[实用新型]烧结无机多孔过滤元件及制造该过滤元件的抛光设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及过滤元件，具体涉及烧结无机多孔过滤元件及其制备工艺。

背景技术

烧结无机多孔过滤元件一般分为烧结金属多孔过滤元件和烧结陶瓷多孔过滤元件两大类。另外，随着技术进步还产生了兼具金属和陶瓷各自优良性能的烧结金属间化合物类过滤元件和烧结金属陶瓷类过滤元件，本实用新型暂且将它们归入烧结金属多孔过滤元件一类。

上述这些烧结无机多孔过滤元件一般是通过粉末冶金法制备。即将准备好的粉料压制成特定形状(主要是管状或片状)，然后再经烧结并冷却后制得。这种方法制得的过滤元件大体上为均匀的多孔体，其在过滤精度与过滤渗透性方面存在矛盾，其中一方面性能的提升就会导致另一方面性能的下降，所以不容易同时达到十分理想的水平。

由此产生了非对称烧结无机多孔过滤元件。其制备是利用类似方法先制得由烧结金属多孔材料或烧结陶瓷多孔材料构成的载体，然后再在载体表面涂覆膜液(将膜粉加入分散剂中制得)，此后又对涂覆膜液的载体进行二次烧结，使膜液形成厚度很薄的多孔材料膜层。其中，通过对载体粉料和膜粉的粒度等参数的控制，使载体的孔径明显大于膜层孔径，这样就既保证了过滤精度，又提高了过滤元件的渗透性。

目前针对上述烧结无机多孔过滤元件发现的问题有：对于非对称烧结无机多孔过滤元件，主要为(1)膜层可从载体上脱落，两者之间附着力有待进一步加强；(2)膜层的厚度不容易精确控制，厚度一致性不好；(3)用于气体过滤时膜层表面(即过滤面)易集结灰尘，导致清灰周期缩短；(4)过滤元件的制备工艺复杂、流程长，生产成本较高。对于普通无膜层的烧结无机多孔过滤元件主要为气体过滤时过滤面上易集结灰尘。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题包括：首先提供一种有助于提高膜层与载体之间附着力、膜层厚度均匀可控，且在气体过滤时灰尘不易在膜层表面集结的非对称烧结无机多孔过滤元件以及该过滤元件的制备工艺。其次，要提供一种有助于提高膜层与载体之间附着力的非对称烧结无机多孔过滤元件及该过滤元件的制备工艺。再有，要提供一种膜层厚度可控，且在气体过滤时灰尘不易在膜层表面集结的非对称烧结无机多孔过滤元件。进一步，还要提供一种在气体过滤时灰尘不易在过滤面集结的烧结无机多孔过滤元件。更进一步，提供一种制备流程明显缩短，可降低生产成本的非对称烧结无机多孔过滤元件的制备工艺。

为解决上述第一个技术问题，非对称烧结无机多孔过滤元件包括由较大孔径的烧结金属多孔材料或烧结陶瓷多孔材料构成的载体以及附着于所述载体上并由较小孔径的烧结金属多孔材料或烧结陶瓷多孔材料构成的膜层，其中，所述载体上用于附着该膜层的表面为第一抛光面，第一抛光面的表面粗糙度为Ra6.3～25μm；所述膜层上与该膜层附着于载体上的一侧表面相反的另一侧表面(即过滤面)为第二抛光面，第二抛光面的表面粗糙度为Ra0.8～12.5μm。载体上用于附着该膜层的表面在未抛光前为毛面，其上形成有氧化层，导致附着膜层后两者的附着力下降。通过抛光使载体上用于附着膜层的表面成为第一抛光面，除去氧化层，由此可提高载体与膜层的附着力。在载体上形成膜层后，再对膜层表面(即过滤面)进行抛光形成第二抛光面，既对膜层厚度进行了控制，又可使膜层厚度十分均匀，另外，还可有效防止气体过滤时在第二抛光面上集结灰尘。第一抛光面的表面粗糙度不宜小于Ra6.3μm，否则会使分布于第一抛光面上的微孔的平均孔径变小，从而明显提高载体本身的渗透阻力；第一抛光面的表面粗糙度也不宜大于Ra25μm，否则对载体表面进行抛光的意义不大。第二抛光面的表面粗糙度不宜小于Ra0.8μm，否则既会增大抛光难度，同时也会大大增加膜层的渗透阻力；第二抛光面的表面粗糙度不宜小于Ra12.5μm，否则降低其防灰尘集结效果。

上述非对称烧结无机多孔材料过滤元件中，所述第一抛光面的表面粗糙度优选为Ra12.5～25μm；第二抛光面的表面粗糙度优选为Ra1.6～12.5μm。第二抛光面的表面粗糙度还可进一步优选为Ra3.2～6.3μm。第一抛光面的表面粗糙度为Ra12.5～25μm时，既可保证载体本身良好的渗透性，又可保证膜层与载体间的良好附着性。第二抛光面的表面粗糙度为Ra3.2～6.3μm，不仅易于加工、防灰尘集结效果优良，且膜层渗透性也很理想。

上述非对称烧结无机多孔材料过滤元件中，所述膜层的平均厚度优选设定为0.1～0.6mm，则在第一抛光面与第二抛光面共同作用下可使其厚度的偏差不大于±50μm。此时，由于膜层厚度很薄且一致，进一步提升了非对称烧结无机多孔材料过滤元件的过滤性能。