[发明专利]一种陶瓷纤维滤管、制备方法及加压抽吸成型装置

权利要求书

1.一种陶瓷纤维滤管加压抽吸成型装置，其特征在于，所述的成型装置包括成型模具、加压泵、配料槽、真空泵、真空滤液槽，所述的成型模具包括内模板、上模板、下模板、滤布、坯管腔，所述的滤布、坯管腔分别设置于内模板、上模板之间，所述的滤布设置在所述内模板上，所述下模板与所述上模板相连，所述内模板与上模板、下模板均为密封连接，所述上模板顶部设置有用于加水或浆料的快装接头，所述的快装接头与加压泵相连，所述的加压泵与配料槽相连，所述下模板中部设置有用于排水或浆料的出水口，所述的出水口与真空滤液槽相连，所述的真空滤液槽与真空泵相连，所述的真空滤液槽与真空泵之间设置有真空压力表和排空阀；

使用所述加压抽吸成型装置制备陶瓷纤维滤管的方法，包括如下步骤：

（1）纤维预处理：

将含锆陶瓷纤维剪切破碎过筛得到长度为20～500μm的短纤维，用1～10%的氢氧化钠溶液在30～50℃下对其进行碱洗，碱洗时间为30min，过滤后用纯水漂洗至pH为7，100～150℃下烘干1～5h，待用；

（2）制备浆料：

在容器中加入纯水、纳米氧化硅溶胶、纳米氧化锆溶胶、纳米氧化铝溶胶、PAA及陶瓷专用消泡剂，调解pH为2～5，搅拌30～60min后，加入步骤（1）的含锆陶瓷纤维，搅拌2～4h得制备陶瓷纤维滤管的浆料；

所述的纯水、纳米氧化硅溶胶、纳米氧化锆溶胶、纳米氧化铝溶胶、PAA、陶瓷专用消泡剂、含锆陶瓷纤维的质量比为30～60%：15～25%：5～15%：15～25%：0.1～3%：0.05～0.1%：5～25%；

所述的纳米氧化硅溶胶的固含量为10～30%，粒径为10～30nm；

所述的纳米氧化锆溶胶固含量为10～30%，粒径为10～30nm；

所述的纳米氧化铝溶胶固含量为10～30%，粒径为10～30nm；

（3）制备陶瓷纤维滤管坯管：

（31）在抽真空条件下，通过所述的成型模具的上模板快装接头把水加入到成型模具中，使滤布与内模板贴平；

（32）待滤布与内模板贴平后，停止抽真空，将所述的成型模具上模板的快装接头与加压泵的出口管道连接，在连续搅拌条件下，启动加压泵，向所述的成型模具中压入步骤（2）的陶瓷纤维滤管浆料，所述加压泵的压浆压力为0.05～0.4MPa，加压至设定压力值后保压1～5min，即得陶瓷纤维滤管坯管；

（4）定型陶瓷纤维滤管坯管

打开所述的成型模具的上模板快装口，开启真空泵，对步骤（3）的陶瓷纤维滤管坯管进行抽吸，压力为-0.02～-0.08MPa，10～30 min后停止，然后将坯管自然晾干，在100～150℃下烘燥1～5h，最后人工修坯后得到定型陶瓷纤维滤管坯管；

（5）制备耐高温耐腐蚀有催化功能的陶瓷纤维滤管：

将步骤（4）的陶瓷纤维滤管坯管置于催化剂溶胶中，真空条件下浸泡10～30min后取出晾干，重复浸泡晾干2次后，100～150℃下干燥2～4h，然后500～900℃下烧结2～6h制得耐高温耐腐蚀有催化功能的陶瓷纤维滤管。

2.根据权利要求1所述的加压抽吸成型装置，其特征在于，所述的内模板上设置有多孔通道，所述加压泵的压浆压力由压力表显示,通过回流阀和出口阀调节所述的加压泵的压浆压力和供料流量，在所述内模板的法兰的上下两面分别设置密封垫片实现内模板与上模板、下模板的密封连接。

3.根据权利要求1所述的加压抽吸成型装置，其特征在于，所述的步骤（2）中，纳米氧化铝溶胶为γ纳米氧化铝溶胶。

4.根据权利要求1所述的加压抽吸成型装置，其特征在于，所述的步骤（5）中，催化剂溶胶为钛溶胶、锌溶胶、钒溶胶、铜溶胶、钨溶胶、铈溶胶、钇溶胶中的一种或几种的组合，所述的钛溶胶、锌溶胶、钒溶胶、铜溶胶、钨溶胶、铈溶胶、钇溶胶的固含量分别为10～30%，粒径分别为10nm。