[實用新型]多孔薄膜坯體以及多孔薄膜前驅體

有效

• 申請號: 201820330339.1
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN208308711U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 高麟;汪濤;張偉
• 申請（專利權）人: 成都易態科技有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/10;C04B35/622;B22F3/11;B22F1/00
• 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

本實用新型公開了多孔薄膜坯體以及多孔薄膜前驅體。該多孔薄膜坯體包括支撐體和涂層，所述涂層位于所述支撐體的一側外表面，所述支撐體的孔隙內填充有在多孔薄膜坯體燒結過程中相對于所述支撐體和涂層呈惰性的惰性物質。該多孔薄膜前驅體包括支撐體和過濾層，所述多孔薄膜前驅體由上述多孔薄膜坯體燒結而成，所述涂層經燒結轉化為所述過濾層，所述過濾層位于所述支撐體的一側外表面，所述支撐體的孔隙內填充有所述惰性物質。由于支撐體的孔隙被所述惰性物質占據，因此涂層材料不會進入支撐體的孔隙，因此所得多孔薄膜具有完美的非對稱結構。其次，由于惰性物質在整個燒結過程中不與支撐體和涂層發生反應，因此不會破壞多孔薄膜的組成的孔結構。

技術領域

本實用新型涉及過濾材料技術領域，具體而言，涉及多孔薄膜坯體以及多孔薄膜前驅體。

背景技術

非對稱型金屬多孔材料是近年來發展的一類新型過濾材料，由于孔徑在材料厚度方向上呈梯度變化，在保住了較高的通量情況下顯著提高了過濾精度，克服了傳統金屬多孔材料高流阻和低精度的問題，并且在相同的過濾精度下，非對稱型金屬多孔材料的分離效率是常規多孔材料分離效率的5-10倍，使得非對稱型金屬多孔材料展現出廣闊的市場前景。

申請人提交了公布號為CN104959611A等多項申請，公開了一種以304不銹鋼篩網或Cu網等為支撐體，通過涂覆漿液、干燥、燒結等工藝來制備多孔薄膜(即金屬多孔材料)的方法。而在CN104959611A等多項申請中，由于通常采用機械噴涂和浸漬的方式在支撐體表面涂覆漿液，因支撐體未進行預處理，噴涂過程中部分過濾層材料進入支撐體的孔隙中。此工藝缺點有：一是過濾層材料進入支撐體的孔隙中造成過濾時過濾層厚度增加，氣通量偏??；二是過濾層材料進入支撐體的孔隙中造成過濾層塌陷，過濾層不均勻，PM2.5過濾效率較低。近年來，國內外先后開發了多種梯度金屬多孔材料的制備方法，如離心沉積技術、濕法噴涂技術、流延技術、梯度復合技術等，但目前可工業化規模生產制備的只有濕法噴涂技術和離心沉積技術。但這兩種技術仍難以完全避免過濾層材料進入支撐體的孔隙，因此仍具有上述的缺點。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供多孔薄膜坯體以及多孔薄膜前驅體，以解決現有技術中非對稱型多孔薄膜的支撐體中含有過濾層材料的問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種多孔薄膜坯體。該多孔薄膜坯體包括支撐體和涂層，所述涂層經燒結轉化為過濾層，所述涂層位于所述支撐體的一側外表面，所述支撐體的孔隙內填充有在多孔薄膜坯體燒結過程中相對于所述支撐體和涂層呈惰性的惰性物質。

該多孔薄膜坯體燒結后即得多孔薄膜前驅體，去除多孔薄膜前驅體支撐體空隙中的惰性物質即得到多孔薄膜。可見，由于支撐體的孔隙被所述惰性物質占據，因此涂層材料不會進入支撐體的孔隙，因此所得多孔薄膜具有完美的非對稱結構，其氣通量和過濾效率顯著提升。其次，由于惰性物質在整個燒結過程中不與支撐體和涂層發生反應，因此不會破壞多孔薄膜的組成的孔結構。同時，由于惰性物質的穩定性，使得惰性物質可以多次重復使用，非常綠色環保。

進一步地，所述惰性物質包括陶瓷材料和粘接劑。由此，通過控制陶瓷材料與粘接劑的比例，有助于使惰性物質充分填充支撐體的孔隙并且防止惰性物質掉落，此外，陶瓷材料的熱穩定好，能夠在整個燒結過程中始終維持初始形態。

進一步地，所述陶瓷材料為Al₂O₃、MgO、BN中的任意幾種；所述粘接劑為PE、PVB、PVA、PVC、PA、PMA、聚乙烯醇、聚乙二醇、石蠟中的任意幾種。由此，惰性物質易獲取。

進一步地，所述陶瓷材料的粒度為3-5μm。小粒度的陶瓷材料的成本較高且難以獲取，而大粒度的陶瓷材料容易產生大量的堆積孔隙，涂層材料可能進入這些堆積孔隙，不僅可能對多孔薄膜的性能產生不利影響，而且造成涂層材料浪費。因此，當所述陶瓷材料的粒度為3-5μm時，支撐體的孔隙可以被完美填充且成本低。