[發(fā)明專利]一種孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010786231.5
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111957092A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉子彬;宋長輝;陳永琪
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01D29/50
• 分類號: B01D29/50;C04B35/622;C04B35/10;C04B38/00;B33Y70/10;B33Y10/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭浦娟

1.一種孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，包括多孔陶瓷過濾器外壁和位于多孔陶瓷過濾器外壁內(nèi)的多孔陶瓷變梯度桁架過濾結(jié)構(gòu)，變梯度桁架過濾結(jié)構(gòu)分為多個層級，每一層級的桁架過濾結(jié)構(gòu)由多個雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)組成，下一層級的雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)體積小于上一層級的雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)體積，并且多個下一層級雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)連接并支撐同一個上一層級雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)；

每個雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)的端點作為桁架過濾結(jié)構(gòu)的節(jié)點，每層級的節(jié)點分布密度按照自上而下的層級順序逐漸增加，每層級對應的三維孔洞體積按照自上而下的層級順序逐漸縮小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)由四根桁架桿構(gòu)成，四根桁架桿按照立方體的空間對角線設置并呈圓周陣列分布，每根桁架桿傾角不大于45°；四根桁架桿互為相交關(guān)系，且在每一根桁架桿的三分之一長度位置存在唯一結(jié)點。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，每個雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)通過節(jié)點連接同層級中相鄰的雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)；除最下層級桁架過濾結(jié)構(gòu)外，在任一層級的桁架過濾結(jié)構(gòu)中，每個雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)的各下端節(jié)點均連接著四個屬于下一層級的雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)的上端節(jié)點。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，多孔陶瓷過濾器在最下層的桁架過濾結(jié)構(gòu)下方還設有四邊形桁架結(jié)構(gòu)，四邊形桁架結(jié)構(gòu)具有多個四邊形桁架結(jié)構(gòu)單元，最下層級桁架過濾結(jié)構(gòu)的多個下端節(jié)點通過四邊形桁架結(jié)構(gòu)單元進行連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，多個四邊形桁架結(jié)構(gòu)單元呈二維陣列排布，每一層級的雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)呈二維陣列排布。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，多孔陶瓷過濾器由光敏樹脂-陶瓷粉末混合漿料制成，過濾器外壁、多孔陶瓷變梯度桁架過濾結(jié)構(gòu)和四邊形桁架結(jié)構(gòu)通過3D打印的方式一體成型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，每層級的桁架過濾結(jié)構(gòu)體積自上而下呈幾何倍數(shù)關(guān)系逐漸減小，每層級的節(jié)點密度自上而下呈相同的幾何倍數(shù)關(guān)系逐漸增加。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的孔隙漸變可控的多孔陶瓷過濾器，其特征在于，變梯度桁架過濾結(jié)構(gòu)總層級數(shù)為至少三層；下一層級的雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)體積通過三維等軸縮小為上一層級雙倒金字塔單元支柱結(jié)構(gòu)體積的八分之一，下一層級的節(jié)點密度為上一層級的節(jié)點密度的八倍。