碳化硅陶瓷膜的制备及其应用进展

碳化硅陶瓷膜具有耐高温、抗热震、耐腐蚀、高通量、使用寿命长等优势，是环境污染治理领域中的关键材料。如何制备面向应用过程的高性能碳化硅陶瓷膜已经成为目前的研究热点。本综述介绍了碳化硅陶瓷膜的成膜方法，包括浸渍提拉法、喷涂法、化学气相沉积法及相转化法。此外，阐明了各方法的成型机理、影响因素及优缺点等，概述了碳化硅膜烧结技术的机理、特点及研究现状，包括重结晶技术、前体转化技术、原位反应烧结技术及新型烧结技术，其中重点描述了共烧技术的实际应用价值及挑战，利于明晰碳化硅陶瓷膜性能与制备工艺的关系。并阐明了碳化硅陶瓷膜在高温烟气净化、油水分离、气体分离领域中的应用现状及前景，最后对碳化硅陶瓷膜工业化应用潜力作出展望。     

钙钛矿结构质子导体基固体氧化物燃料电池电解质研究进展

从适用于中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)电解质材料的设计与改性角度出发,回顾了钙钛矿结构质子导体的发展历史、研究现状及未来研究趋势。按照钙钛矿型IT-SOFCs的结构特点,对Ce基、Zr基及Ce/Zr基电解质等质子导体做了重点介绍;指出目前Ce基陶瓷膜在稳定性方面,以及Zr基陶瓷膜在电导率和烧结活性等方面都有待提高;未来这方面研究仍主要以钡基铈酸盐、锆酸盐为主,提高电导率、增加稳定性和烧结活性等将是这类材料长期面临的困难与挑战。从质子导体的结构角度改性传统钙钛矿型IT-SOFCs电解质、探索新型钙钛矿结构质子导体以及采用新的陶瓷膜制备技术方法等将在此类电解质材料的实际应用道路上起到重要作用。     

低成本多孔非对称陶瓷过滤膜的制备与性能研究进展

陶瓷膜因具有机械强度高、耐高温、化学稳定性好、孔径分布可控、再生性能好和环境友好等诸多优势而被应用于众多行业。然而,其生产成本较高导致市场占有率低。此外,陶瓷膜还面临高渗透性和高选择性不能兼备的难题,这限制了其大规模应用。本文综述了采用廉价原料、添加烧结助剂和优化制备工艺来降低非对称陶瓷膜生产成本以及提高其性能方面的研究,分析了相关措施对陶瓷膜的利弊,并展望了陶瓷膜未来的发展方向和应用前景。     

陶瓷膜处理低渗透油田采出水的研究与改进

采用膜法技术对油田采出水进行处理在全球范围内已运用了多年。随着我国油田普遍完成第一次采油,相关法律法规对二、三次采油阶段的采出水回注标准逐渐提高,引入陶瓷膜材料对膜法采出水技术进行改良成为当下我国油田采出水工作中的重点。本文通过对膜分离技术、陶瓷膜材料处理技术、陶瓷膜污染及清洗技术等进行分析和总结,介绍了利用陶瓷膜材料对低渗透油田采出水的应用方法和应用进展,对陶瓷超滤膜处理油田采出水工艺参数的优化方法进行了论述。     

固体废弃物助烧的多孔SiC陶瓷膜支撑体研究进展

反应烧结可以有效降低多孔SiC陶瓷膜支撑体的烧结温度并调控其性能。本文概述了多孔SiC陶瓷膜支撑体的反应烧结原理、烧结助剂的种类及其作用机理，讨论了固体废弃物的种类及其作为烧结助剂在多孔陶瓷制备的应用，最终综述了固体废弃物助烧的多孔SiC陶瓷膜支撑体的研究进展，并对当前存在的问题及未来发展方向进行了总结与展望，为降低多孔SiC陶瓷膜支撑体的烧结温度和成本以及固体废弃物资源化利用提供参考。     

多通道陶瓷膜支撑体烧成制度的探讨

研究了陶瓷膜支撑体烧结温度与孔隙率/收缩率的关系，利用热重/差热分析，确定了陶瓷膜支撑体的烧结温度曲线。结果表明，在1450℃下保温2小时制备的多通道陶瓷膜支撑体无开裂，机械性能完全可满足使用要求，所制备的支撑体可以作为载体进一步开发微滤膜或超滤膜。     

低成本陶瓷膜制备技术研究进展

介绍了Al2O3,基无机陶瓷膜的制备工艺和成本构成,从陶瓷膜制备过程中基料的选取、模具设计、溶胶的制备以及烧结工艺的控制等方面分析了降低成本的途径,综述了降低成本的技术进展.     

致密超细球形氧化铝制备性能良好的陶瓷超滤膜

热等离子体制备的超细球形氧化铝具有表面致密光滑、分散性好等特点，本工作以超细球形氧化铝为原料，通过浸渍提拉烧结法，制备了孔径分布窄、渗透通量高的陶瓷超滤膜，研究了烧结温度对陶瓷膜微孔结构的演化、孔径分布和渗透通量的影响。随后对1250℃下烧结的陶瓷膜进行了纳米硅水分散液过滤处理，采用不同堵塞模型分析了陶瓷膜过滤纳米硅水分散液的膜污染过程。结果表明，通过调节烧结温度调控陶瓷膜的微孔结构，当烧结温度为1250℃时，陶瓷膜的孔径分布较窄，孔径大小为25?65 nm，渗透通量为986.4 L/(m2?h)。超细球形氧化铝粒径分布较窄及表面致密光滑有助于1250℃下烧结形成均匀的烧结颈，提供了陶瓷膜较窄的孔径分布。对1250℃下烧结的陶瓷膜进行了纳米硅水分散液过滤处理后其浊度下降为0.231 NTU，浊度去除率达99.96%。采用不同堵塞模型分析了陶瓷膜过滤纳米硅水分散液的膜污染过程，结果表明，纳米硅水分散液的堵塞模型是滤饼过滤，属于可逆污染。     

烧结金属除尘技术的研究进展

介绍一种高性能的过滤材料——烧结金属过滤材料及其特性。探讨了该过滤材料在除尘技术中的应用及其发展状况 ,对于烧结金属过滤式除尘的设计优化进行了初步研究 ,最后对该除尘技术的前景做了展望     

低温烧结碳化硅陶瓷分离膜的制备及其油水分离性能（英文）

碳化硅陶瓷分离膜具有高亲水性、耐化学腐蚀、抗膜污染等优异性能,在大宗废水、强腐蚀废水、高温废水等的高效处理中受到广泛的关注。然而,碳化硅是典型的强共价键化合物,碳化硅陶瓷膜制备过程具有烧结温度高、制备能耗大等问题。本文采用优选的低熔点化合物作为烧结助剂,经1 000℃烧结制备了高强度、孔径均匀的碳化硅陶瓷分离膜。研究了烧结助剂含量对碳化硅陶瓷膜微观结构、孔径分布、相组成及油水分离性能等的影响。研究表明,低熔点烧结助剂连接碳化硅颗粒形成陶瓷的骨架结构,随着烧结助剂含量从10%（质量分数）增加到30%,碳化硅陶瓷膜的孔隙率从42%降低到35%,同时平均孔径从3.5μm降低到2.1μm,成孔模式由碳化硅颗粒堆积过渡到烧结助剂成孔。纯水实验表明,烧结助剂含量为30%时,随着跨膜压差从0.2 bar增加到0.5 bar碳化硅陶瓷膜的分离通量从120 L/（m²·h）增加到306 L/（m²·h）;油水分离实验表明,当跨膜压力差为0.2 bar时碳化硅陶瓷膜的截留率和分离通量分别为93.3%和123 L/（m²·h）。     

相转化法制备氧化钇稳定氧化锆中空纤维陶瓷膜

采用相转化和烧结相结合的方法制备了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)中空纤维陶瓷膜，研究了铸膜液中YSZ粉末含量和烧结温度对中空纤维陶瓷膜的微观结构和性能的影响。结果表明，YSZ中空纤维陶瓷膜的不对称结构包含指状结构和海绵状结构，YSZ含量会影响两种结构的比例，烧结则会引起微观结构的致密化。在铸膜液配比为m(YSZ):m(PSF):m(NMP)=5.0:1:4，烧结温度为1200 ℃的条件下制备出性能良好的中空纤维陶瓷膜，其纯水通量为2.33 m3/(m2·h·MPa)，抗弯强度为134.5 MPa。     

多孔陶瓷膜支撑体在HNO_3溶液中的腐蚀性能研究

为了考察陶瓷膜在苛刻体系中的应用性能,研究了管式多孔陶瓷膜支撑体(质量分数99%Al2O3)在硝酸溶液(温度20—90℃,浓度1—10 mol/L)中的微观结构演变、质量损失率、腐蚀掉的元素成分随时间的关系,以及支撑体的孔结构、纯水通量和机械强度随其质量损失率的变化关系。结果表明主要在支撑体颗粒间的烧结颈部发生了选择性的腐蚀,在腐蚀初期其质量损失主要是由于烧结颈部中Na,Ca,Al等元素的溶解。支撑体的耐腐蚀性能与其烧结颈部的杂质含量密切相关。多孔支撑体的机械强度随支撑体在HNO3溶液中的质量损失率增大而逐渐降低。所用的多孔陶瓷膜支撑体具有优异的耐腐蚀性能。该研究为进一步提高支撑体的耐腐蚀性能及预测陶瓷膜在酸性环境中的使用性能奠定了基础。     

陶瓷膜材料发展现状分析研究

相比于传统聚合物分离膜材料,具有大量非对称贯通的微细孔结构的陶瓷膜材料因分离效率高、耐化学腐蚀性强、以及耐高温等优点被广泛应用于液固分离、气固分离、水处理以及节能环保等领域。本文针对陶瓷膜材料的发展,详细介绍了陶瓷膜的材料体系,对比了不同制备方法的优缺点;总结了当前陶瓷膜材料的种类和应用领域,对国内外陶瓷膜的研究现状及现存问题进行了分析,并从市场需求、产业规模、性能提升等方面提出建议,对陶瓷膜产业的发展具有一定的指导意义。     

高温陶瓷膜材料国内外发展现状

论述了国内外陶瓷膜材料技术发展现状和应用情况,对国内高温陶瓷膜材料发展现状进行了分析,提出今后发展方向。     

陶瓷膜制备低成本化途径的研究进展

本文从原材料的选择,新型成型工艺的使用以及降低烧结成本等方面综述了降低多孔陶瓷膜的制作成本的方法,综合分析了陶瓷膜低成本化研究的各种途径。在此基础上,本文还分析了如何通过陶瓷分离膜的表面修饰改性方法,提高陶瓷膜的选择性与渗透性。在降低陶瓷膜成本的同时,提高膜的分离性能,有利于加快我国陶瓷膜工业应用的发展。     

新型Si3N4/TiCnano复合陶瓷材料的制备及性能

本文利用热压烧结方式制备了新型Si3N4/TiCnano复合陶瓷材料,对材料的配方及烧结工艺进行了优化,采用XRD、SEM等手段分析了材料的微观结构,研究了烧结条件对材料性能的影响机理。结果表明,所研究的材料具有良好的力学性能。     

镁基材料表面微弧氧化生物医用陶瓷涂层研究进展

利用微弧氧化技术在镁基材料表面原位生成陶瓷膜层,能显著增强镁基材料的耐磨性、耐腐性、生物相容性等表面性能,在医用镁基材料表面改性中具有广泛的应用前景.本文主要对镁基材料表面微弧氧化所用的电解液组成、陶瓷膜的结构组成、复合生物涂层及其生物相容性的研究现状进行了评述,并对今后的研究前景进行了展望.     

高温除尘碳化硅膜的制备及其抗腐蚀特性

采用喷涂法在碳化硅(SiC)支撑体上覆膜,根据碳化硅材料的氧化特性,设计了有氧烧结和氩气烧结随温度转换的组合烧结制度,并通过优化保温时间降低碳化硅陶瓷膜烧结成本。研究结果表明,新的烧结制度能有效地控制有氧烧结阶段产生的二氧化硅(SiO_2)量,并促进其与烧结助剂氧化锆(ZrO_2)等在气氛烧结阶段的反应,反应生成的锆英石相和添加莫来石相共同形成SiC颗粒连接颈部。制备的碳化硅陶瓷膜平均孔径为3.03μm,气体通量为175 m~3?m~(-2)?h~(-1)?kPa~(-1)。且在100℃的0.25 mol?L~(-1)的H_2SO_4溶液和0.25 mol?L~(-1)的NaOH溶液中腐蚀6 h后,膜层表面形貌无明显变化,具有较强的抗腐蚀性能。     

污水处理中陶瓷膜清洗技术的研究进展

首先对陶瓷膜进行了简单介绍,阐述了陶瓷膜的应用,肯定了对陶瓷膜清洗技术进行研究的正确性和前沿性。然后介绍了陶瓷膜清洗技术的原理。接下来研究污水处理行业中的陶瓷膜清洗技术,将污水分为工业污水和生活污水的两大部分,着重介绍和阐述了被矿井污水、含油污水、自然有机化合物污水及生活污水污染的陶瓷膜进行不同清洗技术的应用和研究进展。最终对陶瓷膜清洗技术未来的发展进行了展望。     

烧结温度对黄土陶瓷膜支撑体性能的影响

实验以洛川黄土为骨料,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为烧结助剂.利用滚压成型法、固态离子烧结法来制备黄土陶瓷膜支撑体,并对制备的支撑体的性能影响因素进行了探究.通过压汞法、三点弯曲法、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及自制装置对支撑体试样进行测试.分别研究孔径分布、孔隙率、抗折强度、晶相变化、表面形貌、酸碱腐蚀率以及纯水通量等对黄土陶瓷膜支撑体性能的影响.研究结果表明:十二烷基苯磺酸钠能显著降低黄土陶瓷膜烧结时候的温度.当烧结温度小于1000℃时,支撑体中没有新物质生成;当烧结温度大于1090℃时,纯水通量随烧结温度的升高呈现出下降趋势;当烧结温度恰好达到1070℃,此时制得的支撑体性能良好,中值孔径为6975.9 nm、抗折强度37.83 MPa、孔隙率20.65％、纯水通量1943.70 L/(m2·h·MPa)、酸/碱腐蚀率0.340％/0.195％.