[发明专利]一种莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管及其制备方法

权利要求书

1.一种莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管，其特征在于，所述莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管在碳化硅陶瓷支撑体及表面膜层之间设有一层莫来石纤维过渡层，其制备方法包括以下步骤：

1）将混合碳化硅粉体、粘接剂、造孔剂、分散剂、无水乙醇和去离子水按以下质量百分比称取，备用：混合碳化硅粉体49~63%，粘接剂6.5~15%，造孔剂0.25~1%，分散剂1.4~3.4%，去离子水6~13%，无水乙醇17.9~21.6%，所述混合碳化硅粉体由粗碳化硅粉体与细碳化硅粉体按质量份比85~90：10~15混合得到，两者合计100份，其中粗碳化硅粉体的粒径D₅₀为20~60μm，细碳化硅粉体的粒径D₅₀为10~20μm，粗碳化硅粉体与细碳化硅粉体的纯度均为98wt%以上，所述粘接剂由钾长石粉体、石英砂和高岭土粉体按照质量比60~68：8~16：19~32混合得到，所述钾长石粉体粒径为15~30μm，其中K₂O含量8~15wt%，Al₂O₃含量17~20wt%，SiO₂含量62~74wt%；所述石英砂目数为200目以上，SiO₂含量≥95%；所述高岭土粉体粒径10~20μm，Al₂O₃含量40~46wt%，SiO₂含量46~50wt%，所述分散剂由甲基纤维素、四甲基氢氧化铵和羧甲基纤维素钠按质量比1：1~2：0.9~1.3复配得到；

2）将粘结剂与去离子水混合，得到粘结剂浆料；

3）将分散剂与无水乙醇混合，得到分散剂溶液，将分散剂溶液与混合碳化硅粉体混合均匀得到碳化硅浆料；

4）将一部分步骤2）制备的粘接剂浆料喷涂到碳化硅陶瓷支撑体表面，将剩余的粘接剂浆料少量多次地加入到步骤3）所制备的碳化硅浆料中，再加入造孔剂，搅拌均匀得到浆料，将所得浆料采用流延法在碳化硅陶瓷支撑体外表面涂膜，得到碳化硅陶瓷过滤管半成品，然后将整个碳化硅陶瓷过滤管半成品烘干，再移入烧结炉中烧结，所述烧结工艺条件为：在埋炭气氛下，从室温下以5℃/min的速率升温到550℃，保温1~2h，然后以490~510mL/min的流速通入氩气洗炉，洗炉时间为20min，接着再以5℃/min的速率升温至1280℃，保温2~3h，随后以2℃/min的速率升温至1560℃，保温80~90min，最后以5℃/min的速率降温至300~400℃，保温30~60min，并随炉自然冷却至室温，得到莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管。

2.根据权利要求1所述的莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管，其特征在于，所述莫来石纤维过渡层厚度为20~50μm。

3.根据权利要求1所述的莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管，其特征在于，步骤1）所述造孔剂为炭黑，粒径为1.5μm。

4.根据权利要求1所述的莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管，其特征在于，步骤2）所述粘结剂浆料固含量为40~60wt%。

5.根据权利要求1所述的莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管，其特征在于，步骤4）粘接剂浆料喷涂到碳化硅陶瓷支撑体表面的厚度为10~25μm；采用流延法在碳化硅陶瓷支撑体外表面涂膜厚度为0.1~1mm。

6.根据权利要求1所述的莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管，其特征在于，步骤4）所述烘干条件为：105℃下烘3h。