[发明专利]一种Ti-Ti5

说明书

本发明提供了一种Ti‑Ti₅Si₃复合梯度多孔过滤片的制备方法，该Ti‑Ti₅Si₃复合梯度多孔过滤片的制备方法制得的Ti‑Ti₅Si₃复合梯度多孔过滤片，包括支撑层，精度控制层，其特征主要在于利用加压反应烧结获得Ti₅Si₃精度控制层。本发明所涉及的梯度多孔过滤片制备方法制备的多孔过滤片一次成型，成品率高，在保证过滤片透过性能的同时，可以根据需求调整Ti₅Si₃精度控制层的过滤精度。该新型过滤片可以应用在高端生物医药、污水处理、海水前级净化等领域，具有巨大的市场应用价值和潜力。

技术领域

本发明涉及一种多孔过滤片及其制备方法，具体涉及一种 Ti-Ti₅Si₃复合梯度多孔过滤片的制备方法。

背景技术

对于在过滤领域应用的多孔金属陶瓷材料而言，要求过滤精度高和流量大是相互矛盾的，一般是在降低透过率的前提下来提高过滤精度。通常金属陶瓷多孔材料要实现高的过滤精度，传统方法是利用喷涂、电沉积、化学沉积等工艺在多孔材料表面沉积一层或多层金属多孔薄膜，这种多孔材料通常被称为复合梯度多孔材料；这种材料在烧结时，膜层容易发生开裂。随着航空航天科技的迅猛发展，对具有渗透性好、耐高温、抗热震、化学性质稳定的薄膜材料的要求也越来越高。传统的耐高温材料不适于制成薄膜材料，必须寻找新的材料和新的制备方法来满足各领域更广泛的应用。Ti₅Si₃的物理结构和化学性质，展现出其拥有熔点高、密度低、电阻率低、硬度高、高温强度大、抗高温氧化性能好和化学性质稳定的特点，因此，Ti₅Si₃受到越来越多人的关注。

多孔金属膜的微滤效果主要决定于膜的孔径大小。目前商品化的多孔金属膜的制备方法主要是固态粒子烧结法。将粉料颗粒与适当介质混合分散形成稳定的固体，冷等静压压制成型制成生坯，经干燥后，在一定温度下烧结而成。烧结过程中颗粒相互接触部分发生冶金结合，被烧结在一起，粉体间的空隙形成微孔。由于受粉体颗粒形状、大小、粒径分布的影响，目前商品化的多孔金属膜的膜孔径大，一般都是几个、十几个甚至几十个微米，孔径分布也比较宽，其孔径绝大多数还在微米级范围，主要用于液体和气体的粗滤，也有人认为这一类多孔金属膜还不是真正意义上的膜，而只是多孔金属。采用现有的冷等静压压制成型、固态粒子烧结的方法制备的多孔金属膜的膜孔径如果要小于1μm、达到0.1μm甚至更小，要以超细金属粉为原料，其生产成本会大大提高，而压制成型工艺决定了这种膜在整个厚度方向上的膜孔的一致性，必然导致流体通过阻力的急增和膜通量大幅度降低，不具备实用性。所以，目前国内市场的多孔金属的孔径都比较大，为几个、十几个甚至几十个微米，这种大孔径的多孔金属膜只能用于流体的粗滤、预过滤，过滤精度大受影响，严重影响了多孔金属膜在微滤领域的应用。

本专利拟通过材料界面的加压反应烧结，解决烧结时由于粉末粒度不同，烧结收缩率不同而引起的烧结变形问题。通过本专利所涉及的制备方法制备的Ti-Ti₅Si₃复合梯度多孔过滤片，可以提高金属-陶瓷梯度多孔材料的服役性能，如具有高过滤精度性能兼具大通量，可以应用在高端生物医药、污水处理、海水前级净化等领域，具有巨大的市场应用价值和潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合规模化生产的Ti-Ti₅Si₃复合梯度多孔过滤片的制备方法。本发明采用的技术方案主要涉及一种Ti-Ti₅Si₃复合梯度多孔过滤片的制备方法，其特征在于其制备过程为：

(1)将经筛分过的一定粒度区间的Ti粉末按照需求进行级配，混合均匀；

(2)准备好成型模具；

(3)首先称取步骤(1)中一定质量的粉末，然后装料成形；