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本文采用固态粒子烧结法和溶胶-凝胶法两种方法在Al2O3陶瓷滤管基体上分别浸渍料浆涂层、Al2O3溶胶及Al2O3与SiO2、TiO2、ZrO2的复合溶胶来制备Al2O3微滤陶瓷管。采用现代测试手段如X射线衍射分析(XRD)、差热-热重分析(DTA-TG)、扫描电子显微镜分析(SEM)、电子探针分析(EPMA)对制得的Al2O3微滤陶瓷管的微观结构、形貌等进行了观察和分析,并测试了其相关的理化性能。此外,本研究还设计了简洁可行的Al2O3微滤陶瓷管工业化生产涂覆镀层的装置。 采用压制成型制备的添加石墨成孔剂的圆片状Al2O3陶瓷支撑体具有较小的平均孔径(10μm左右)和较高的孔隙率(40%以上)。在成孔效果方面,成孔剂石墨明显优于淀粉、石灰石和白云石。 在制备圆片支撑体的基础上探索出Al2O3陶瓷管支撑体的制备工艺,其最佳配方(wt%)为80%α-Al2O3、15%苏州高岭土、5%煅烧高岭土及外加1%TiO2和外加2%羧甲基纤维素(CMC);挤出成型操作条件为抽真空度0.06MPa以上,挤出压力为2.5MPa~3MPa;其烧成温度范围为1350℃~1500℃之间,最高温度的保温时间为120min。 采用无机盐水解和有机醇盐水解两种溶胶-凝胶法制备了均匀、稳定的Al2O3溶胶及其复合溶胶。以α-Al2O3微粉、工业氧化铝、苏州高岭土、煅烧高岭土、硅藻土及外加TiO2、外加羧甲基纤维素(CMC)和外加六偏磷酸钠(NaPO3)6为原料配制了四种料浆。在最可几孔径为4μm、孔隙率为46.8%的Al2O3陶瓷支撑体上分别浸渍料浆和溶胶。 研究表明,通过调整复合溶胶的组成,按摩尔比分别为4∶1∶1∶1、1∶4∶1∶1、1∶1∶4∶1、2∶1∶1∶1制备了Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合溶胶,这四种溶胶与Al2O3陶瓷管支撑体结合良好,其界面连续且较均匀,SEM分析发现其膜面较为平整、无开裂且晶粒轮廓清晰,孔径分布较窄,膜厚大约在1μm~2μm之间。镀膜的陶瓷管烧成温度范围为450℃~1000℃。前述的四种料浆也能良好地与Al2O3陶瓷管结合,涂覆料浆的Al2O3陶瓷管烧成温度为1000℃~1400℃。