[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

说明书

本发明公开了一种莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管及其制备方法，该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，其制备方法如下：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称取备用；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，与混合碳化硅粉体混合均匀得到碳化硅浆料；4)将一部分粘接剂浆料喷涂到支撑体表面，剩余粘接剂浆料加入碳化硅浆料中，再加入造孔剂，将所得浆料采用流延法在碳化硅陶瓷支撑体外表面涂膜，烘干再烧结得到莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管。本发明提供的莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管具有强度高、耐高温、耐腐蚀等优点。

技术领域

本发明属于采用刚性空心滤体的粒子分离器技术领域，涉及一种莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管及其制备方法。

背景技术

近年以来，随着我国城市的工业化和城市化建设的高速发展，环境能源的消耗量也在迅速增加。煤炭目前仍然处于主体能源地位，是我国基础能源和重要的工业原料，由于煤炭在利用中会产生大量成分复杂有害的高温废气，直接排放会导致水污染和大气污染问题，因此，废气需要进行严格处理减少环境污染。

利用无机陶瓷过滤管对废气进行过滤处理的方法具有效率高、能耗低和环境友好等一系列优势，其中碳化硅陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀、抗热冲击、亲水性强以及使用寿命长等突出优点，可应用在各种恶劣的环境条件下，从而得到广泛应用。目前常见的多孔碳化硅陶瓷过滤管的结构包括位于过滤管内层提供力学强度的支撑体及附着在支撑体外面的除去粉尘等污染物颗粒的表面膜层，采用两层结构用于粉尘等污染物的吸附。但在多孔碳化硅陶瓷过滤管制备成型过程中，表面膜层的粉料会进入支撑体孔隙中，使表面膜实际厚度大于名义厚度，一定程度上提高了过滤压，不仅会降低过滤精度和过滤效率，甚至影响其使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管及其制备方法，在原有支撑体和表面膜层之间增加一层莫来石纤维过渡层，不仅能使表面膜成膜更均匀，还能防止表面膜粉料进入支撑体孔隙，降低过滤压，同时具有很高的机械强度和耐酸碱性等优异性能。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管，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％；

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，得到莫来石纤维增强碳化硅陶瓷过滤管。

按上述方案，所述莫来石纤维过渡层厚度为20～50μm。