[发明专利]碳化硅晶须补强增韧的碳化硅陶瓷中空纤维膜的制备方法在审
| 申请号： | 201810433285.6 | 申请日： | 2018-05-08 |
| 公开（公告）号： | CN108686524A | 公开（公告）日： | 2018-10-23 |
| 发明（设计）人： | 徐慢;朱丽;沈凡;王树林;许晨希;许政威;田诗瑶;曹宏;陈常连;季家友;石和彬;戴武斌;薛俊 | 申请（专利权）人： | 武汉工程大学 |
| 主分类号： | B01D71/02 | 分类号： | B01D71/02;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/08 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 崔友明;闭钊 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 碳化硅晶须 中空纤维膜 碳化硅陶瓷 补强 增韧 制备 高温烧结技术 非对称结构 抗热震性能 碳化硅粉体 分离领域 渗透通量 增韧补强 铸膜浆料 吡咯烷酮 高温气 聚醚砜 自支撑 装填 拔出 纺丝 桥连 球磨 生坯 挤出 转化 | ||
1.碳化硅晶须补强增韧的碳化硅陶瓷中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将聚醚砜、N-甲基-吡咯烷酮、碳化硅晶须、碳化硅粉体混合，球磨均匀得到铸膜浆料；
(b)将铸膜浆料加入到纺丝装置中抽真空除气泡，再加入内胶凝剂后加压挤出纺丝，所得纤维湿膜经外凝固浴处理，得到纤维膜生坯；
(c)将纤维膜生坯烧结，得到碳化硅晶须补强增韧的碳化硅陶瓷中空纤维膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：铸膜浆料中聚醚砜的质量分数为5％-10％，N-甲基-吡咯烷酮的质量分数为35％-40％，碳化硅粉体的质量分数为30％-60％，余量为碳化硅晶须。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉体为β晶型，粒径＜50μm。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述碳化硅晶须为β晶型，直径＜2μm，长度＜20μm。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述聚醚砜的粘数为48mL/g-60mL/g。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：球磨时间为2-10h，真空除泡时间为0.5-2h，加压挤出所使用的氮气压力为0.1-0.6bar，挤出所得纤维湿膜经0-20cm的干纺程后进入外凝固浴处理12-36h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述内胶凝剂选自水、乙醇、N-甲基-吡咯烷酮中的一种，外凝固浴溶液选自水、乙醇、N-甲基-吡咯烷酮中的一种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：纤维膜生坯首先在600-700℃的空气氛中烧结除去有机物，然后在1800-2200℃的惰性气氛中烧结。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：纤维膜生坯的烧结过程具体为：待纤维膜生坯自然干燥后，将其置于空气气氛中以5-10℃/min的升温速率从常温升至600-700℃保温1-3h，取出待其自然冷却至室温后将其置于氩气气氛中，以5-10℃/min的升温速率升至1800-2200℃并保温0.5-5h，最后自然冷却至室温。
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