[發明專利]一種低溫高性能碳化硅膜層及其制備方法

在審

• 申請號: 201910144297.1
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109761612A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 馬騰飛;趙世凱;薛友祥;程之強;徐傳偉;唐鈺棟;張久美;侯立紅;付金剛
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622;C04B38/00;B01D71/02;B01D67/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

本發明涉及一種低溫高性能碳化硅膜層及其制備方法。通過利用碳化硅粉體在高溫環境中的氧化，顆粒表面生成的二氧化硅，二氧化硅同加入的包裹在碳化硅顆粒表面的納米級鋁溶膠發生反應，建立起莫來石網絡結構，增強了顆粒界面的強度，利用納米級稀土氧化物分子的存在降低了液相生成溫度，抑制了莫來石晶粒的生長，使得膜層中的骨料分子粒徑均勻，降低了膜層阻力。本發明碳化硅膜層燒成過程中無需控制氣氛，且通過燒成溫度、鋁溶膠加入的比例來調節碳化硅的氧化程度。整個制備工藝簡單，可控，使得本發明的燒成溫度較現有碳化硅膜層的燒成溫度大大降低，燒成能耗也相應的大大降低，從而大大的節約了制備成本。

技術領域

本發明涉及碳化硅分離膜材料,具體涉及一種低溫高性能碳化硅膜層及其制備方法。

背景技術

由于碳化硅分離膜材料具有低接觸角，浸潤性好，有負電性，抗污染性能好等優點，故其在水處理領域具有十分重要的應用價值，但由于其存在燒制溫度高，氣氛要求嚴苛等問題，故嚴重限制了碳化硅分離膜材料的廣泛應用，制約了水處理領域的發展，該問題急需解決。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種低溫高性能碳化硅膜層及其制備方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種低溫高性能碳化硅膜層的制備方法，包括以下步驟：

將碳化硅、鋁溶膠、稀土及分散劑混合，涂覆在相應的支撐體上，在1000-1190℃燒成溫度下燒制即得。

進一步的，將碳化硅、鋁溶膠、稀土及分散劑混合，涂覆在相應的支撐體上，在1000-1190℃燒成溫度下燒制，包括：

碳化硅、鋁溶膠、稀土及分散劑混合得分散溶液；

分散溶液與消泡劑混合得膜漿；

膜漿涂覆在相應的支撐體上，干燥后，在1000-1190℃燒成溫度下燒制。

其中，碳化硅、鋁溶膠的固含量、稀土的固含量重量比為：(80-99):(15-0.1):(10-0.1)。

稀土為氧化鈧、氧化釔、氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹、氧化钷、氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化鐿、氧化镥中至少一種的納米粉體或溶膠。

分散劑為乙醇、聚丙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉中的一種或多種。

進一步的，分散溶液與消泡劑的混合方式采用攪拌真空超聲分散。

膜漿在相應的支撐體的涂覆方式為浸漬覆膜或噴涂覆膜。

支撐體為碳化硅、氧化鋁、堇青石、莫來石中一種材質支撐體。

根據本發明的另一個方面，提供了一種高性能碳化硅膜層，包括莫來石立體網絡結構及納米級稀土氧化物。

所述的高性能碳化硅膜層，根據上述所述方法制得。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：