多孔陶瓷濾芯應(yīng)用廣泛下面我們談?wù)劧嗫滋沾蔀V芯的材質(zhì)以及添加劑問題:
材質(zhì)
(1)高硅質(zhì)硅酸鹽材料,它主要以硬質(zhì)瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷顆粒為骨料,具有耐水性、耐酸性,使用溫度達(dá)700℃。
(2)鋁硅酸鹽材料,它以耐火粘土熟料、燒礬土、硅線石和合成莫來石顆粒為骨料。具有耐酸性和耐弱堿性,使用溫度達(dá)1 000℃。
(3)精陶質(zhì)材料,它以多種粘土熟料顆粒與粘土等混合燒結(jié),得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土質(zhì)材料,它主要以精選硅藻土為原料,加粘土燒結(jié)而成。用于精濾水和酸性介質(zhì)。
(5)純炭質(zhì)材料,它以低灰分煤或石油瀝青焦顆粒為原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘結(jié)燒制而成,用于耐水、冷熱強(qiáng)酸、冷熱強(qiáng)堿介質(zhì)以及空氣的消毒和過濾等。
(6)剛玉和金剛砂材料,它以不同型號的電熔剛玉和碳化硅顆粒為骨料,具有耐強(qiáng)酸、耐高溫的特性
(7)堇青石、鈦酸鋁材料,其特點是熱膨脹系數(shù)小,因而廣泛用于熱沖擊環(huán)境。
添加劑
(1)助熔劑
陶瓷助熔劑的主要作用是降低燒成溫度,增加液相,擴(kuò)大燒成范圍,提高坯體的力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。常用的助熔劑有長石、珍珠巖、滑石、蛇紋石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑劑
陶瓷增塑劑主要作用是提高陶瓷坯體的整體塑性,保證坯體具有一定的強(qiáng)度,使坯體在燒成前保持原有形狀。常用的增塑劑有粘性土、木節(jié)土、球土等。
(3)粘結(jié)劑
粘結(jié)劑是指為了提高坯體的強(qiáng)度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘結(jié)作用的添加劑。粘結(jié)劑一般選擇易于在燒結(jié)前或燒結(jié)過程除掉的物質(zhì),如淀粉、石蠟、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。水玻璃具有較好的粘性,水分揮發(fā)后留下的硅酸鈉可以作為陶瓷的成分,所以也常被用作粘結(jié)劑。
(4)致孔劑
加入致孔劑是為了提高陶瓷的氣孔率、擴(kuò)大比表面積。致孔劑主要有天然有機(jī)細(xì)粉、煤粉、石灰石、白云石、燒沸石、珍珠巖、浮石等。一般來講,增加致孔劑的用量可以提高陶瓷的氣孔率,但是會引起陶瓷強(qiáng)度下降,因此必須控制致孔劑的添加比例。以石灰石和白云石作致孔劑時,在煅燒過程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅燒溫度過高、時間過長,會與原料中的部分物質(zhì)形成玻璃相,填充部分已形成的氣孔,降低陶瓷的氣孔率
(5)流變劑
漿料的流動性能保證漿料在浸漬過程中能滲透到有機(jī)泡沫中,并均勻地涂敷在泡沫網(wǎng)絡(luò)的孔壁上。漿料的觸變性即要求漿料具有在靜止時處于凝固狀態(tài),但在外力作用下又恢復(fù)流動性的特性。良好的觸變性可以保證在浸漬漿料和擠出多余漿料時,在剪切作用下降低粘度,提高漿料的流動性,有助于成型,而在成型結(jié)束時,漿料的粘度升高,流動性降低。這就使得附著在孔壁上的漿料容易固化而定型,避免了因為漿料的流動造成坯體嚴(yán)重堵孔而影響制品的均勻性。
(6)分散劑
為了提高漿料的固含量,無論是水基體系還是非水基體系均需加入分散劑。分散劑可以提高漿料的穩(wěn)定性,阻止顆粒再團(tuán)聚,進(jìn)而提高漿料的固含量。
(7)消泡劑和表面活性劑
為了防止?jié){料在浸漬和擠出多余漿料的過程中起泡而影響制品的性能,需加入消泡劑,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷漿料為水基漿料時,如果有機(jī)泡沫與漿料之間的潤濕性差,在浸漬漿料時就會出現(xiàn)泡沫結(jié)構(gòu)的交叉部分附著較厚的漿料,而在結(jié)構(gòu)的橋部和棱線部分附著很薄的漿料的現(xiàn)象。這種情況嚴(yán)重時會導(dǎo)致燒結(jié)過程中坯體開裂,使多孔陶瓷的強(qiáng)度明顯降低。因此,通常采用添加表面活性劑的方法以改善陶瓷漿料與有機(jī)泡沫體之間的附著性來解決此問題。