基于低品位凹凸棒石黏土的陶瓷膜支撑体制备

• 作者: 周守勇 李梅生 范兆如 赵宜江 邢卫红
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 凹凸棒石黏土 陶瓷膜支撑体 烧结 耐酸碱腐蚀
• 年，卷（期）: 2018,（20）
• 所属期刊栏目: 中国材料大会——环境工程材料
• 页码范围: 3638-3644,3659
• 页数: 8页
• 分类号: TQ174
• 字数: 5534字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/j.issn.1005-023X.2018.20.026

摘要

多孔陶瓷膜支撑体是陶瓷膜制备与应用的基础,是支撑膜层的关键因素,为陶瓷膜提供一定的机械强度和耐腐蚀性能.由于支撑体材质单一,原料不易烧结且造价成本高等原因,各国学者开始寻找一些新的、更廉价的原料(如硅藻土、粘土、高岭土、粉煤灰等)来代替氧化铝作为制备支撑体的原材料,并取得了一定的进展.本工作采用低品位凹凸棒石黏土制备多孔陶瓷膜支撑体,系统研究了原料配比、成型压力、烧结温度和添加剂对支撑体性能的影响.结果表明:凹凸棒石黏土中加入适量的氧化铝作为骨料,能够有效阻止支撑体在烧结过程中的过度收缩,使其收缩率由(30±0.12)％降低到(3.1±0.05)％,支撑体的机械强度和孔隙率大幅增加.支撑体孔隙率随造孔剂添加量增加而增大,机械强度随造孔剂添加量增加而降低.支撑体的机械强度随成型压力增加而变大,孔隙率随成型压力增加而减少.支撑体的机械强度随烧结温度的升高而增大,当烧结温度超过750℃时,凹凸棒石黏土结构开始坍塌,支撑体致密化开始形成,孔隙率显著降低.当凹凸棒石黏土含量为63％,氧化铝含量为29％,造孔剂含量为6％,干压压力为10MPa,烧结温度700℃时,支撑体性能最优,平均机械强度为(18.11土1.83)MPa,孔隙率为(45.94±0.49)％.