[发明专利]一种梯度直孔双层非对称陶瓷氧分离膜的成型方法

权利要求书

1.一种梯度直孔双层结构非对称陶瓷氧分离膜的成型方法，具体步骤如下：

(1)以聚丙烯酸铵为分散剂、聚丙烯为粘结剂和多糖为浆料增稠剂，将其溶解于去离子水中形成水基溶液；将陶瓷粉体加入水基溶液，球磨混合均匀得到稳定的水基陶瓷浆料；所述水基陶瓷浆料中，按质量计，所述陶瓷粉体占30~85%，所述去离子水占10~65%，所述聚丙烯酸铵占0.2~5%，所述聚丙烯占1~5%，所述多糖占0.1~2%；

(2)利用真空泵对水基陶瓷浆料进行真空脱气去除球磨混合过程中引入的气泡；在流延涂覆机上铺上高分子膜带，拉动高分子膜带带动浆料前进实现流延过程，调节刮涂机刮刀高度控制成膜厚度；

(3)将流延成型的胚体转移到冷冻床上实现浆料固化成膜；

(4)将固化后的陶瓷膜带胚体转移到真空釜中，在低温和真空条件下通过固态冰晶直接升华为水蒸气实现干燥、成孔；

(5)待陶瓷膜带胚体充分干燥后，将其从真空釜中取出，将陶瓷膜胚体切成特定尺寸，然后转移到高温炉中预烧结制成梯度直孔支撑体；

(6)利用致密膜薄层成型技术将功能层涂覆到梯度直孔支撑体上，高温共烧结制备梯度直孔双层结构非对称陶瓷氧分离膜。

2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述的陶瓷粉体为单相材料或双相复合材料。

3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述陶瓷粉体的平均粒径为0.05~10 微米。

4.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述的冷冻床温度为零下70~零度。

5.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述的真空釜的温度为零下70~零度，所述真空釜的压力为50~1000 Pa。

6.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述的致密膜薄层成型技术包括浸渍涂覆技术、丝网印刷技术、化学气相沉积技术、物理气相沉积技术、原子层沉积技术、电化学沉积技术。

7.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，步骤（5）中所述的预烧结温度为700~1200 ℃，时间为0.5~10h。

8.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，步骤（6）中所述的高温共烧结温度为1200~1700 ℃，时间为2~20h。