2004年7月,北美陶瓷技術(shù)公司順利完成了其價值超過500萬美元的新型雙磨盤研磨機的組裝,該設(shè)備在制備超薄陶瓷膜的生產(chǎn)技術(shù)上首屈一指,這同時也使得公司在制備超平、超完整陶瓷膜上的技術(shù)大大提升。我國南京工業(yè)大學完成了低溫燒結(jié)多通道多孔陶瓷膜,該項目的研究對于提高我國陶瓷膜的質(zhì)量、降低成本具有重要意義。多孔陶瓷膜由于具有優(yōu)異的耐高溫、耐溶劑、耐酸堿性能和機械強度高、容易再生等優(yōu)點:在食品、生物、化工、能源和環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但目前在其應(yīng)用中存在兩大難題:一是多孔陶瓷膜的高成本,尤其是支撐體材料的成本高:二是有限的陶瓷品種與紛繁復(fù)雜的現(xiàn)狀存在著矛后。目前商品化的陶瓷膜只有有限的幾種規(guī)格,這就對特定孔結(jié)構(gòu)的陶瓷膜制備提出了更高的要求。該課題組主要對以氧化鋁和特種燒結(jié)促進劑為起始原料,在1400℃的燒成溫度下制備出的支撐體進行了系統(tǒng)和深入的研究,得到滲透性能、機械性能及耐腐性能統(tǒng)一的支 陶瓷膜撐體。他們還以原料性質(zhì)預(yù)測支撐體的孔結(jié)構(gòu)為目標,以支撐體的制備過程和微觀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),建立了原料性質(zhì)與支撐體孔隙率、孔徑分布之間的計算方法,為特定孔結(jié)構(gòu)支撐體的定量制備提供了理論依據(jù)。
陶瓷膜目前,己商品化的多孔陶瓷膜的構(gòu)形主要有平板、管式和多通道3種。平板膜主要用于小規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和實驗室研究。管式膜組合起米形成類似于列管換熱器的形式,可增大膜裝填而積,但由于其強度問題,己逐步退出工業(yè)應(yīng)用。規(guī)模應(yīng)用的陶瓷膜,通常采用多通道構(gòu)形,即在一圓截面上分布著多個通道,一般通道數(shù)為7,19和37。無機陶瓷膜的主要制備技術(shù)有:采用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備載體及微濾膜,采用溶膠-凝膠法制各超濾膜:采用分相法制備玻璃膜:采用專門技術(shù)(如化學氣相沉積、無電鍍等)制備微孔膜或致密膜。其基本理論涉及材料學科的膠體與表面化學、材料化學、固態(tài)離子學、材料加工等。