【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷膜分离，尤其涉及一种碳化硅陶瓷膜支撑体的制备方法及其制得的产品。
技术介绍
1、近年来，全球水资源短缺和水污染问题日益突出，对人类健康和生态系统造成了严重威胁。传统的水处理技术在应对复杂的水质和不断提高的环境标准方面，面临诸多挑战，如效率低下、能耗高、二次污染等问题。因此，探索和开发高效、低能耗、环境友好的新型水处理技术迫在眉睫。膜技术在过滤领域的重要性和优势主要体现在提高过滤效率、减少资源消耗、降低环境污染和促进可持续发展等方面。膜技术在水处理、食品工业、化工制造、能源行业、环境修复等多个领域发挥越来越重要的作用，成为推动绿色发展和可持续发展的重要技术手段。其中，碳化硅陶瓷膜作为新型高性能材料，具有潜在的替代传统材料的优势。相比于其他无机膜材料，如氧化铝和氧化锆，碳化硅支撑体在耐高温性能、高硬度与耐磨性、化学稳定性和机械强度等方面具有显著优势。
2、反应烧结法制备碳化硅陶瓷膜支撑体具有烧结温度低、工艺简单、成本较低、可调节孔隙结构、适用性广和环保性好等显著优势。这些优势使得反应烧结法成为一种高效、经济、环保的碳化硅陶瓷膜支撑体制备方法。但在实际制备中，由于碳化硅在烧结过程中会发生氧化，从而影响碳化硅陶瓷膜的机械强度和化学稳定性。如何在制备过程中有效改善和提高碳化硅陶瓷膜支撑体的综合性能，对于碳化硅陶瓷膜的应用和发展具有积极的促进作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，以
2、本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
3、本专利技术提供的一种柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)以碳化硅粉体、氧化铝、烧结助剂为基础原料，造孔剂为辅助原料，一起混合后得到的混料，经球磨处理、陈腐、干燥后，得到混合粉体；按照质量比所述碳化硅粉体∶氧化铝∶烧结助剂＝78～82∶8～14∶8～12，所述烧结助剂为三氧化钼或三氧化钨；所述造孔剂的用量为基础原料的8～12wt％；
5、(2)将所述混合粉体进行造粒、干压成型，经干燥后得到碳化硅膜支撑体生坯；
6、(3)将所述碳化硅陶瓷膜支撑体生坯进行烧结处理，烧结制度为：以2℃/min从室温加热至600～800℃，保温90～120min，再以5℃/min升温至1250～1350℃，保温110～140min，之后随炉自然冷却至室温，得到碳化硅复合陶瓷膜支撑体。
7、进一步地，本专利技术所述碳化硅粉体的粒度为d50＝25～40μm；所述造孔剂为核桃壳粉，其粒度为d50＝30～80μm。
8、进一步地，本专利技术所述步骤(1)中的球磨处理为按照料∶球∶水＝1∶1～2∶1球磨50～70min后，再加入浓度为1～5wt％的聚乙烯水溶液球磨混合20～40min，所述聚乙烯水溶液的用量为混料的2～5wt％；所述陈腐时间为12～36h。所述步骤(1)、步骤(2)中干燥温度为60～110℃，干燥时间为4～24h。
9、利用上述柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法制得的产品，所述碳化硅复合陶瓷膜支撑体的物相为碳化硅、二氧化硅和莫来石晶相；陶瓷膜支撑体以碳化硅颗粒为骨架，在碳化硅颗粒之间的颈部粘结处为柱状莫来石晶体，在碳化硅颗粒表面具有细长的针状莫来石晶须。所述碳化硅复合陶瓷膜支撑体的抗折强度为32.59～40.51mpa、孔隙率为31.91～39.77％、平均孔径为1.707～3.521μm、水通量为26140.17～42359.31l·m-2·h-1·bar-1。
10、本专利技术具有以下有益效果：
11、(1)本专利技术以碳化硅粉体、氧化铝为主要原料，结合烧结助剂和造孔剂，制备得到的碳化硅复合陶瓷膜支撑体，以碳化硅颗粒为骨架，通过以氧化铝为铝源、碳化硅在氧化条件下生成的二氧化硅为硅源，以三氧化钼或三氧化钨为烧结助剂的作用下，在高温时形成莫来石晶体，不仅在碳化硅颗粒表面有细长的针状莫来石晶须，在碳化硅颗粒颈部也形成柱状莫来石晶体，穿插在颈部中间，像桥梁一样提高了支撑体整体的机械强度。同时，莫来石本身也具有很好的化学稳定性，因此本专利技术制备的碳化硅陶瓷膜支撑体具有良好的耐腐蚀性。
12、(2)本专利技术制备方法简单、成本低，通过常温常压烧结即可制备出一种具有较高孔隙率、良好的机械强度和水通量、优异的耐腐蚀性能的碳化硅复合陶瓷膜支撑体，有利于促进陶瓷膜分离技术的应用和发展。
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1.一种柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉体的粒度为D50＝25～40μm；所述造孔剂为核桃壳粉，其粒度为D50＝30～80μm。
3.根据权利要求1所述的柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的球磨处理为按照料∶球∶水＝1∶1～2∶1球磨50～70min后，再加入浓度为1～5wt％的聚乙烯水溶液球磨混合20～40min，所述聚乙烯水溶液的用量为混料的2～5wt％；所述陈腐时间为12～36h。
4.根据权利要求1所述的柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)、步骤(2)中干燥温度为60～110℃，干燥时间为4～24h。
5.利用权利要求1-4之一所述柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法制得的产品，其特征在于：所述碳化硅复合陶瓷膜支撑体的物相为碳化硅、二氧化硅和莫来石晶相；陶瓷膜支撑体以碳化硅颗粒为骨架，在碳化硅颗粒之间
6.根据权利要求5所述的产品，其特征在于：所述碳化硅复合陶瓷膜支撑体的抗折强度为32.59～40.51MPa、孔隙率为31.91～39.77％、平均孔径为1.707～3.521μm、水通量为26140.17～42359.31L·m-2·h-1·bar-1。
...【技术特征摘要】
1.一种柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉体的粒度为d50＝25～40μm；所述造孔剂为核桃壳粉，其粒度为d50＝30～80μm。
3.根据权利要求1所述的柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的球磨处理为按照料∶球∶水＝1∶1～2∶1球磨50～70min后，再加入浓度为1～5wt％的聚乙烯水溶液球磨混合20～40min，所述聚乙烯水溶液的用量为混料的2～5wt％；所述陈腐时间为12～36h。
4.根据权利要求1所述的柱状莫来石增强碳化硅复合陶瓷膜支撑体...
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