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碳化硅滤芯挤出机

发布时间:2023-04-13 17:07:29

Ⅰ 静电喷涂时电流过大为什么会导致上分率低

电流过大容易引起法拉弟屏遮效应,上粉率就会低

Ⅱ 碳化硅挤出成型原理

您好,碳化硅挤出成型塌氏是一种利用碳化硅材岩明料的特性,通过挤出机械力将碳化硅材料挤出成型的工艺。碳化硅挤出成型的原理是:碳化硅材料在挤出机的作用下,经过挤出机的挤出口,经过模具的内部空间,最终形成所需要的产品形状。碳化硅挤出成型的优点是:1、挤出成型的产品表面光滑,精度高;2、挤出成型的产品结构紧凑,重量轻;3、挤出成型的产品可以节省材料,节约成本;4、挤出成型的产品可以节省加工时粗衫告间,提高生产效率。

Ⅲ 什么是粉末静电喷涂有没有好一点的,比较详细的解释

粉末静电喷涂工艺技术介绍及操作流程
2012-04-19
粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺,也是我国重点推广的新技术之一,应用于家电产品及其它领域,优越性十分明显。粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法,要得到满意的涂装效果,就必须对影响涂装效果的因素加以控制。作为粉末涂料的操作施工人员,如果对涂装过程中易产生的弊病知识了解不够,将无法生产出合格产品或一出现问题就手足无措、无从下手。
一、粉末涂料的优越性
粉末涂料是一种粉状不含液态溶剂及稀释剂的新型涂装材料。由于其高装饰、重防腐性、粉末可回收利用,无有机溶剂对环境的污染等特点决定了其广泛的应用空间。
粉末涂料施工与传统的油漆施工相比较,有如下优点:
1、粉末涂料是一种不含溶剂的涂料,这就决定了不需要把主要成膜物质及辅助成膜的物质、添充料及颜料都溶于有机溶剂中,解决了某些有机溶剂无法溶解的高分子成膜物质均可作为涂料使用的难题。而许多难被溶剂溶解的高分子物质却是防腐及装饰性涂料必可少的中坚力量。
2、粉末涂料因不含易挥发的有机溶剂,不易燃烧爆炸,只要防止粉尘积聚过多就可解决着火爆炸的隐患,这一点油漆等易燃的溶剂性涂料却无法克服。
3、由于粉末涂料本身不含有机溶剂,施工操作及制粉过程中无刺激性气味,不但可防止环境被污染和破坏,而且对操作者本人的身心健康大为有益。
4、油漆类液态涂料施工过程中的利用率仅达到50%—60%。而粉末涂料一次上粉率约为70%—80%(受工件形状等因素影响),其余粉末可二次回收利用,利用率在90%—98%。
5、油漆类液态涂料施工过程中必须加入30%—50%的稀释剂,而这些稀释剂的作用只是调整粘稠度,并不是固化成膜的必须成份,回化过程中又挥发掉了。不但污染环境,而且做了大量无用功,浪费了原料,提高了生产成本;粉末涂料施工过程中则根本不需要这类稀释剂。
6、油漆类液态涂料的厚度一般为15—30μm,而粉末涂料一次涂装便可达到60—150μm之间,可一次涂装达到要求厚度,减少劳动强度,适合自动化流水线生产操作。
7、粉末涂料固化后的外观丰满度高,色泽柔和,令油漆类液态涂料经固化后的外观效果望尘莫及。
8、粉末涂料由于不含溶剂,固化过程中不易形成针孔和气泡,而液态涂料由于存在挥发性溶剂和稀释剂,固化过程中易生成针孔和气泡。
9、粉末涂料便于运输,不会渗漏和挥发,而液态涂料运输则很不方便,易渗漏和挥发,甚至可能燃烧爆炸。
10、粉末涂料的防腐装饰性好,生产综合成本低,油漆类液态涂料则无法与之相媲美。
正是由于上述诸多液态涂料所不具备的优点,粉末涂料在近二十年来在中国大地呈现欣欣向荣、蒸蒸日上的局面。但从科学的角度去分析,任何事物都有优点也有不足之处。粉末涂料在使用过程中仍存在换色困难、生产设备复杂、必须高温固化等缺点。这正是从事涂装行业的广大同仁需通过不断努力攻克的难题。
粉末涂料真正应用到工业和生产中在我国只有二十几年的历史,目前在生产工艺和施工应用方面均已趋于成熟。进入八十年代后期,在国内和国外掀起了一股“粉末热”,尤其在我国,近几年的粉末涂料年增长率曾超过25%,这在涂料史上是罕见的。国外先进工业国家由于起步早,基础好,目前以年增长率10—15%的速度增长。两相比较,我国有着广阔的市场需求。就目前市场产品,大到冰箱、洗衣机、防盗门,小到五金制品,无一不与静电粉末喷涂有着不解之源。这足以预示我国粉末涂料行业发展的灿烂前景。
二、喷涂施工过程中的主要设备及性能
静电粉末喷涂是将粉末涂料在压缩空气作用下雾化得细而均匀,凭借高压电场的作用均匀地吸附于金属工件表面,高温固化成膜的一种先进的涂装工艺。由法国Sames公司于1962年最先研制成功,1965年随着英、法、德、美、日等国相继推出成套静电粉末喷涂设备,在工业生产中达到了广泛的应用。
粉末静电喷涂属涂装后处理,必须在工件进行了严格前处理(除油、除锈、磷化)后进行,工件表面无油、无锈、无飞扬的尘土,无挂灰现象,且绝对不允许有高温(180—200℃)易分解的产物存在。尽可能采用喷砂或锌系磷化(铁系磷化效果很差),不允许除油除锈后,直接用亚硝酸盐等钝化防锈即进行静电粉末喷涂,易导致涂层附着力不好及大面积脱落现象,这一点在许多厂家曾有过沉痛的教训。
静电粉末喷涂所需的主要设备有:
⑴喷涂主机(含高压发生器、喷枪、供粉桶、控制系统一套);
⑵喷室
⑶ 回收装置
⑷ 输送系统(含输送链及运货车等)
⑸ 固化装置(含自动控温装置及通风装置)
⑹空气压缩机(含油水分离系统)。
下面就各设备的主要作用及重要参数简单介绍如下:
1.喷涂主机
市场上使用的喷涂主机有的是分散型的,有的则结合在一起。无论采用什么方式,作用是相同的:使粉末涂料雾化均匀,吸附于金属工件表面。高压静电发生器主要作用是产生高压电荷,与零电位的工件产生电位差,形成粉末涂料微粒吸附的主要动力。一般高压发生器输入电压为220V(也有输入24V或36V的)经过多次高频振荡,倍压放大,输出电压可高达50—100KV,但正常条件下(非短路状态)输出电流只有10—20uA,对人体无损伤作用。正常工作时将喷枪高压调整到45—50KV即可使粉末涂料良好吸附(工件悬挂装置应接地良好,R≤4欧姆),如第二次补喷,电压可调到60—70KV(或预热工件后喷涂),否则不易上粉。
喷枪是粉末涂料由供粉桶到达工件的关键部件,枪体必须绝缘性能良好,工作时工件离喷头的距离应保持在120—180mm之间为易,根据不同工件要选择不同的喷粉扩散体固定于枪头上达到雾化均匀。如果距离工件太近易短路打火,造成涂层表面有击穿点,影响涂装效果;距离太远不易吸附上粉。喷涂时一定要保持枪与工件平面垂直,前后移动速度均匀,速度为0.1米/秒左右,上下间距不留空档,不过喷和漏喷。输粉管路一般长3—5米,高压电缆线应绝缘良好,不可相互对接。生产过程中操作工应穿导电鞋,禁止下垫绝缘板操作。
供粉桶是影响粉末喷涂过程中出粉量及雾化的主要设备。一般市场上多采用流化沸腾式供粉桶,生产前一般要装入粉末涂料达桶容积的三分之二,调整沸腾气压(又叫流化气压)一般在0.05—0.08Mpa,调整供粉气压0.08—0.12Mpa,使供粉量一般在80—150g/min之间,(根据工人熟练程度和工件形状及难易吸附而定)。如果在供粉桶中添加回收粉,一定要过180目的筛后添加,添加比例按一份回收份和三份新粉混合为易。停产时一定要将供粉桶中粉末涂料清理干净,防止粉末受潮或微孔板受潮堵塞。控制系统主要包括电磁阀和减压阀等,通过枪柄开关控制供粉量及空气的通和断。
2.喷室
喷室是让工件在其内接受表面涂装的主要设备,要求其高低及开口易于工件进出及生产工人的操作,开口越少越好。
3.回收装置
目前市场上的回收装置一般有两种,老式的传统回收分一级回收和二级回收;一级回收即旋风式回收,通过旋风除尘器回收,在底部留下大量回收粉,把含粉的空气排入二次回收装置。二次回收装置由滤袋和振打装置组成,把空气通过滤袋壁排出,超细粉(只有很少量,约占2—5%)留在滤袋底部。老式回收装置存在占地面积大,清理及换粉困难的不足之处。
新式回收装置是在老式回收装置的基础上改进而成的。把二次回收和一次回收返过来使用,让含粉的空气抽到滤袋或芯壁上,抽走空气留下回收粉(留到了喷室内),每隔二至三分钟靠反脉冲装置形成气流反吹并在几秒中完成,使吸附于滤袋或滤芯上的粉末震落到喷室中,然后重复其初的工作状态。脉冲反吹时几个滤芯交替进行,才不会使粉尘外溢。目前的滤芯大都用纸做成,外涂有机树脂,表面光滑,不易粘粉,滤纸强度大,透气性好,外有金属网保护,可长期使用。
无论采取何种方式回收,均必须保证室内粉尘不外溢为宗旨,一般喷室内应形成0.05—0.09Mpa左右的负压,喷室开口处空气流速应控制在0.5—0.6m/秒,才能达到这一目的。
4.输送系统
输送系统主要包括输送链和运货车等。大型自动化喷涂生产线采用悬挂式输送链较多,直接将工件送到喷室,喷涂完成后直接送到固化炉内,操作工人只负责挂货、卸货。这类输送链要求调好电机转速,达到固化时间20分钟,同时在喷涂时有足够的时间。输送链润滑良好传输平稳是保证有良好涂层的关键,必须采用耐高温润滑剂(二硫化钼或耐高温钙基润滑脂),小型生产线常采用手动操作,喷涂后挂于运货小车上推入固化炉。此时运货小车要求运输平稳,推动方便,高低适合于悬挂工件即可。
5.固化装置
目前静电粉末喷涂采用的固化装置从结构上分有窑洞式和隧道式两种,隧道式固化炉适宜于批量大、品种固定而单一的产品。配备自动输送链,产量大,能耗高,适宜于连续式不间断生产,而窑洞式固化炉正好与此相反,故很受中小型个体企业喜爱。从热能源上又分为燃油式、燃煤式、电热式。燃油式及燃煤式烤箱控制不精确,但生产成本低,燃煤式烤箱成本约是电热式的十分之一,只适合于个体企业的涂装工件,自动化程度低:燃油式烤箱一次性投资设备较贵重,需要燃油器、散热管等。电热式固化炉由于易控温而广泛使用。电热式加温的加温源分为电阻丝、远红外碳化硅扳、石英加热管、低碳钢加热管等。采用远红外加温:要比传统的电阻丝加温节省能源,缩短加热时间,降低生产成本,因而更受欢迎。
目前为了节省能源,降低生产成本,固化炉中用电阻丝加温已逐渐减少,广泛采用红外线或远红外线加温措施。采用碳化硅远红外加热板,加热迅速,但—般每块板功率都在1-2KW,热量太集中,易出观局部烤黄观象,因电负荷大,接线头常易烧断。碳化硅板反复升温,降温易破裂,且升温滞后,热容量较大:石英远红外电热管热量不集中,升温迅速,自身热容量小,恒温断电后缓冲能力低,且外观透明,便于观察工作状况及时维修,但易破碎是最大的美中不足,应十分注意工件掉下砸伤引起短路连电的可能性,必须有保护网;低碳钢远红外加热管热容量较石英管大,前期升温较石英管缓慢,恒温断电后缓冲能力比石英管人,恒温周期长,自身强度好,在市场上有广泛的应用。
一般静电粉末涂料要求180℃±5℃的环境中,固化20分钟才能达到充分固化的目的。固化炉中为了保持温度均匀一般还要有热风循环装置。热风循环装置一般应该在固化炉中温度高于150℃时才开始循环。固化炉一般配有自动控温仪,自动计时仪和到时报警装置(通过式固化炉只配有自动恒温装置,靠输送链运行速度确定固化时间)。对于厚壁工件或铸铁工件,由于其热容量大,必须适当升高固化温度才能达到正常的固化效果(铸铁件一般在预热至200℃,喷塑固化时采用190---210℃左右,约30分钟的固化条件)。
6.空气压缩机
空压机是产生压缩空气的唯—设施,双枪喷涂要选择气量为0.76m3/min或更大的空压机。产生的压缩空气输出气压0.4--0.6Mpa为易。要求必须有空气净化系统(又名油水分离器),非常洁净的空气是保证涂料均匀雾化、涂层优良的重要一环。
三、粉末涂料固化温度及时间固素
塑粉的固化过程是一个化学交联成膜的过程,环氧聚酯混合型粉末涂料的理想固化条件是:180℃,20min(也有其它固化条件的塑粉,参看其说明书)。
如果固化温度太高,且时间偏长,会出现涂层老化现象,白色的涂层老化后会泛黄。如果固化炉设计不合适,温差太大,还会出现局部烤黄的观象;此时,应增加热风循环系统,并调整炉温在合适范围。一般涂层老化后发脆。有一些厂家升温时间太长,由室温升到180℃需2-3小时,到180℃后恒温20分钟,这样也容易过度固化,应使烤箱密封保温,升温时间在20-40分钟为易。并使内部热空气相互对流,温度均匀。
采用远红外加热管升温时,应注意工件同加热管的距离(不应小于200mm),如果场地限制距离太近,白色涂层易烘烤过度而返黄,可在工件与加温管之间加一块铁板(厚度1.5-2mm),钢板上打孔,这样可减少“烤黄”的可能。
对于固化温度太低或时间太短的涂层,则交联成膜不彻底,涂层附着力差,对于亚光、无光粉末则表现在光泽太高,附着力差。出现此类问题,只需再次合理固化即可得到合格产品。
四、操作熟练程度的影响
操作工人的熟练程度也是影响涂层外观质量及喷涂面积的一个重要因素。
手工操作一般在不漏底的前提下涂层厚度应控制在80-90μm为易。喷涂操作时应始终保持与工件呈垂直状态。左右平移速度均匀,上下间距适中,不过喷不漏喷,开枪后一至两秒钟不对准喷涂部件,让出粉均匀后再开始喷涂(有少量喷枪刚开枪时有吐粉现象)。
对于铁丝及细条型、管形工件应让出粉量小一些,枪移动速度慢一些,一般平移速度80—120mm/秒。而对于铁皮状工件,因上粉率高,可把出粉量调大一些,同时让枪移动的快一些,这些措施都是保证上粉率高、回收粉少的有效手段。
五、与前处理的配套使用
金属工件的涂装,前处理的效果非常关键,前处理是指涂装前将金属表面的油、锈(氧化皮)完全除去,并生成一种与涂层有良好结合力的磷化膜的综合过程。
针对铁皮制品,要么涂有一层防锈油并附着很多灰尘(冷板),要么氧化皮严重,如果不处理干净进行涂装就如同高楼大厦建于沙滩之上,后果可想而知!
处理不干净,不但严重影响附着力,而且表面吸附塑粉量下降,表面流平性很差,因此要做好前处理工作。对于表面有坑的局部,还要涂导电腻子并自然干燥或中温(100—120℃)烘干然后砂纸打磨至表面平整状态进行涂装处理。
抛丸后要清擦表面附灰(不可用潮湿布清理),对有坑的局部,表面还要涂导电腻子并自然干燥或中温烘干(100-120℃ 30分)然后砂布打磨至表面平整状态进行涂装处理。
六、涂装过程中常见弊病及解决对策
粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺,也是我国重点推广的新技术之一,应用于家电产品及其它领域,优越性十分明显。粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法,要得到满意的涂装效果,就必须对影响涂装效果的因素加以控制。作为粉末涂料的操作施工人员,如果对涂装过程中易产生的弊病知识了解不够,将无法生产出合格产品或一出现问题就手足无措、无从下手。
在粉末涂装过程中,由于环境因素、涂装设备、操作工人因素及前处理效果的影响而导致的不合率达到80-90%,而粉末涂料自身因素只占10-20%,如果不能正确识别产生弊病的根源,很可能使生产无法正常进行,给企业带来重大的损失。根据这些年我在众多厂家指导生产的实践经验和体会,下面就粉末装过程中易出现的弊病及解决对策介绍如下,供生产操作人员参考使用。
1、涂层表面变色,涂层固化后与色板正常颜色有明显差别。

产 生 原 因

解 决 对 策

1、不同厂家或不同性质的粉末混杂使用

1、换粉时清干净,防止混色。

2、回收粉使用比例过大应调整比例

2、采用适宜的比例同新粉混合(一般一份回收粉同三份新粉混合不影响性能)

3、固化温度太低,没有充分固化和流平

3、调整合理的固化条件,无光或亚光的粉末固化不充分时,光泽明显偏高。

二、涂层固化后光泽改变

产 生 原 因

解 决 对 策

1、粉末涂料本身颜料不耐高温或树脂原料高温易变黄。

1、选用优质粉末涂料。

2、工件前处理质量差,有残留物。

2、前处理后擦干净,涂装前清擦杂物。

3、固化时间太长或固化温度太高,局部温度过高或离加温管太近。

3、选用适宜的固化温度和时间,固化炉增加热风循环,确保工件与热源的适宜距离

4、两种不同色泽或性质粉末混合了

4、换粉时要彻底清理供粉桶、回收系统、输粉管、喷枪、喷室等装置。

三、涂层表面有颗粒

产 生 原 因

解 决 对 策

1、制造粉末涂料时挤出温度太高,部分树脂已胶联固化。

1、选用优质粉末涂料。

2、粉末涂料受潮堆积结块,喷出时雾化不好。

2、改变库房条件,不使用过期塑粉,改造涂装设备。

3、工件涂装前表面有颗粒杂物。

3、涂装前清理干净。

4、涂层喷得太薄,基体轻微痴病难以覆盖

4、增加涂层厚度。

5、粉末中有大的颗粒,分离筛破损。

5、选用优质粉末涂料。

6、加入的回收粉太多且未过筛

6、加入的回收粉适宜且要过筛

四、涂层表面有气泡和缩孔

产 生 原 因

解 决 对 策

1、工件表面清洗不干净,有油污或水份未彻底干燥已进行涂装。

1、涂装前检查,确认没有杂物、油分或水分后进行。

2、采用压缩空气中油、水含量超标。

2、增加油水分离器,达到干燥压缩空气。

3、粉末涂料本身含水份超标或原材料不合格,挥发份超标。

3、选用优质粉末涂料。

4、象铸铁类工件本身材质疏松有孔

4、预热工件到200℃左右,再进行涂装。

5、喷枪距工件太近,造成电击穿孔。

5、采用适当距离(150-200mm)进行涂装。

6、粉末涂料本身流平性差

6、选用优质粉末涂料。

五、涂层表面桔皮严重(粉末涂层固化后只允许有轻微桔皮)

产 生 原 因

解 决 对 策

1、工件表面太粗糙,涂层流平困难。

1、用砂纸打磨等方法使表面细化,涂层适当厚些。

2、粉末粒度太粗。

2、选用优质粉末涂料。

3、粉末自身流平性差。

3、选用优质粉末涂料。

4、涂层太薄或太厚,太薄时呈肌状皱纹,太厚时显斑纹桔皮。

4、掌握出粉量及喷涂时间,保证适宜厚度(60-90μm)

5、静电屏蔽,涂膜厚薄不均匀

5、改进喷枪,尽可能减少静电屏蔽区域或选用磨擦式喷枪

6、固化温度太低,未充分流平。

6、提高固化温度,延长流平时间110-135℃为熔融流平区域,这一区域应升温慢些,时间8-10分为易。

六、涂层附着力太差,达不到二级以上标准

产 生 原 因

解 决 对 策

1、磷化处理效果差,基体上有附灰等杂层

1、采用合格的磷化液,生成致致密均匀的磷化膜,涂装前清擦工件表面。

2、使用了简易的钝化处理(如NaNO2)

2、采用合格的磷化工艺

3、除油不彻底,有加工硬化层未处理干净,生成磷化膜不连续。

3、加强除油、除锈、使磷化膜生成致密、均匀。

4、固化温度太低,未充分固化。

4、提高温度,充分固化。

七、工件上粉率差,吸附力不够,回收粉太多;

产 生 原 因

解 决 对 策

1、喷涂时电压调得太低。

1、电压调到适当值40-60KV。

2、工件接地状况不好。

2、增设地线,使电阻不大于4殴姆。

3、高压发生器电阻太小,输出电流太大

3、增加电阻的阻值,达到40-80兆欧。

4、喷粉气压太大。

4、减小供粉气压。

5、挂钩绝缘,导电性太差

5、清理挂钩,使导电性良好。

6、喷枪离工件距离太远。

6、调整喷枪距离,达100-120mm

7、粉末性能差

7、选用优质粉末涂料。

八、喷枪及文丘里泵易堵塞

产 生 原 因

解 决 对 策

1、粉末涂料受潮,易结块,流动性及分散性变差。

1、加强库房及原料进厂管理,防止粉末涂料受潮结块。

2、压缩空气中含油、水成分太多。

2、增加油水分离器,确保得到干净纯洁的压缩空气。

3、加入的回收粉比例太大,回收粉末涂料中有纤维毛。

3、加入适量回收粉并同新粉混合,回收粉应严格过筛。

4、采用的供粉气压太小。

4、调整供粉气压至适量范围之内(0.08-0.12Mpa)

九、涂层覆盖能力差

产 生 原 因

解 决 对 策

1、涂层太薄

1、应达到60-90μm,浅色粉易适当喷涂得厚些。

2、粉末涂料中填料太多,导致涂料本身覆盖能力低劣。

2、改用优质粉末涂料。

十、美太型粉末花纹太小或无花纹

产 生 原 因

解 决 对 策

1、涂层太薄,难以使浮化剂起到作用。

1、增加涂层厚度(100-150μm)。

2、气压太大,使有效成份难以形成花纹图案。

2、调节到适宜的供粉气压。

3、粉末涂料配方不合理,难以形成花纹

3、选用优质粉末涂料。

4、烤箱升温太慢,固化时间太长。

4、载货车未入烤箱前先预热箱到150℃缩短升温时间。

十一、喷涂工件边缘处涂层很薄或流挂严重

产 生 原 因

解 决 对 策

1、涂层厚度太薄(露底)或太厚(流挂)

1、改善喷涂速度及上粉量。

2、粉末涂料自身熔融状态时粘度及流平性不适宜。

2、改用优质粉末涂料。

十二、粉末涂料喷涂面积太小

产 生 原 因

解 决 对 策

1、设备回收效率太低,有大量粉尘外溢。

1、改善回收装置,增大抽风量。

2、简易的回收装置抽风量太大,许多粉末涂料排入到了空气中。

2、改善回收装置,减少抽风量。

3、操作工人不熟练,喷涂过厚。

3、提高喷涂操作水平不过度喷涂,确保涂层厚度适宜。

4、粉末涂料品质不好,加入填充料太多。

4、选用优质粉末涂料。

Ⅳ 如何选液压油过滤机

1、过滤机的流量

过滤机的标称流量(t/h)是指过滤材料在完全无堵塞情况下的流过清水的最大流量。因为过滤机的实际流量是一个变数而无法标注;随着过滤材料上滤渣的不断积累,其阻力越来越大,机内压力越来越高(现代过滤机均设有压力表),实际流量则越来越小。因此实际流量总是低于标称流量的。循环过滤时,标称流量应为槽液体积的8-12倍。

2、 过滤精度

过滤精度是指过滤机的过滤材料能够滤除固体微粒的最小粒径(μm)。实际精度也是一个变量:当滤芯(或滤布、滤纸等)上积聚滤渣越多时,其上部小的微孔被堵塞越多,过滤精度则会逐渐降低。影响实际过滤精度的因素有以下几种:

(1)过滤材料的影响。同一台过滤机,换用不同精度的过滤材料,过滤精度不一样。比如丙纶线缠绕蜂房式滤芯,其标称精度从0·2μm-20μm都有。换用不同的滤芯,则可改变过滤精度。

(2)过滤机的结构影响。有一段时间叠层式压板过滤机很流行,但使用后发现过滤精度非常差,根本达不到标称精度。浙江桐庐三达过滤机厂对该问题进行了许多研究。一开始怀疑滤布精度不够,换用进口优质滤布试验,还是不行。后来发现是压板问题;国产品是测绘进口品尺寸开模注塑成型PP材料压板,但国产PP材料注塑的压扳机械强度不够,中间压紧后四周稀缝,形成溶液部分呈直通状。最后只好修改模具,加厚压板以提高机械强度,精度才得以提高。

采用线绕式滤芯的,一开始是一组滤芯通过滤筒盖板压紧时同时压紧滤芯,但由于滤芯长度有误差和使用过程中的变形,造成一部分滤芯压紧了密封较好,尺寸稍短的则压不紧而有薄弱之处,未压紧之处阻力小,也造成滤液直通。现多改为单支滤芯分别用旋塞方式了。

(3)安装好坏的影响。有大颗粒机械杂质,则压不紧,若在安装滤芯时橡胶垫圈遗失或其上有大颗粒机械杂质,则压不紧,也造成阻力小的薄弱之处。所以在安装滤芯时应认真操作。

过滤精度的选择以溶液要求而定。其间有一矛盾:过滤精度越高,过滤越干净,但滤材堵塞越快,实际流量下降越快,滤芯清洗越频繁,清洗彻底越困难。化学镀液要求精度高,应在2μm以上,镀铜与镀镍5μm为好,镀锌液脏得快,10μm-20μm即可,要求不太高,精度高时清洗过于频繁。

3、过滤机泵的选择

(1)磁力泵

过去对离心泵轴封材料用聚四氟乙烯,耐磨耗性不够。轴封处易漏液造成溶液损失,故改用无轴封的磁力泵,不会漏液。但使用后发现有几个问题:

①引入铁磁性物质造成泵内磨损很快,磁力泵内转子与定子之间的间隙本来就小,若引入铁磁性粉渣,则被泵内永磁铁牢牢吸住而形成磨料,很快将永磁铁外的注塑层磨穿而磁铁受腐。而电镀溶液中又难免有工件腐蚀,镍渣屑等形成铁磁性粉、屑,所以磁力泵使用寿命很短。

②磁力泵内磁铁的磁性会逐渐衰退(特别磁铁质量不良时),造成传动力矩减小,泵扬程与吸程下降,过滤机内压力减小。

所以,现在过滤机上已很少采用磁力泵,对镀银、镀金这类镀液很贵但槽液体积一般都不大的镀种,又不易引入铁磁性杂质者,仍宜采用标称功率不大的进口磁力泵的小型过滤机。虽价贵,但在总投入中所占比例仍很小。

(2)改进型离心泵

现过滤机多采用改进后的离心泵。其轴封材料改用了高硬度、高耐磨性、高平整性的碳化硅材料,比原用聚四氟乙烯材料好很多,正常使用几年,轴封处仍不漏液。

(3)自吸泵

自吸泵具有较强抽力,进液管中具有真空抽吸能力,但造价高,内部稍磨损间隙大时,则失去自吸能力,故实际上很少采用。

(4)液下泵

液下泵的叶轮直接浸在溶液中,开机即可使用。但泵轴太长时易变形损坏。将泵与过滤机一体化后即成为液下泵过滤机。但多为小型化的,否则置于槽上所占面积太大。轴短后,只能从中部抽液,底部脏液不易抽取。小体积槽液采用空气搅拌时可选用。

Ⅳ 多孔陶瓷的特点

(1)气孔率高。多孔陶瓷的重要特征是具有中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气孔和闭口气孔之分,开口气孔具有过滤、吸收、吸附、消除回声等作用,而闭口气孔则有利于阻隔热量、声音以及液体与固体微粒传递。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成,这些材料本身具有较高的强度,煅烧过程中原料颗粒边界部分发生融化而粘结,形成了具有较高
强度的陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀,也能够承受高温、高压,自身洁净状态好,不会造成二次污染,是一种绿色环保的功能材料。
(4)过滤精度高,再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积,被过滤物与陶瓷材料充分接触,其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部,过滤效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的使用后,用气体或者液体进行反冲洗,即可恢复原有的过滤能力。
材质
(1)高硅质硅酸盐材料,它主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料,具有耐水性、耐酸性,使用温度达700℃。
(2)铝硅酸盐材料,它以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石颗粒为骨料。具有耐酸性和耐弱碱性,使用温度达1 000℃。
(3)精陶质材料,它以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合烧结,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土质材料,它主要以精选硅藻土为原料,加粘土烧结而成。用于精滤水和酸性介质。
(5)纯炭质材料,它以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘结烧制而成,用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。
(6)刚玉和金刚砂材料,它以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料,具有耐强酸、耐高温的特性
(7)堇青石、钛酸铝材料,其特点是热膨胀系数小,因而广泛用于热冲击环境。
添加剂
(1)助熔剂
陶瓷助熔剂的主要作用是降低烧成温度,增加液相,扩大烧成范围,提高坯体的力学强度和化学稳定性。常用的助熔剂有长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑剂
陶瓷增塑剂主要作用是提高陶瓷坯体的整体塑性,保证坯体具有一定的强度,使坯体在烧成前保持原有形状。常用的增塑剂有粘性土、木节土、球土等。
(3)粘结剂
粘结剂是指为了提高坯体的强度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘结作用的添加剂。粘结剂一般选择易于在烧结前或烧结过程除掉的物质,如淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。水玻璃具有较好的粘性,水分挥发后留下的硅酸钠可以作为陶瓷的成分,所以也常被用作粘结剂。
(4)致孔剂
加入致孔剂是为了提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积。致孔剂主要有天然有机细粉、煤粉、石灰石、白云石、烧沸石、珍珠岩、浮石等。一般来讲,增加致孔剂的用量可以提高陶瓷的气孔率,但是会引起陶瓷强度下降,因此必须控制致孔剂的添加比例。以石灰石和白云石作致孔剂时,在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅烧温度过高、时间过长,会与原料中的部分物质形成玻璃相,填充部分已形成的气孔,降低陶瓷的气孔率
(5)流变剂
浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中能渗透到有机泡沫中,并均匀地涂敷在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态,但在外力作用下又恢复流动性的特性。良好的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,避免了因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。
(6)分散剂
为了提高浆料的固含量,无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。分散剂可以提高浆料的稳定性,阻止颗粒再团聚,进而提高浆料的固含量。
(7)消泡剂和表面活性剂
为了防止浆料在浸渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能,需加入消泡剂,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷浆料为水基浆料时,如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差,在浸渍浆料时就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料,而在结构的桥部和棱线部分附着很薄的浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂,使多孔陶瓷的强度明显降低。因此,通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。
制备
发泡工艺
发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发气体,经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡工艺与泡沫浸渍工艺相比,更容易控制制品的形状、成分和密度,并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷,特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。用来做发泡剂的化学物质有很多种类,例如,用碳化钙、氢氧化钙、铝粉硫酸铝和双氧水作发泡剂;由亲水性聚氨脂塑料和陶瓷泥浆同时发泡制备多孔陶瓷;用硫化物和硫酸盐混合作发泡剂等。
添加成孔剂工艺
此工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开而形成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔剂制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似。造孔剂的种类有无机和有机两类,无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类,以及煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是天然纤维、高分子聚合物和有机酸等。造孔剂颗粒的形状和大小决定了多孔陶瓷材料气孔的形状和大小。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷的成型方法类似,主要有模压、挤压、等静压、扎制、注射和粉浆浇注等。
有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,获得多孔陶瓷的一种方发泡工艺法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶胶-凝胶工艺
溶胶- 凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔,多用来生产微孔陶瓷。溶胶-凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的工艺,与其它工艺相比有其独特之处。例如,用溶胶-凝胶法制备氧化铝多孔陶瓷,与颗粒混合、泡沫浸渍、喷雾干燥颗粒等方法相比较,溶胶-凝胶法可进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制、相变、纯度及显微结构。
挤出成型多孔蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷的成型方法有许多种,挤出成型是最普遍采用的制造方法之一。它的工艺流程为:原料合成-混和-挤出成型-干燥-烧成制品
固相烧结工艺
固相烧结工艺利用微细颗粒易于烧结的特点,在骨料中加入相同组分的微细颗粒,在一定的温度下微细颗粒通过蒸发和迁移,在大颗粒连接部烧结,从而将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接,因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道。
凝胶注模工艺
凝胶注模工艺源于20世纪90年代,美国橡树岭国家实验室最早将传统陶瓷成型技术与高分子化学反应结合在一起,研制出这种新型陶瓷制备工艺。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程,主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型,获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体,而后烧结制得成品。
冷冻干燥工艺
在该工艺中,让冰将柱状的凝胶包围和隔离着,并且控制溶液中冰的生长方向为单向生长,冰溶化后纤维就形成了。在另外一种制备孔陶瓷的冻干工艺中,溶剂是直接由固态到气态升华而排除的。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得了方向性好、气孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成, 又称自蔓延高温合成用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,合成新物质的同时获得了所期望的多孔材料,包括具有一定形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。SHS与常规方法相比主要有以下特点和优势:合成反应过程迅速,能大量节省能源,产品纯度高,工艺相对简单,适合于制备各类无机材料。SHS 存在的主要不足之处是反应快迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
水热-热静压工艺
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10—15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10—180 min。在25MPa下处理60min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/cm,孔体积为0.59cm/g,孔尺寸分布范围为30~50nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
组织遗传制备工艺
该工艺是利用植物材质(木材、竹子等)的天然多孔组织,将其在800~1000℃下和惰性气体环境中热解碳化得到与木材多孔结构几乎完全相同的碳预制体。然后以碳预制体为模板,1600℃时液态硅蒸发形成的硅蒸汽渗入模板与碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺过程简单,成本低廉,但制品的孔结构主要决定于材质本身的组织,可设计性较差,同时SiC的转化率相对较低。也可将木材在真空中浸渍渗入树脂,之后在1200℃左右热解,冷却后得到一定孔隙率的木材陶瓷。
离子交换
层状硅酸纳晶体与十八烷基三甲基溴化铵在水中充分混合, 硅酸盐层间的阳离子与铵盐阳离子将自发地进行交换, 由于铵盐离子体积较大, 硅酸盐的片层结构会因铵盐的引入而发生弯曲变形, 弯曲的片层之间发生缩聚, 将有机物包围在片层当中, 经高温烧结除去有机物, 即形成多孔SiO2。目前,人们正在研究这种多孔材料的稳定性和比表面积问题, 并期望将其应用于催化或吸附系统中。
应用
载体
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。
过滤和分离
1.超纯水的制备和除菌
用硅藻土或粘土熟料质制成的多孔陶瓷滤芯,已用于饮水、石油油井注水用水等的除菌和净化,还用于注射液的消毒过滤,以及电子工业、医药工业、光学透镜研磨用的超纯水的净化等。
2.废水处理
用多孔陶瓷过滤工业废水和生活污水已成为废水处理和净化的重要发展方向,适用各种污染废水,效率高,成本低。
3.腐蚀性流体过滤
多孔陶瓷的强耐腐蚀性使其在过滤酸性、碱性等腐蚀性液体或气体时显示出特有的优势。
4.熔融金属过滤
经多孔陶瓷的过滤能除去熔融金属中大部分的夹杂物和气体等杂质,提高金属材料的强度等内在质量。特别在电子元件、电线用金属和精密铸造用金属方面尤其重要。
5.高温气体过滤
高温烟气的除尘、高温煤气的净化等高温气体的过滤都必须使用耐高温的多孔陶瓷。
6.医药工业食品工业过滤
多孔陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的生物、化学相容性,因而可用于医药工业中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别适用于色、香、味强的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒(尤其是生啤)的生产中发挥不可替代的作用。
7.放射性物质的过滤
核电厂等产生大量放射性废物,经过燃烧能成为化学稳定的固体粉末,多孔陶瓷能将其固化,保管起来方便又经济。
吸音材料
多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。另外,多孔陶瓷具有良好的力学性能、热物理性能和化学稳定性,能满足隐身的要求。著名的F-117隐身飞机的尾喷管就使用了多孔陶瓷基吸波材料达到飞机隐身的目的。
隔热保温材料
由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑
炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。目前世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。
多孔介质燃烧器
多孔介质燃烧器有功率大、范围可调、高功率密度、极低的C0和N0x排放量、安全稳定燃烧等优点。而且很重要的一点是,多孔介质燃烧器的结构紧凑,尺寸大大减小,制造成本低,系统效率较高,消除了额外能耗。
生物工程材料
在传统生物陶瓷基础上研究开发的多孔生物陶瓷,由于生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的特点而被用于制作生物材料。当用于修补骨缺损部位时,新生物将逐渐进入多孔陶瓷珊瑚状孔隙内,慢慢将多孔陶瓷吸收,最终,这种多孔陶瓷将由新生骨制质取代。与传统生物陶瓷相比,生物体内不会残留任何异物,因而不易感染。国外利用多孔生物陶瓷修复头盖骨、大腿骨、脊椎骨、人造齿根等临床实验均已获成功。
散气(布气)材料
多孔陶瓷还可用于气-液、气-粉两相混合,即通常所说的布气、散气。通过多孔陶瓷的散气作用,使两相接触面积增大而加速反应。目前活性污泥法处理城市污水中使用的多孔陶瓷布气装置就比较成功,不仅布气效果好,而且使用寿命长。利用多孔陶瓷材料将气体吹入粉料中,使粉料处于疏松和流化状态,有利于混匀、传热和均匀受热,能加速反应,防止团聚,便于粉料的输送、加热、干燥和冷却等,特别在水泥、石灰、和氧化铝粉等粉料生产及输送中有着良好的应用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大,使电解池的槽电压比使用一般材料低得多,而成为优良的电解隔膜材料,可大大降低电解槽电压,提高电解效率,节约电能和昂贵的电极材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化学电池、燃料电池、光化学电池中,特别是固体氧化物电池。
2)利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而且液相传质层的厚度也从平板电极的10cm压缩到1O~10cm,从而大大提高电极的极限电流密度,减少浓差极化。
敏感元件
陶瓷传感器的敏感元件工作原理是当微孔陶瓷元件置于气体或液体介质中时,介质的某些成分被多孔体吸附或与之反应,使微孔陶瓷的电位或电流发生变化,从而检验出气体或液体的成分。比较常用的有温度传感器、湿度传感器、气体传感器以及多功能传感器。
微孔膜
陶瓷分离膜因耐高温、耐酸碱、抗生物侵蚀、不老化、寿命长等优点,被开发应用于食品工业、生物化工、能源工程、环境工程、电子技术等领域。随着材料科学技术的发展,纳米级多孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。微孔无机膜还应用于光学、电子学、磁学等领域。
存在的问题:
材料的脆性;缺乏完整材料的大规模生产系统;缺乏对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法;缺乏连续生产工艺;缺乏将孔结构与力学性能相联系的有效模型;材料间连接技术的不足;多孔泡沫制备中溶剂提取法的简化;合成催化剂的活性和尺寸选择性;完整的膜净化方法;生产成本高。

Ⅵ 为什么要在多孔陶瓷中生长

(1)气孔率高。多孔陶瓷的重要特征是具有中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气孔和闭口气孔之分,开口气孔具有过滤、吸收、吸附、消除回声等作用,而闭口气孔则有利于阻隔热量、声音以及液体与固体微粒传递。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成,这些材料本身具有较高的强度,煅烧过程中原料颗粒边界部分发生融化而粘结,形成了具有较高
强度的陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀,也能够承受高温、高压,自身洁净状态好,不会造成二次污染,是一种绿色环保的功能材料。
(4)过滤精度高,再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积,被过滤物与陶瓷材料充分接触,其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部,过滤效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的使用后,用气体或者液体进行反冲洗,即可恢复原有的过滤能力。
材质
(1)高硅质硅酸盐材料,它主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料,具有耐水性、耐酸性,使用温度达700℃。
(2)铝硅酸盐材料,它以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石颗粒为骨料。具有耐酸性和耐弱碱性,使用温度达1 000℃。
(3)精陶质材料,它以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合烧结,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土质材料,它主要以精选硅藻土为原料,加粘土烧结而成。用于精滤水和酸性介质。
(5)纯炭质材料,它以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘结烧制而成,用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。
(6)刚玉和金刚砂材料,它以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料,具有耐强酸、耐高温的特性
(7)堇青石、钛酸铝材料,其特点是热膨胀系数小,因而广泛用于热冲击环境。
添加剂
(1)助熔剂
陶瓷助熔剂的主要作用是降低烧成温度,增加液相,扩大烧成范围,提高坯体的力学强度和化学稳定性。常用的助熔剂有长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑剂
陶瓷增塑剂主要作用是提高陶瓷坯体的整体塑性,保证坯体具有一定的强度,使坯体在烧成前保持原有形状。常用的增塑剂有粘性土、木节土、球土等。
(3)粘结剂
粘结剂是指为了提高坯体的强度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘结作用的添加剂。粘结剂一般选择易于在烧结前或烧结过程除掉的物质,如淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。水玻璃具有较好的粘性,水分挥发后留下的硅酸钠可以作为陶瓷的成分,所以也常被用作粘结剂。
(4)致孔剂
加入致孔剂是为了提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积。致孔剂主要有天然有机细粉、煤粉、石灰石、白云石、烧沸石、珍珠岩、浮石等。一般来讲,增加致孔剂的用量可以提高陶瓷的气孔率,但是会引起陶瓷强度下降,因此必须控制致孔剂的添加比例。以石灰石和白云石作致孔剂时,在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅烧温度过高、时间过长,会与原料中的部分物质形成玻璃相,填充部分已形成的气孔,降低陶瓷的气孔率
(5)流变剂
浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中能渗透到有机泡沫中,并均匀地涂敷在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态,但在外力作用下又恢复流动性的特性。良好的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,避免了因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。
(6)分散剂
为了提高浆料的固含量,无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。分散剂可以提高浆料的稳定性,阻止颗粒再团聚,进而提高浆料的固含量。
(7)消泡剂和表面活性剂
为了防止浆料在浸渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能,需加入消泡剂,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷浆料为水基浆料时,如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差,在浸渍浆料时就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料,而在结构的桥部和棱线部分附着很薄的浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂,使多孔陶瓷的强度明显降低。因此,通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。
制备
发泡工艺
发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发气体,经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡工艺与泡沫浸渍工艺相比,更容易控制制品的形状、成分和密度,并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷,特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。用来做发泡剂的化学物质有很多种类,例如,用碳化钙、氢氧化钙、铝粉硫酸铝和双氧水作发泡剂;由亲水性聚氨脂塑料和陶瓷泥浆同时发泡制备多孔陶瓷;用硫化物和硫酸盐混合作发泡剂等。
添加成孔剂工艺
此工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开而形成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔剂制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似。造孔剂的种类有无机和有机两类,无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类,以及煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是天然纤维、高分子聚合物和有机酸等。造孔剂颗粒的形状和大小决定了多孔陶瓷材料气孔的形状和大小。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷的成型方法类似,主要有模压、挤压、等静压、扎制、注射和粉浆浇注等。
有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,获得多孔陶瓷的一种方发泡工艺法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶胶-凝胶工艺
溶胶- 凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔,多用来生产微孔陶瓷。溶胶-凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的工艺,与其它工艺相比有其独特之处。例如,用溶胶-凝胶法制备氧化铝多孔陶瓷,与颗粒混合、泡沫浸渍、喷雾干燥颗粒等方法相比较,溶胶-凝胶法可进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制、相变、纯度及显微结构。
挤出成型多孔蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷的成型方法有许多种,挤出成型是最普遍采用的制造方法之一。它的工艺流程为:原料合成-混和-挤出成型-干燥-烧成制品
固相烧结工艺
固相烧结工艺利用微细颗粒易于烧结的特点,在骨料中加入相同组分的微细颗粒,在一定的温度下微细颗粒通过蒸发和迁移,在大颗粒连接部烧结,从而将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接,因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道。
凝胶注模工艺
凝胶注模工艺源于20世纪90年代,美国橡树岭国家实验室最早将传统陶瓷成型技术与高分子化学反应结合在一起,研制出这种新型陶瓷制备工艺。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程,主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型,获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体,而后烧结制得成品。
冷冻干燥工艺
在该工艺中,让冰将柱状的凝胶包围和隔离着,并且控制溶液中冰的生长方向为单向生长,冰溶化后纤维就形成了。在另外一种制备孔陶瓷的冻干工艺中,溶剂是直接由固态到气态升华而排除的。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得了方向性好、气孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成, 又称自蔓延高温合成用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,合成新物质的同时获得了所期望的多孔材料,包括具有一定形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。SHS与常规方法相比主要有以下特点和优势:合成反应过程迅速,能大量节省能源,产品纯度高,工艺相对简单,适合于制备各类无机材料。SHS 存在的主要不足之处是反应快迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
水热-热静压工艺
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10—15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10—180 min。在25MPa下处理60min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/cm,孔体积为0.59cm/g,孔尺寸分布范围为30~50nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
组织遗传制备工艺
该工艺是利用植物材质(木材、竹子等)的天然多孔组织,将其在800~1000℃下和惰性气体环境中热解碳化得到与木材多孔结构几乎完全相同的碳预制体。然后以碳预制体为模板,1600℃时液态硅蒸发形成的硅蒸汽渗入模板与碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺过程简单,成本低廉,但制品的孔结构主要决定于材质本身的组织,可设计性较差,同时SiC的转化率相对较低。也可将木材在真空中浸渍渗入树脂,之后在1200℃左右热解,冷却后得到一定孔隙率的木材陶瓷。
离子交换法
层状硅酸纳晶体与十八烷基三甲基溴化铵在水中充分混合, 硅酸盐层间的阳离子与铵盐阳离子将自发地进行交换, 由于铵盐离子体积较大, 硅酸盐的片层结构会因铵盐的引入而发生弯曲变形, 弯曲的片层之间发生缩聚, 将有机物包围在片层当中, 经高温烧结除去有机物, 即形成多孔SiO2。目前,人们正在研究这种多孔材料的稳定性和比表面积问题, 并期望将其应用于催化或吸附系统中。
应用
载体
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。
过滤和分离
1.超纯水的制备和除菌
用硅藻土或粘土熟料质制成的多孔陶瓷滤芯,已用于饮水、石油油井注水用水等的除菌和净化,还用于注射液的消毒过滤,以及电子工业、医药工业、光学透镜研磨用的超纯水的净化等。
2.废水处理
用多孔陶瓷过滤工业废水和生活污水已成为废水处理和净化的重要发展方向,适用各种污染废水,效率高,成本低。
3.腐蚀性流体过滤
多孔陶瓷的强耐腐蚀性使其在过滤酸性、碱性等腐蚀性液体或气体时显示出特有的优势。
4.熔融金属过滤
经多孔陶瓷的过滤能除去熔融金属中大部分的夹杂物和气体等杂质,提高金属材料的强度等内在质量。特别在电子元件、电线用金属和精密铸造用金属方面尤其重要。
5.高温气体过滤
高温烟气的除尘、高温煤气的净化等高温气体的过滤都必须使用耐高温的多孔陶瓷。
6.医药工业食品工业过滤
多孔陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的生物、化学相容性,因而可用于医药工业中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别适用于色、香、味强的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒(尤其是生啤)的生产中发挥不可替代的作用。
7.放射性物质的过滤
核电厂等产生大量放射性废物,经过燃烧能成为化学稳定的固体粉末,多孔陶瓷能将其固化,保管起来方便又经济。
吸音材料
多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。另外,多孔陶瓷具有良好的力学性能、热物理性能和化学稳定性,能满足隐身的要求。著名的F-117隐身飞机的尾喷管就使用了多孔陶瓷基吸波材料达到飞机隐身的目的。
隔热保温材料
由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑
炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。目前世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。
多孔介质燃烧器
多孔介质燃烧器有功率大、范围可调、高功率密度、极低的C0和N0x排放量、安全稳定燃烧等优点。而且很重要的一点是,多孔介质燃烧器的结构紧凑,尺寸大大减小,制造成本低,系统效率较高,消除了额外能耗。
生物工程材料
在传统生物陶瓷基础上研究开发的多孔生物陶瓷,由于生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的特点而被用于制作生物材料。当用于修补骨缺损部位时,新生物将逐渐进入多孔陶瓷珊瑚状孔隙内,慢慢将多孔陶瓷吸收,最终,这种多孔陶瓷将由新生骨制质取代。与传统生物陶瓷相比,生物体内不会残留任何异物,因而不易感染。国外利用多孔生物陶瓷修复头盖骨、大腿骨、脊椎骨、人造齿根等临床实验均已获成功。
散气(布气)材料
多孔陶瓷还可用于气-液、气-粉两相混合,即通常所说的布气、散气。通过多孔陶瓷的散气作用,使两相接触面积增大而加速反应。目前活性污泥法处理城市污水中使用的多孔陶瓷布气装置就比较成功,不仅布气效果好,而且使用寿命长。利用多孔陶瓷材料将气体吹入粉料中,使粉料处于疏松和流化状态,有利于混匀、传热和均匀受热,能加速反应,防止团聚,便于粉料的输送、加热、干燥和冷却等,特别在水泥、石灰、和氧化铝粉等粉料生产及输送中有着良好的应用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大,使电解池的槽电压比使用一般材料低得多,而成为优良的电解隔膜材料,可大大降低电解槽电压,提高电解效率,节约电能和昂贵的电极材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化学电池、燃料电池、光化学电池中,特别是固体氧化物电池。
2)利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而且液相传质层的厚度也从平板电极的10cm压缩到1O~10cm,从而大大提高电极的极限电流密度,减少浓差极化。
敏感元件
陶瓷传感器的敏感元件工作原理是当微孔陶瓷元件置于气体或液体介质中时,介质的某些成分被多孔体吸附或与之反应,使微孔陶瓷的电位或电流发生变化,从而检验出气体或液体的成分。比较常用的有温度传感器、湿度传感器、气体传感器以及多功能传感器。
微孔膜
陶瓷分离膜因耐高温、耐酸碱、抗生物侵蚀、不老化、寿命长等优点,被开发应用于食品工业、生物化工、能源工程、环境工程、电子技术等领域。随着材料科学技术的发展,纳米级多孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。微孔无机膜还应用于光学、电子学、磁学等领域。
存在的问题:
材料的脆性;缺乏完整材料的大规模生产系统;缺乏对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法;缺乏连续生产工艺;缺乏将孔结构与力学性能相联系的有效模型;材料间连接技术的不足;多孔泡沫制备中溶剂提取法的简化;合成催化剂的活性和尺寸选择性;完整的膜净化方法;生产成本高。

Ⅶ 怎样确定汽车的保养周期保养一次汽车需要多少钱

确定汽车的保养周期,保养一次汽车需要钱。方法:保养周期为每5000千米/半年一次。每三次小保养,就需要第四次大保养。更换机油、机油滤芯、清理空气过滤器和空调滤芯,并查验全车。更换机油、机油滤芯、空气过滤器、空调滤芯、汽油滤清器、汽车火花塞、汽车防冻液、刹车油。查验制动片、刹车系统、传动带等。之上都写在生产商的维护手册中。维护周期,小保养:如果使用半合成机油乃至全合成,除开汽车首保之外,其他时间的保养公里数和时间可以适当增加。

对于别的物件,可以直接查验是不是要换。简单点来说,在正常行驶条件下,小保闭稿养周期应是大半年或5000公里左右,大保养周期应是2年或2万多公里上下日常维护保养新项目:拆换机油滤芯和其他查验。22000千米或2年保养项目拆换机油滤芯、空气过滤器和汽车火花塞。别的查验34,000千米或4年维护保养:拆换机油滤芯、制动片、车胎和正时链条。

Ⅷ 多孔陶瓷的主要用途有哪些

(1)气孔率高。多孔陶瓷的重要特征是具有中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气孔和闭口气孔之分,开口气孔具有过滤、吸收、吸附、消除回声等作用,而闭口气孔则有利于阻隔热量、声音以及液体与固体微粒传递。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成,这些材料本身具有较高的强度,煅烧过程中原料颗粒边界部分发生融化而粘结,形成了具有较高
强度的陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀,也能够承受高温、高压,自身洁净状态好,不会造成二次污染,是一种绿色环保的功能材料。
(4)过滤精度高,再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积,被过滤物与陶瓷材料充分接触,其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部,过滤效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的使用后,用气体或者液体进行反冲洗,即可恢复原有的过滤能力。
材质
(1)高硅质硅酸盐材料,它主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料,具有耐水性、耐酸性,使用温度达700℃。
(2)铝硅酸盐材料,它以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石颗粒为骨料。具有耐酸性和耐弱碱性,使用温度达1 000℃。
(3)精陶质材料,它以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合烧结,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土质材料,它主要以精选硅藻土为原料,加粘土烧结而成。用于精滤水和酸性介质。
(5)纯炭质材料,它以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘结烧制而成,用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。
(6)刚玉和金刚砂材料,它以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料,具有耐强酸、耐高温的特性
(7)堇青石、钛酸铝材料,其特点是热膨胀系数小,因而广泛用于热冲击环境。
添加剂
(1)助熔剂
陶瓷助熔剂的主要作用是降低烧成温度,增加液相,扩大烧成范围,提高坯体的力学强度和化学稳定性。常用的助熔剂有长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑剂
陶瓷增塑剂主要作用是提高陶瓷坯体的整体塑性,保证坯体具有一定的强度,使坯体在烧成前保持原有形状。常用的增塑剂有粘性土、木节土、球土等。
(3)粘结剂
粘结剂是指为了提高坯体的强度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘结作用的添加剂。粘结剂一般选择易于在烧结前或烧结过程除掉的物质,如淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。水玻璃具有较好的粘性,水分挥发后留下的硅酸钠可以作为陶瓷的成分,所以也常被用作粘结剂。
(4)致孔剂
加入致孔剂是为了提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积。致孔剂主要有天然有机细粉、煤粉、石灰石、白云石、烧沸石、珍珠岩、浮石等。一般来讲,增加致孔剂的用量可以提高陶瓷的气孔率,但是会引起陶瓷强度下降,因此必须控制致孔剂的添加比例。以石灰石和白云石作致孔剂时,在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅烧温度过高、时间过长,会与原料中的部分物质形成玻璃相,填充部分已形成的气孔,降低陶瓷的气孔率
(5)流变剂
浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中能渗透到有机泡沫中,并均匀地涂敷在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态,但在外力作用下又恢复流动性的特性。良好的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,避免了因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。
(6)分散剂
为了提高浆料的固含量,无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。分散剂可以提高浆料的稳定性,阻止颗粒再团聚,进而提高浆料的固含量。
(7)消泡剂和表面活性剂
为了防止浆料在浸渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能,需加入消泡剂,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷浆料为水基浆料时,如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差,在浸渍浆料时就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料,而在结构的桥部和棱线部分附着很薄的浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂,使多孔陶瓷的强度明显降低。因此,通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。
制备
发泡工艺
发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发气体,经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡工艺与泡沫浸渍工艺相比,更容易控制制品的形状、成分和密度,并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷,特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。用来做发泡剂的化学物质有很多种类,例如,用碳化钙、氢氧化钙、铝粉硫酸铝和双氧水作发泡剂;由亲水性聚氨脂塑料和陶瓷泥浆同时发泡制备多孔陶瓷;用硫化物和硫酸盐混合作发泡剂等。
添加成孔剂工艺
此工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开而形成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔剂制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似。造孔剂的种类有无机和有机两类,无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类,以及煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是天然纤维、高分子聚合物和有机酸等。造孔剂颗粒的形状和大小决定了多孔陶瓷材料气孔的形状和大小。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷的成型方法类似,主要有模压、挤压、等静压、扎制、注射和粉浆浇注等。
有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,获得多孔陶瓷的一种方发泡工艺法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶胶-凝胶工艺
溶胶- 凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔,多用来生产微孔陶瓷。溶胶-凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的工艺,与其它工艺相比有其独特之处。例如,用溶胶-凝胶法制备氧化铝多孔陶瓷,与颗粒混合、泡沫浸渍、喷雾干燥颗粒等方法相比较,溶胶-凝胶法可进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制、相变、纯度及显微结构。
挤出成型多孔蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷的成型方法有许多种,挤出成型是最普遍采用的制造方法之一。它的工艺流程为:原料合成-混和-挤出成型-干燥-烧成制品
固相烧结工艺
固相烧结工艺利用微细颗粒易于烧结的特点,在骨料中加入相同组分的微细颗粒,在一定的温度下微细颗粒通过蒸发和迁移,在大颗粒连接部烧结,从而将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接,因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道。
凝胶注模工艺
凝胶注模工艺源于20世纪90年代,美国橡树岭国家实验室最早将传统陶瓷成型技术与高分子化学反应结合在一起,研制出这种新型陶瓷制备工艺。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程,主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型,获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体,而后烧结制得成品。
冷冻干燥工艺
在该工艺中,让冰将柱状的凝胶包围和隔离着,并且控制溶液中冰的生长方向为单向生长,冰溶化后纤维就形成了。在另外一种制备孔陶瓷的冻干工艺中,溶剂是直接由固态到气态升华而排除的。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得了方向性好、气孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成, 又称自蔓延高温合成用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,合成新物质的同时获得了所期望的多孔材料,包括具有一定形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。SHS与常规方法相比主要有以下特点和优势:合成反应过程迅速,能大量节省能源,产品纯度高,工艺相对简单,适合于制备各类无机材料。SHS 存在的主要不足之处是反应快迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
水热-热静压工艺
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10—15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10—180 min。在25MPa下处理60min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/cm,孔体积为0.59cm/g,孔尺寸分布范围为30~50nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
组织遗传制备工艺
该工艺是利用植物材质(木材、竹子等)的天然多孔组织,将其在800~1000℃下和惰性气体环境中热解碳化得到与木材多孔结构几乎完全相同的碳预制体。然后以碳预制体为模板,1600℃时液态硅蒸发形成的硅蒸汽渗入模板与碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺过程简单,成本低廉,但制品的孔结构主要决定于材质本身的组织,可设计性较差,同时SiC的转化率相对较低。也可将木材在真空中浸渍渗入树脂,之后在1200℃左右热解,冷却后得到一定孔隙率的木材陶瓷。
离子交换法
层状硅酸纳晶体与十八烷基三甲基溴化铵在水中充分混合, 硅酸盐层间的阳离子与铵盐阳离子将自发地进行交换, 由于铵盐离子体积较大, 硅酸盐的片层结构会因铵盐的引入而发生弯曲变形, 弯曲的片层之间发生缩聚, 将有机物包围在片层当中, 经高温烧结除去有机物, 即形成多孔SiO2。目前,人们正在研究这种多孔材料的稳定性和比表面积问题, 并期望将其应用于催化或吸附系统中。
应用
载体
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。
过滤和分离
1.超纯水的制备和除菌
用硅藻土或粘土熟料质制成的多孔陶瓷滤芯,已用于饮水、石油油井注水用水等的除菌和净化,还用于注射液的消毒过滤,以及电子工业、医药工业、光学透镜研磨用的超纯水的净化等。
2.废水处理
用多孔陶瓷过滤工业废水和生活污水已成为废水处理和净化的重要发展方向,适用各种污染废水,效率高,成本低。
3.腐蚀性流体过滤
多孔陶瓷的强耐腐蚀性使其在过滤酸性、碱性等腐蚀性液体或气体时显示出特有的优势。
4.熔融金属过滤
经多孔陶瓷的过滤能除去熔融金属中大部分的夹杂物和气体等杂质,提高金属材料的强度等内在质量。特别在电子元件、电线用金属和精密铸造用金属方面尤其重要。
5.高温气体过滤
高温烟气的除尘、高温煤气的净化等高温气体的过滤都必须使用耐高温的多孔陶瓷。
6.医药工业食品工业过滤
多孔陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的生物、化学相容性,因而可用于医药工业中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别适用于色、香、味强的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒(尤其是生啤)的生产中发挥不可替代的作用。
7.放射性物质的过滤
核电厂等产生大量放射性废物,经过燃烧能成为化学稳定的固体粉末,多孔陶瓷能将其固化,保管起来方便又经济。
吸音材料
多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。另外,多孔陶瓷具有良好的力学性能、热物理性能和化学稳定性,能满足隐身的要求。著名的F-117隐身飞机的尾喷管就使用了多孔陶瓷基吸波材料达到飞机隐身的目的。
隔热保温材料
由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑
炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。目前世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。
多孔介质燃烧器
多孔介质燃烧器有功率大、范围可调、高功率密度、极低的C0和N0x排放量、安全稳定燃烧等优点。而且很重要的一点是,多孔介质燃烧器的结构紧凑,尺寸大大减小,制造成本低,系统效率较高,消除了额外能耗。
生物工程材料
在传统生物陶瓷基础上研究开发的多孔生物陶瓷,由于生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的特点而被用于制作生物材料。当用于修补骨缺损部位时,新生物将逐渐进入多孔陶瓷珊瑚状孔隙内,慢慢将多孔陶瓷吸收,最终,这种多孔陶瓷将由新生骨制质取代。与传统生物陶瓷相比,生物体内不会残留任何异物,因而不易感染。国外利用多孔生物陶瓷修复头盖骨、大腿骨、脊椎骨、人造齿根等临床实验均已获成功。
散气(布气)材料
多孔陶瓷还可用于气-液、气-粉两相混合,即通常所说的布气、散气。通过多孔陶瓷的散气作用,使两相接触面积增大而加速反应。目前活性污泥法处理城市污水中使用的多孔陶瓷布气装置就比较成功,不仅布气效果好,而且使用寿命长。利用多孔陶瓷材料将气体吹入粉料中,使粉料处于疏松和流化状态,有利于混匀、传热和均匀受热,能加速反应,防止团聚,便于粉料的输送、加热、干燥和冷却等,特别在水泥、石灰、和氧化铝粉等粉料生产及输送中有着良好的应用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大,使电解池的槽电压比使用一般材料低得多,而成为优良的电解隔膜材料,可大大降低电解槽电压,提高电解效率,节约电能和昂贵的电极材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化学电池、燃料电池、光化学电池中,特别是固体氧化物电池。
2)利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而且液相传质层的厚度也从平板电极的10cm压缩到1O~10cm,从而大大提高电极的极限电流密度,减少浓差极化。
敏感元件
陶瓷传感器的敏感元件工作原理是当微孔陶瓷元件置于气体或液体介质中时,介质的某些成分被多孔体吸附或与之反应,使微孔陶瓷的电位或电流发生变化,从而检验出气体或液体的成分。比较常用的有温度传感器、湿度传感器、气体传感器以及多功能传感器。
微孔膜
陶瓷分离膜因耐高温、耐酸碱、抗生物侵蚀、不老化、寿命长等优点,被开发应用于食品工业、生物化工、能源工程、环境工程、电子技术等领域。随着材料科学技术的发展,纳米级多孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。微孔无机膜还应用于光学、电子学、磁学等领域。
存在的问题:
材料的脆性;缺乏完整材料的大规模生产系统;缺乏对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法;缺乏连续生产工艺;缺乏将孔结构与力学性能相联系的有效模型;材料间连接技术的不足;多孔泡沫制备中溶剂提取法的简化;合成催化剂的活性和尺寸选择性;完整的膜净化方法;生产成本高。

Ⅸ 陶氏滤芯和陶瓷滤芯区别

陶氏抄滤芯
在全世界得到广泛地应用袭,为居家个人、各类社团和工业行业提供最高品质的净化水。

陶氏反渗透膜具有最低的故障率,拥有最多的安装使用量及更广泛的应用领域;陶氏FILMTECH极低压反渗透膜具有最高的通量和最低的操作压力,陶氏开发了新一代LP超低压膜反渗透元件。
陶氏膜元件仅在美国生产,完全原装进口,产品出自技术领先的自动化生产线,膜片绝无补丁,脱盐层更厚,可采用无机酸碱强烈清洗,全自动的元件组装技术,成品无需通水检验,真正保证了全球一致的供货品质。

陶瓷滤芯
陶瓷滤芯主要采用矿物优质材料精选后高温烧制而成,根据所用材料可以分为刚玉、硅藻土、碳化硅等。主要用于应用于化工精细过滤、高温高压气体过滤等。

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