烧结温度对氧化铝陶瓷膜支撑体性能的影响

摘要

实验以α-Al2O3为骨料,TiO2-MnO2-MgO为复相烧结助剂,采用挤压成型法和固态粒子烧结法制备Al2O3陶瓷膜支撑体,并探究烧结温度对陶瓷膜支撑体性能的影响.通过压汞法、自制纯水通量测定装置、三点弯曲法、质量损失法、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法对α-Al2O3陶瓷支撑体的孔隙率、纯水通量、抗折强度、酸碱腐蚀率、晶相变化以及表面形貌等微观结构进行分析表征.研究结果表明:TiO2-MnO2-MgO能显著降低α-Al2O3陶瓷支撑体的烧结温度,烧结温度低于800℃,无法提供足够的激活能,支撑体没有新相生成;超过1 300℃时,支撑体纯水通量随着烧结温度升高而急剧下降.当烧结温度为1 300℃时,制得的支撑体性能良好,孔隙率达到了44.84％、抗折强度为80.21 MPa、纯水通量为8 979.37 L/(m2·h·MPa)、酸/碱腐蚀质量损失率为0.87％/1.09％.