[发明专利]有机液重复使用方法和用电泳沉积制造制品的方法

说明书

本发明是关于有机液体的重复使用方法和通过电泳沉积制造制品的方法。

在电泳沉积过程中，荷电粒子在载液中形成的悬浮物（下面称为浆料）在一对电极之间通过，其中一个电极做成型芯，电泳粒子吸在型芯上并紧压形成制品。

大家知道，电泳沉积具有多种用途，其中之一是制造β矾土电解杯，用于钠-硫电池。在此工艺中，为使待沉积的粒子，即β矾土粒子悬浮，要使用一种液体介质;合乎理想的是，这种液体介质或者价廉，从而无需重复使用，或者可以回收重复使用，以降低费用。

水曾被用做廉价的液体介质，但从总体上看水是不合要求的。因为在电泳沉积过程中，水会发生电解，生成气体产物;后者导致在由沉积粒子构成的制品中出现空隙一类的缺陷。这显然会对制品的强度产生不利的影响。

因此，液体介质最好采用有机液体，因为用有机液体可以使产气现象大大减少。但是在使用有机液体的情况下，考虑到经济和环境的因素，液体介质的回收就成为需要解决的主要问题了。

在电泳沉积过程中用过的有机介质，原则上可以直接促使用过的悬浮物分离成固相和液相，而后倾出上层清液，进行回收。

然后通过分子筛对上层清液进行干燥。在Am.Ceram.Soc.Bull.，65（9）1270-77（1986）（美国“陶瓷学会通报”）杂志上由Robert    W.Powers撰写的论文中，有此法的报导，其题目是“Ceramic    Aspcctsof    Forming    Beta    Alumina    by    Electrophoretic    Deposition”（电泳沉积法制β矾土的陶瓷形态）。干燥是需要的，因为在回收的有机液体中所含的水如超过约0.03%，就会在使用回收的这种有机液体的电泳沉积过程中，使悬浮在该液体中的粒子的电荷发生反转，从而严重影响这一电泳沉积过程。使用β矾土时遇到的具体问题之一是，粒子必须带负电荷。由于β矾土具有极强的吸水性，加之氢离子显然会干扰菏电状态，所以即使有很少量水存在，也会造成问题。但是，多次尝试已经证实，重新使用由这种方法回收的有机液体是不行的，其原因被认为是在电泳沉积过程中，有机液体中发生了化学变化。在电泳沉积过程中，如有需要，可对待沉积的粒子在有机液体中的悬浮液进行振动-碾磨使粒子带电。在这一操作过程中，有机液体的导电性增加，这可能是由于粒子离解成离子造成的。如果采用上述方法回收来的有机液，就不能消除这种导电性的增加。因此，若重新使用这种回收的有机液体，进行振动-碾磨时，加入的新粒子就不会带上合适的电菏。得到的悬浮物不适于在电泳沉积过程中使用。

这样，按照本发明，在电泳沉积过程中用做悬浮介质的有机液体的回收方法包括以下步骤：先将用过的液体去离子化，然后从去离子化的液体中将水除去。

所以说本发明是在评价以前回收有机液体方法中缺点的基础上提出的。去离子化最好通过蒸馏进行，蒸馏可在通常的单段Liebig冷凝器或溶剂回收装置内进行。已经发现，这样蒸出的液体其导电性接近原来的液体。

从蒸馏得到的液体中除水的步骤可以这样进行：使蒸出液通过分子筛。

使用分子筛不仅可以除水，还可以降低通过分子筛的有机液体的导电性。但是，如果采用此法来降低导电性，必须将用过的有机液体长时间地暴露在分子筛中，例如两至三周，而这样长时间地使用分子筛会降低其效率。另外，虽然可以用加热法除去吸附的水来再生这种分子筛，但是除去例如吸附的离子却非常困难，所以分子筛会逐渐饱和而失去效用。

采用本发明的方法，分子筛只用来除去吸附的水，因而可以用加热法进行再生，并可多次使用而不失效。

有机液体应选用介电常数、导电率、毒性、可燃性、价格和气味等性质参数合适的有机液体。其主要性质介电常数应在10～20范围之内。戊醇是用在电泳沉积过程中的较好的有机液体。因为它的上述各种性质参数特别合格。

与已知的电泳沉积工艺有关的另一个问题是，用稠浆料制造薄壁制品时，产率很低。因为浆料中只有一小部分粉末沉积在型芯上，剩余浆料中的其余粉末，在沉积这样完成后被排出。

曾经提出用同一批浆料进行一次以上沉积操作来增加产率，但此法并不简便，因为对每后一步的沉积来说，由于浆料浓度降低，沉积所需的时间都必须加长。在工业操作中必须调节沉积时间，这是不方便的;而且由于浆料浓度变稀，最终会达到不发生沉积的程度。