[发明专利]一种碟式陶瓷膜支撑体的制备方法及其陶瓷膜制品

权利要求书

1.一种碟式陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)支撑体薄型坯片的制备

首先制备厚度为1.0～2.5mm的圆形坯片；

(2)支撑体生坯组件的制备

使用冲压机在所述圆形坯片的中央冲压出第一中心通孔(1-1)，得到上层支撑坯片、下层支撑坯片；在所述圆形坯片的中央冲压出第二中心通孔(2-1)、坯面冲压出均布的、呈镂空的渗透孔槽(2-2)，得到中层渗透孔槽坯片；所述渗透孔槽(2-2)的一端与第二中心通孔(2-1)连通、另一端封闭；

(3)支撑体生坯组件的粘结、烧成

按照所述上层支撑坯片、中层渗透孔槽坯片、下层支撑坯片的顺序叠放，使用粘结剂溶液粘结在一起并通过压力整形而形成三层结构的整体，干燥后得到支撑体生坯，经煅烧后即得到碟式陶瓷膜支撑体。

2.根据权利要求1所述的碟式陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于：所述渗透孔槽(2-2)以弧形呈径向设置，而排列形成螺旋状。

3.根据权利要求1所述的碟式陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)的粘结剂溶液为水、或浓度为0.05～3wt％的聚乙烯醇或羟丙基甲基纤维素的水溶液。

4.一种碟式陶瓷膜制品的制备方法，其特征在于：在权利要求1-3之一所述制备方法得到的碟式陶瓷膜支撑体表面涂覆分离膜层浆料形成分离膜层，而得到碟式陶瓷膜制品。

5.根据权利要求4所述的碟式陶瓷膜制品的制备方法，其特征在于所述碟式陶瓷膜支撑体、分离膜层的原料组成及制备如下：

所述碟式陶瓷膜支撑体的薄型坯片采用干压法制备时的原料组成为：平均粒径为5～50μm的陶瓷粉体、以及用量分别为该陶瓷粉体1～8wt％、2～6wt％、1～10wt％的造孔剂、粘结剂、水；所述各组成在混料机中混合成均匀的混合料，然后将所述混合料均匀加入模具中，通过压片机压力成型而得到坯片；

所述碟式陶瓷膜支撑体的薄型坯片采用辊轧法制备时的原料组成为：平均粒径为5～50μm的陶瓷粉体、以及用量分别为该陶瓷粉体1～8wt％、2～6wt％、10～38wt％、3～6wt％的造孔剂、粘结剂、水、润滑剂；首先将陶瓷粉体、造孔剂和粘结剂在混料机中混合成均匀的混合料，然后将所述混合料与水、润滑剂在捏泥机中捏合成泥、陈腐后，使用辊轧机辊轧而得到坯片；

所述碟式陶瓷膜支撑体的薄型坯片采用流延法制备时的原料组成为：平均粒径为5～50μm的陶瓷粉体、以及用量分别为该陶瓷粉体2～6wt％、0.5～1.2wt％、1～4wt％、100～250wt％的粘结剂、分散剂、稳定剂、水；所述各组成在球磨机内球磨混合2～8h，经除泡后，在流延机上流延而得到坯片；

所述分离膜层浆料由平均粒径为0.5～1μm的陶瓷粉体、用量分别为该陶瓷粉体0.5～1.2wt％、1～4wt％、700～920wt％的分散剂、稳定剂、水组成，经搅拌混合形成悬浮液浆料。

6.根据权利要求5所述的碟式陶瓷膜制品的制备方法，其特征在于：

所述陶瓷粉体为Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、SiO₂、SiC中的一种或其组合；

所述造孔剂为淀粉；

所述粘结剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素中的一种或其组合；

所述润滑剂为甘油、油酸、聚乙烯醇；

所述分散剂为聚丙烯酸、Dolapix系列分散剂、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或其组合，或聚乙烯亚胺，或聚乙烯亚胺与聚乙烯吡咯烷酮的组合；

所述稳定剂为聚丙烯酸或聚乙烯亚胺、聚丙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一种或其组合。

7.根据权利要求5所述的碟式陶瓷膜制品的制备方法，其特征在于：所述碟式陶瓷膜支撑体的生坯在1500～1650℃温度下煅烧，保温时间为2～4h，得到碟式陶瓷膜支撑体。