【摘 要】
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文章以洛川黄土为原料,淀粉、煤粉、尿素为造孔剂,采用添加造孔剂、滚压成型法和固态粒子烧结法制备黄土基陶瓷膜支撑体。通过对不同烧结温度和不同保温时间进行探究,从而确定支撑体制备的烧结制度,探究了造孔剂的种类和添加量对支撑体性能的影响,设计正交实验进一步优化支撑体制备的工艺参数。通过三点弯曲法、压汞法、质量损失法、热重差热分析、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及自制装置对支撑体的抗折强度、孔
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文章以洛川黄土为原料,淀粉、煤粉、尿素为造孔剂,采用添加造孔剂、滚压成型法和固态粒子烧结法制备黄土基陶瓷膜支撑体。通过对不同烧结温度和不同保温时间进行探究,从而确定支撑体制备的烧结制度,探究了造孔剂的种类和添加量对支撑体性能的影响,设计正交实验进一步优化支撑体制备的工艺参数。通过三点弯曲法、压汞法、质量损失法、热重差热分析、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及自制装置对支撑体的抗折强度、孔隙率、酸碱腐蚀率、表面微观形貌、晶相组成和纯水通量等性能进行分析表征,得到结论如下:支撑体制备的最佳烧结制度为:在低温脱水阶段以2℃/min从室温升温到200℃,并保温120min;在中温分解阶段以以1℃/min从200℃升温到500℃,再以2℃/min从500℃升温到780℃,并保温120min;在高温烧成阶段以1℃/min从780℃升温至1100℃,并保温120min,此法制备出支撑体的纯水通量890L/m~2·h·MPa,抗折强度32.4MPa,酸碱质量腐蚀0.42/0.24%,孔径分布范围为1.6-6.3um。为优化支撑体的性能,增加其纯水通量,对造孔剂淀粉、煤粉、尿素分别进行了探究,实验确定淀粉的最佳添加量为8%,此时支撑体的抗折强度为36.25MPa,纯水通量为6232.11L/m~2·h·MPa,酸碱质量腐蚀率0.07/0.02%;确定煤粉的最佳添加量为20%,此时支撑体的抗折强度为24.06MPa,纯水通量为5104.61L/m~2·h·MPa,酸碱质量腐蚀率0.38/0.27%;确定尿素的最佳添加量为8%,此时支撑体的抗折强度为27.97MPa,纯水通量为1855.964L/m~2·h·MPa,酸碱质量腐蚀率0.24/0.08%。对比三种造孔剂,在相同添加量下,不同造孔剂对支撑体纯水通量影响效果:淀粉(29)煤粉(29)尿素;对抗折强度的影响效果:淀粉(29)尿素(29)煤粉,淀粉的添加量对支撑体的纯水通量影响较大,综合各因素确定淀粉为最佳造孔剂。图37幅,表18个,参考文献55篇。
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