给水-外文翻译-等静压法超、微滤陶瓷膜的制造和特点.doc

学号：07415215

毕业设计（论文）外文翻译
（2011届）

外文题目ManufactureandCharacterizationofUltraand
MicrofiltrationCeramicMembranesbyIsostaticPressing
译文题目等静压法超滤、微滤陶瓷膜的制造和特点
外文出处CeramicsInternational
学生黄佳佳
学院环境与安全工程学院专业班级给水072
校内指导教师专业技术职务教授
校外指导老师无专业技术职务无
二○一一年二月

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等静压法超、微滤陶瓷膜的制造和特点

摘要：本文主要介绍超滤、微滤多孔管道和油水分离陶瓷膜的制造。为了达到这种效果，试验中严格控制虑孔的分布和大小。将30%的固体颗粒(氧化锆、氧化铝粉末和蔗糖)悬浮液,70%的液体(异丙醇)放在准备好的广口瓶里，根据预设的虑孔尺寸，改变蔗糖粒子的研磨时间。通过等静压方法制作薄膜，用扫描电镜观察结构，用水银浸入称重的方法测定孔隙率。薄膜的形态学特性证明它是由多孔氧化锆和氧化铝形成的薄膜结构。水银孔隙率分析方法的结果显示微滤用平均1.8µm的多滤孔薄膜，而超滤顶层用平均尺0.01-0.03µm大小的滤孔，后面用平均尺寸1.8µm的滤孔。依靠制造工艺的应用，制造具有分离水油乳剂性能的超滤和微滤薄膜是很有可能的。
关键词：陶瓷膜；均压；蔗糖；超滤；微滤
1.介绍：
石化、冶金和食品制造业会产生很多以油/水或水/油乳状液形式的废弃液体。薄膜技术可能是乳状液分离的一个廉价、有效的替代方法；因而已经有人发表了几篇阐述通过陶瓷膜使油水乳状液分离的论文[1-3]。由于陶瓷膜具有诸多的优势，用陶瓷薄膜代替聚合薄膜将产生持续的利益，比如在高温高压下的稳定性、很好的化学的稳定性、高机械强度、寿命长和很好的去污性能。氧化铝薄膜已经广泛地被应用，但最近研究机构考虑使用像氧化锆、二氧化钛和矽石其它多孔薄膜材料。
为了实现膜技术的商业运用，研究机构应该在制造业技术、费用，微观结构特性、过滤效率及其他方面进行大量的研究。在这种意义上，许多制备陶瓷膜的工艺，譬如溶胶凝胶法、逆相法、挤出和粉浆烧铸法已经在最近数年中得到发展[4-7]。文献中也记载了其他方法。比如说，Cui等其他人[8]通过原位水热合成法，在α-铝管内制备沸石\陶瓷微滤薄膜来治理被油污染的水。Zhang等人[9]用固相烧结法制备掺有二氧化钛的氧化铝复合微滤膜，这种膜用于分离油性废水。Zhou等人[10]还制备一种由平面多孔钛铝合金构成的二氧化钛薄膜，这种合金是通过电泳沉积和浸涂过程来合成的。
等静压也运用于制造汽车零件、电和热绝缘体、镀膜材料、组织工程学中陶瓷支架[11]和薄膜[12,13]。然而,目前的研究均未考虑等静压方法来制造分离油水乳状液的微滤、超滤陶瓷膜。
本文主要介绍等静压方法的应用。等静压作为一种成形方法，可获得能够实现水油分离和不支持水油分离的超、微滤陶瓷膜。由于相比其他方法来说，等静压方法具有诸如高质量、陶瓷单元的均匀性好、能制成多层结构、设计中能灵活应用和节省材料（对研究而言）等几项优势，因而选择此方法。
要制造像过滤器或者薄膜一类的陶瓷材料,要在悬浮液或浆体（陶瓷颗粒的原料）中混入致孔剂。像蔗糖一类的致孔剂，在烧结生成微孔过程中分解掉了。此外，蔗糖能够产生特定体积和大小的微孔（敞开或闭合），这直接影响膜的多孔性能和渗透率。因此，像致孔剂的研磨时间和烧结温度的这些因素是极端重要的[14]。
成功应用陶瓷膜的关键在于膜的生产是否能提供较大范围变化的渗透性和高选择性。因此，在薄膜的制备方面的关于微孔大小和分布控制的研究已经完成。这些因素影响薄膜的选择性并决定其应用。为生产超滤、微滤陶瓷膜，应该控制生产过程以便使微滤膜的孔径处于0.1-10µm，使超滤膜的孔径处于0.01-0.1µm范围内。
在这方面，开发一种能够控制微孔大小和孔隙性的方法是很有必要的，这样薄膜才能适合特定的应用。
本文描述了超滤微滤陶瓷膜的制造过程。这一过程运用等静压法作为成形方法并用蔗糖作为致孔剂。这一制造方法被认为能生产出薄膜应用中所需要的理想特性。
2.材料和方法
本文建议使用蔗糖作为致孔剂、采用等静压作为成型方法来制造微滤、超滤陶瓷膜管。由于蔗糖的一系列优点，所以将其作为致孔剂。这些优点包括：在花费较少的情况下能得到较高纯度；在水的浸滤下能除去部分杂质而通过热降解能完全除去杂质；无毒；经过加压后能稍微改变晶体的结构。
2.1准备制备陶瓷膜的泥浆
用高温烧结氧化铝A1000SG（安迈铝业公司）和四氧氧化锆TOSOH－3Y（日本东曹公司）作陶瓷薄膜的结构成份，两者的平均直径分别是0.5µm和0.3µm，各自的表面积