魏磊
,
黄彦
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140531
提出了一种炭辅助的固态粒子烧结工艺,可在大孔烧结金属载体表面直接制得无过渡层的多孔陶瓷膜。以纳米TiO2为成膜粒子,以大孔不锈钢滤管为载体,以聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,采用浸渍提拉法在载体表面涂覆。考察了不同烧结气氛(氮气和空气)对陶瓷膜制备的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析和孔径测试对材料进行表征。实验发现,试样在空气中烧结后膜层发生严重剥落,而在氮气中烧结后膜层完整。这是由于PVA在氮气中高温碳化生成炭,所形成的 TiO2和炭的混合结构削弱了因载体表面状况差和陶瓷—金属间热膨胀系数不匹配而引起的陶瓷层烧结应力。待陶瓷颗粒烧结后,涂层中的炭经空气热处理脱除。所制备的多孔TiO2/不锈钢膜的膜层厚度约10mm,平均孔径为0.21mm,室温下氮气通量为1.72 m3/(m2·h·kPa)。
关键词:
固态粒子烧结
,
大孔不锈钢载体
,
多孔TiO2/不锈钢膜
,
烧结气氛
,
烧结应力
