜上然后制成坯體；(4)對所述坯體進行燒結，燒結時第一材料與第二材料之間反應生成多孔狀的第三材料并同時產生與一次孔隙連通的二次孔隙；(5)燒結后冷卻得到多孔薄膜。當步驟(5)得到的多孔薄膜中還含有未與第二材料反應的第一材料時，所述制備方法還可進一步包括步驟(6)，即用蝕刻溶液對多孔薄膜進行浸泡從而在多孔薄膜上選擇性將第一材料溶解后形成三次孔隙，然后對多孔薄膜進行干燥得到成品。

本發明的第二種多孔薄膜，厚度為5～200μm、平均孔徑為0.05～100μm，孔隙率為25～75％，其制備方法的步驟包括：(1)獲取支撐膜，所述支撐膜具有多孔狀的第一材料，第一材料上形成有一次孔隙；(2)制取漿體，所述漿體中含有粉末狀的第二材料；(3)將所述漿體涂覆在支撐膜上然后制成坯體；(4)對所述坯體進行燒結，燒結時第二材料自身反應生成多孔狀第三材料進而產生與一次孔隙連通的二次孔隙；(5)燒結后冷卻得到多孔薄膜。所述制備方法還可進一步包括步驟(6)，即用蝕刻溶液對多孔薄膜進行浸泡從而在多孔薄膜上選擇性對留下的第一材料溶解后形成三次孔隙，然后對多孔薄膜進行干燥得到成品。

本發明的第三種多孔薄膜，厚度為200～1500μm、平均孔徑為0.05～100μm，孔隙率為25～75％，其制備方法的步驟包括：(1)獲取支撐膜，所述支撐膜具有多孔狀的第一材料，所述第一材料上形成有一次孔隙；(2)制取漿體，所述漿體中含有粉末狀的第二材料；(3)將所述漿體涂覆在支撐膜上然后制成坯體；(4)對所述坯體進行燒結，燒結時第一材料與第二材料之間反應生成多孔狀的第三材料并進而產生與一次孔隙連通的二次孔隙；(5)燒結后冷卻得到多孔薄膜。當步驟(5)得到的多孔薄膜中還含有未與第二材料反應的第一材料時，所述制備方法還可進一步包括步驟(6)，即用蝕刻溶液對多孔薄膜進行浸泡從而在多孔薄膜上選擇性將第一材料溶解后形成三次孔隙，然后對多孔薄膜進行干燥得到成品。