[发明专利]一种过滤构件的制备方法及其制品

说明书

本发明涉及过滤构件的制备，特别是一种用钛金属制作过滤构件的方法。

净化设备在当今社会里的作用是非常关键的，它是保证净化质量的核心。而在净化设备中最关键的是滤材。在现有的滤材的应用过程中发现，玻璃、陶瓷、纤维素、醋酸纤维膜、滤纸等材料的使用寿命短、生产成本高、净化物质的种类太狭窄、耐腐蚀的能力低、再生困难，在停用期间容易产生菌类和藻类，尽管青铜及不锈钢滤材稍先进于上述各种滤材，但它们对酸碱、臭氧、氯气等的净化性能不稳定。

现有的用钛粉制成的过滤构件或喷涂有钛粉的金属过滤构件都存在着过滤精度低、不易反冲洗、不易再生利用的问题，而且易被腐蚀。

本发明的一个目的是提供一种克服上述缺陷的过滤构件，该构件具有耐腐蚀、容易再生、使用寿命长等特点。

本发明的另一个目的是提供一种上述构件的制备方法。

本发明的构件按下述步骤制备：

将钛粉末筛选后用强酸蒸汽处理，然后置于干燥空气中进行排潮脱水，装模后通过液压成形，再置于烧结炉中烧结定形。

在所述方法中，原料钛粉末中不可避免地含有Fe、Si、Cl、C、N、O等杂质，这些杂质会影响所制成的过滤材料的性能，所以用强酸蒸汽处理，一是为了使钛粉氧化，二是为大大降低这些杂质的含量。可将钛粉置于强酸水溶液上方，将强酸水溶液加热产生蒸汽。优选依次用硝酸、硫酸和盐酸水溶液的蒸汽分别处理所述钛粉，所述硝酸水溶液含硝酸5-10％，硫酸水溶液含硫酸8-12％，盐酸水溶液含氯化氢4-10％(皆为重量百分比)。加热时间可为2-3小时。

在所述方法中，原料钛粉末按不同目数分选出来(如从20至800目)，根据处理料液的需要，选取所需目数的钛粉进行后续步骤。

在所述方法中，用强处理后的钛粉脱水步骤，一般要求含水量10-20％(重量)。所述液压成形步骤中的液静压可为800-150MPa。所述烧结温度可为900-1560℃。

按本发明方法制得的过滤材料，是一种多孔材料，由球形颗粒间的空隙构成孔道。其孔均匀而有序地分布，孔道走向较为一致，孔径范围一般为0.12μm—600μm。该材料可在高温、低温、强酸、强碱、强腐蚀的情况下使用，比一般滤材使用寿命长5-10年。所制成的过滤组件的过滤的流量、净化精度、耐腐蚀性、耐应力、耐压力都高于传统的过滤组件，而且能够方便地反冲洗再生。这种滤材可广泛地用于化工、冶金、医疗、环保、轻工等行业中所用的过滤组件中。

下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例

所用原料钛的主要成分如下所示(重量百分比)：

  钛含量(％)                          杂质含量(％)   ≥99.76     Fe    0.06     Si    0.02   cl  0.06    C   0.02    N  0.02   O  0.06

将所述钛粉末按不同目数分选出来，选取所需目数的钛粉依次置于5-10％的硝酸水溶液、8-12％的硫酸水溶液和4-10％的盐酸水溶液上方，分别进行酸蒸汽处理，即将所述酸溶液加热至沸点，加热时间2-3小时。所述处理后的钛中主要成分如下所示(重量百分比)：

 Ti含量(％)                         杂质含量(％)  99.76～99.15   Fe   Si  Cl  C  N  O   0.02 ～0.25   0.01 ～0.20  0.02～0.05  0.01～0.05  0.015～0.05  0.03～0.20然后将其放在干燥空气中，进行排潮脱水至含水量20％，在无菌条件下进行装模、振荡后，通过100MPa的液静压成形，再装入真空烧结炉中在约1000℃下烧结定形，即得到本发明的过滤构件。按该法可以制成内径5-500mm、外径9-700mm、壁厚0.2-100mm、长20-1000mm的过滤管材。其孔道走向主要为沿壁厚方向。