無(wú)機(jī)陶瓷膜因其脆性大、彈性小等缺點(diǎn)的存在,使其必須與具有一定機(jī)械強(qiáng)度的支撐體上使用。支撐體必須具備以下性能:一是良好的孔結(jié)構(gòu)即足夠高的孔隙率及合適的孔徑;二是具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度;三是支撐體的熱脹系數(shù)與其擔(dān)載的無(wú)機(jī)膜要一致,保證陶瓷膜制備過(guò)程中膜與支撐體良好的熱匹配性能。
因此,制備高性能的支撐體是無(wú)機(jī)陶瓷膜研
究的基礎(chǔ)。在某種程度上,支撐體的制備直接關(guān)系到無(wú)機(jī)膜的工業(yè)化生產(chǎn)。
本實(shí)驗(yàn)所用骨料為α-Al2O3。α-Al2O3的燒結(jié)溫度達(dá)到1700℃,可以通過(guò)選擇合適的添加劑不僅使燒成溫度降低,又能制成良好性能的支撐體。
目前,添加劑可以分為兩類:
,低溫添加劑,如氧化硅,高嶺土等,它們可在較低的高溫下形成液相,液相在顆粒間流動(dòng),浸潤(rùn)并包圍粉體顆粒,使粉體顆粒產(chǎn)生頸項(xiàng)連接;
第二,與α-Al2O3形成固溶體的氧化物,如三氧化鐵,二氧化鈦等變價(jià)氧化物,它們是利用粒子半徑與Al3+的差異、加上本身是變價(jià)離子,活化了α-Al2O3晶體的晶格,產(chǎn)生中間固溶體,從而降低燒結(jié)溫度。
本實(shí)驗(yàn)采用高嶺土作為高溫粘結(jié)劑;同時(shí),高嶺土本身具有的粘性塑變能力也增加了泥料的可塑性。