[發明專利]一種陶瓷膜支撐體煅燒用墊腳以及控制陶瓷膜支撐體形變的方法

在審

• 申請號: 201810262000.7
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108426455A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 常啟兵;王霞;楊玉龍;楊柯;汪永清;張小珍;胡學兵
• 申請（專利權）人: 景德鎮陶瓷大學
• 主分類號: F27B21/08
• 分類號: F27B21/08;F27D5/00
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 李玉峰

本發明公開了一種陶瓷膜支撐體煅燒用墊腳，為橫條形異型柱狀，其徑向橫截面為倒置的扇形；所述墊腳的下表面為圓柱面，上表面與陶瓷膜支撐體底部相接觸的支承面與下表面為同圓心圓柱面。此外，還公開了一種控制陶瓷膜支撐體形變的方法。本發明通過采用具有異型結構的墊腳用以在煅燒過程中支承陶瓷膜支撐體，能夠很好地適應陶瓷膜支撐體的燒結收縮形變，從而有效避免了現有技術陶瓷膜支撐體所出現的斷裂、麻點、扭曲等外觀缺陷。

技術領域

本發明涉及陶瓷膜生產技術領域，尤其涉及一種陶瓷膜支撐體煅燒用支承器件以及控制陶瓷膜支撐體形變的方法。

背景技術

膜分離技術已被國際上稱為二十一世紀最高效的分離技術之一。陶瓷膜是以Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、SiO₂、SiC等原料經一系列特殊工藝制作而成的具有多孔結構的膜分離材料，為兩層或兩層以上膜層構成的多層非對稱結構，包括具有良好分離功能的分離膜層、以及保證陶瓷膜具有足夠機械強度和高滲透通量的支撐體膜層。根據支撐體的形狀，陶瓷膜可以分為管狀、多通道和平板狀。平板狀陶瓷膜支撐體的外形尺寸通常為寬度250～500mm、長度1000～1500mm、厚度3～7mm，多通道陶瓷膜的外形尺寸通常為長度1000～1800mm、外徑25～40mm，采用的主要原料為Al₂O₃，通過添加有機添加劑，獲得可塑性良好的泥料，通過擠出成型獲得所需形狀，經過干燥、煅燒(煅燒溫度在1550～1750℃)而得到陶瓷膜支撐體。

陶瓷膜支撐體通常需要在較高的燒結溫度下煅燒，才能夠在保持一定孔隙率的前提下獲得足夠的機械強度。在燒結過程中通常存在2～7％的燒結收縮率，由于陶瓷膜支撐體具有很大的長徑比(25～72)，在軸向方向上的長度一般為1000～1800mm，而一根1000mm長的陶瓷膜支撐體，其形變尺寸(也即收縮量)至少為20mm，因此，也就意味著陶瓷膜支撐體在燒結過程中必然出現明顯的收縮滑動。為使得陶瓷膜支撐體能夠自由滑動，目前現有技術多采用在陶瓷膜支撐體與棚板之間鋪一層剛玉砂以減少摩擦。然而，使用剛玉砂存在著以下兩個技術問題：

(1)剛玉砂與陶瓷膜支撐體直接接觸，由于陶瓷膜的密度較大，約3.9kg/cm³，剛玉砂的粒徑約0.2mm；并且剛玉砂尖銳的棱角，使其產生明顯的應力集中，類似圖釘作用。因此，在支撐體重力的作用下、以及高溫條件下，剛玉砂顆粒容易陷入到陶瓷膜支撐體中，從而形成點狀外觀缺陷。

(2)剛玉砂的存在增大了與陶瓷膜支撐體之間的接觸面積，陶瓷膜支撐體與剛玉砂之間形成了面接觸，這樣，特別是在開始燒結收縮階段，由于有機物被氧化完全，氧化鋁顆粒之間的結合力最弱，增大的接觸面積容易導致陶瓷膜支撐體斷裂，造成明顯的外觀缺陷。而且，剛玉砂鋪設時難以保證其堆積密度處處相同，在陶瓷膜支撐體重力作用下會發生重排，致使與其接觸的陶瓷膜支撐體表面發生扭曲，進而導致陶瓷膜支撐體發生變形等缺陷。目前陶瓷膜支撐體的外觀缺陷主要包括斷裂、麻點(點缺陷)、扭曲等。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種陶瓷膜支撐體煅燒用墊腳，用以在煅燒過程中支承陶瓷膜支撐體，通過采用異型結構實現等高傾斜，以適應陶瓷膜支撐體的燒結收縮形變，從而有效避免出現外觀缺陷。本發明的另一目的在于提供一種控制陶瓷膜支撐體形變的方法。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

本發明提供的一種陶瓷膜支撐體煅燒用墊腳，為橫條形異型柱狀，其徑向橫截面為倒置的扇形；所述墊腳的下表面為圓柱面，上表面與陶瓷膜支撐體底部相接觸的支承面與下表面為同圓心圓柱面。