[發明專利]一種盤式多孔金屬膜的制備方法

在審

• 申請號: 202110386862.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113171690A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 王耀輝;成凱;曹卜元
• 申請（專利權）人: 西部寶德科技股份有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D67/00;B22F5/10;B01D69/10;B01D69/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發明公開的一種盤式多孔金屬膜的制備方法，包括以下步驟：按照質量百分比分別稱取粘結劑3?10％、分散劑0.45?1％、消泡劑0.08?0.25％，其余為去離子水，以上各組分的質量百分比之和為100％；將稱取的粘結劑、分散劑、消泡劑和去離子水混合溶解，即制得漿料；以固含量0.75?1wt％的比例將金屬粉末加入到漿料中攪拌分散均勻制得混合液；將混合液倒入放置盤式多孔金屬支撐體的圓柱形料筒中，依靠金屬粉末自然沉降在支撐體表面形成厚度均勻、表面光滑的多孔金屬膜，經干燥、脫脂、燒結后制得盤式多孔金屬膜。采用本發明方法制備的盤式多孔金屬膜厚度均勻、表面光滑、滲透效率高、生產過程安全環保。

技術領域

本發明屬于過濾材料技術領域，具體涉及一種盤式多孔金屬膜的制備方法。

背景技術

膜分離是近30年來迅速發展并實現產業化的高新分離技術，在食品醫藥、能源化工、核工業、電子工業及環保產業得到了廣泛應用。對金屬多孔材料性能提出耐腐蝕、耐高溫、高機械強度、高過濾精度等要求，尤其0.1-2μm過濾精度膜材料。傳統的對稱性金屬多孔材料具備均勻大孔，難以保證高精度、高滲透率的雙重要求，因此發展了非對稱多孔金屬材料。相對于傳統對稱多孔金屬材料，其具備高精度過濾要求同時兼具高滲透率性能，是傳統材料的3-10倍，展現了優異的性能，具備廣闊市場前景。

近年來國內外非對稱多孔金屬材料研究非常活躍，開發多種多孔金屬材料制備方法，如離心沉積技術(中國專利ZL200910219591)、濕法噴涂技術(美國專利US2008/0081007A1，中國專利ZL201310435548.4)、流延技術(美國專利US6652804 B1)、刷涂法、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。濕法噴涂技術是利用自動噴槍將金屬粉末與漿料的混合液均勻沉積與管式或板式多孔金屬支撐體表面，利用毛細管吸附原理將漿料吸附微孔道，金屬粉末在粘結劑作用下在多孔金屬支撐體表面形成厚度約5-300μm、孔徑0.1-30μm多孔金屬膜材料。

在上述的背景基礎上，申請人提交了申請號為201910151019.9、名稱為“一種多孔金屬膜的制備方法”的專利申請，為開發高性能、大規格的盤式多孔金屬膜提供了解決辦法。

然而申請人在實踐中發現：采用噴涂方法在盤式多孔金屬支撐體表面制備多孔金屬膜，存在多次噴涂后局部覆蓋金屬粉末過多，膜層厚度不均勻問題，造成燒結后膜層開裂等現象；同時噴涂過程產生大量粉塵污染，在封閉環境對人體健康造成一定程度影響，因此需要一種安全無污染的方案來解決多孔金屬盤式膜的生產中的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種盤式多孔金屬膜的制備方法，解決了現有濕法噴涂法制備盤式多孔金屬膜過程中存在的膜層厚度不均勻、環境不友好問題。

本發明所采用的技術方案是：一種盤式多孔金屬膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、按照質量百分比分別稱取以下組分：粘結劑3-10％、分散劑0.75-1％、消泡劑0.08-0.25％，其余為去離子水，以上各組分的質量百分比之和為100％；

步驟2、將步驟1中稱取的粘結劑、分散劑、消泡劑和去離子水混合溶解，制得漿料；

步驟3、將金屬粉末與步驟2中制得的漿料按照固含量0.75-1wt％比例倒入攪拌罐，混合均勻，制得混合液；

步驟4、將盤式多孔金屬支撐體放入底部安裝閥門的圓柱形料筒，在料筒底部設置支撐架上托盤式多孔金屬支撐體，保持盤式多孔金屬支撐體始終水平放置；

步驟5、將步驟3制得的混合液倒入步驟4放置好盤式多孔金屬支撐體的圓柱形料筒中，依靠金屬粉末的自然沉降在盤式多孔金屬支撐體表面形成多孔金屬膜，沉降完畢后打開底部閥門排凈溶液后將附著多孔金屬膜的盤式多孔金屬支撐體取出，依次進行干燥、脫脂和燒結處理后，即制得盤式多孔金屬膜。

本發明的特點還在于，