[發(fā)明專利]一種Ti-Ti5

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711482183.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108126413B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉忠軍;劉卓萌;姬帥;仲盛來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué);江蘇云才材料有限公司
• 主分類號(hào): B01D39/20
• 分類號(hào): B01D39/20
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發(fā)明提供了一種Ti?Ti₅Si₃復(fù)合梯度多孔過濾片的制備方法，該Ti?Ti₅Si₃復(fù)合梯度多孔過濾片的制備方法制得的Ti?Ti₅Si₃復(fù)合梯度多孔過濾片，包括支撐層，精度控制層，其特征主要在于利用加壓反應(yīng)燒結(jié)獲得Ti₅Si₃精度控制層。本發(fā)明所涉及的梯度多孔過濾片制備方法制備的多孔過濾片一次成型，成品率高，在保證過濾片透過性能的同時(shí)，可以根據(jù)需求調(diào)整Ti₅Si₃精度控制層的過濾精度。該新型過濾片可以應(yīng)用在高端生物醫(yī)藥、污水處理、海水前級(jí)凈化等領(lǐng)域，具有巨大的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值和潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多孔過濾片及其制備方法，具體涉及一種 Ti-Ti₅Si₃復(fù)合梯度多孔過濾片的制備方法。

背景技術(shù)

對(duì)于在過濾領(lǐng)域應(yīng)用的多孔金屬陶瓷材料而言，要求過濾精度高和流量大是相互矛盾的，一般是在降低透過率的前提下來提高過濾精度。通常金屬陶瓷多孔材料要實(shí)現(xiàn)高的過濾精度，傳統(tǒng)方法是利用噴涂、電沉積、化學(xué)沉積等工藝在多孔材料表面沉積一層或多層金屬多孔薄膜，這種多孔材料通常被稱為復(fù)合梯度多孔材料；這種材料在燒結(jié)時(shí)，膜層容易發(fā)生開裂。隨著航空航天科技的迅猛發(fā)展，對(duì)具有滲透性好、耐高溫、抗熱震、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的薄膜材料的要求也越來越高。傳統(tǒng)的耐高溫材料不適于制成薄膜材料，必須尋找新的材料和新的制備方法來滿足各領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用。Ti₅Si₃的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，展現(xiàn)出其擁有熔點(diǎn)高、密度低、電阻率低、硬度高、高溫強(qiáng)度大、抗高溫氧化性能好和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，因此，Ti₅Si₃受到越來越多人的關(guān)注。

多孔金屬膜的微濾效果主要決定于膜的孔徑大小。目前商品化的多孔金屬膜的制備方法主要是固態(tài)粒子燒結(jié)法。將粉料顆粒與適當(dāng)介質(zhì)混合分散形成穩(wěn)定的固體，冷等靜壓壓制成型制成生坯，經(jīng)干燥后，在一定溫度下燒結(jié)而成。燒結(jié)過程中顆粒相互接觸部分發(fā)生冶金結(jié)合，被燒結(jié)在一起，粉體間的空隙形成微孔。由于受粉體顆粒形狀、大小、粒徑分布的影響，目前商品化的多孔金屬膜的膜孔徑大，一般都是幾個(gè)、十幾個(gè)甚至幾十個(gè)微米，孔徑分布也比較寬，其孔徑絕大多數(shù)還在微米級(jí)范圍，主要用于液體和氣體的粗濾，也有人認(rèn)為這一類多孔金屬膜還不是真正意義上的膜，而只是多孔金屬。采用現(xiàn)有的冷等靜壓壓制成型、固態(tài)粒子燒結(jié)的方法制備的多孔金屬膜的膜孔徑如果要小于1μm、達(dá)到0.1μm甚至更小，要以超細(xì)金屬粉為原料，其生產(chǎn)成本會(huì)大大提高，而壓制成型工藝決定了這種膜在整個(gè)厚度方向上的膜孔的一致性，必然導(dǎo)致流體通過阻力的急增和膜通量大幅度降低，不具備實(shí)用性。所以，目前國內(nèi)市場(chǎng)的多孔金屬的孔徑都比較大，為幾個(gè)、十幾個(gè)甚至幾十個(gè)微米，這種大孔徑的多孔金屬膜只能用于流體的粗濾、預(yù)過濾，過濾精度大受影響，嚴(yán)重影響了多孔金屬膜在微濾領(lǐng)域的應(yīng)用。

本專利擬通過材料界面的加壓反應(yīng)燒結(jié)，解決燒結(jié)時(shí)由于粉末粒度不同，燒結(jié)收縮率不同而引起的燒結(jié)變形問題。通過本專利所涉及的制備方法制備的Ti-Ti₅Si₃復(fù)合梯度多孔過濾片，可以提高金屬-陶瓷梯度多孔材料的服役性能，如具有高過濾精度性能兼具大通量，可以應(yīng)用在高端生物醫(yī)藥、污水處理、海水前級(jí)凈化等領(lǐng)域，具有巨大的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值和潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適合規(guī)模化生產(chǎn)的Ti-Ti₅Si₃復(fù)合梯度多孔過濾片的制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案主要涉及一種Ti-Ti₅Si₃復(fù)合梯度多孔過濾片的制備方法，其特征在于其制備過程為：

(1)將經(jīng)篩分過的一定粒度區(qū)間的Ti粉末按照需求進(jìn)行級(jí)配，混合均勻；

(2)準(zhǔn)備好成型模具；

(3)首先稱取步驟(1)中一定質(zhì)量的粉末，然后裝料成形；