多孔陶瓷膜的材料設(shè)計(jì)與科學(xué)研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文多孔陶瓷膜的材料設(shè)計(jì)與科學(xué)研究姓名：常啟兵申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：劉杏芹20050501摘要兩種材料的混合粉體會(huì)因粉體的表面性質(zhì)不同而難于制備成穩(wěn)定懸浮液。第三章中討論了通過粉體預(yù)處理和懸浮液制備工藝優(yōu)化，以商用的聚丙烯酸(隊(duì)A)為分散劑制備了穩(wěn)定的A1203zr02復(fù)合懸浮液。結(jié)果顯示：影響復(fù)合A1203Zr02懸浮液穩(wěn)定的主要因素是分散劑PAA的濃度，含量，分子量范圍和伸展?fàn)顟B(tài)，懸浮液的p

2、H值，溫度，固含量等。傳統(tǒng)的沉降高度法適用于固含量5～30％的懸浮液穩(wěn)定性的定性表征，但對(duì)近穩(wěn)定懸浮液的表征無效。改進(jìn)的沉降高度法以高度方向上固含量的偏移來表征懸浮液穩(wěn)定性，不僅擴(kuò)大了沉降高度法的有效表征范圍，還使之從定性分析變?yōu)榘攵糠治?，所得?shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)不同體系具有可比性，擴(kuò)大了研究者在這一領(lǐng)域的交流。3為提高高性能陶瓷膜的制膜工藝中對(duì)膜層厚度的控制，研究了毛細(xì)膠態(tài)過濾，薄膜涂敷機(jī)理和外加壓力共同作用對(duì)濕膜生長的影響，對(duì)文獻(xiàn)中沿用多年

3、的濕膜形成速率公式進(jìn)行了更為合理的科學(xué)修正，式中提出了飽和時(shí)間的概念。已經(jīng)建立的用于預(yù)測濕膜厚度的多種理論模型，往往偏重考察某種機(jī)理作用下浸漿時(shí)間對(duì)濕膜厚度的影響。第四章詳細(xì)推導(dǎo)了毛細(xì)膠態(tài)過濾。薄膜涂敷機(jī)理和懸浮液重力(外加壓力)共同作用對(duì)濕膜生長的影響，得到修正的濕膜生長速率表達(dá)式：厶。=[虹筍，]o叫擊](爭]％(等]兄L口口?！籐1a八，／LpgJ(f幻)式中提出飽和時(shí)間fo概念，它對(duì)應(yīng)于支撐體被分散介質(zhì)飽和的時(shí)間。當(dāng)浸漿時(shí)間，小

4、于飽和時(shí)間幻，毛細(xì)膠態(tài)過濾和薄膜涂敷機(jī)理以及外加壓力共同促進(jìn)濕膜厚度增加；如果浸漿時(shí)間r大于飽和時(shí)間幻，只有薄膜涂敷機(jī)理和外加壓力促使?jié)衲ず穸壤^續(xù)增加。此時(shí)，濕膜厚度增加的速率降低。修正的濕膜生長表達(dá)式揭示了膜厚度與成膜過程條件的定量關(guān)系，在理論上豐富了對(duì)濕膜形成過程的認(rèn)識(shí)，在工藝上，為實(shí)現(xiàn)陶瓷膜制備從以經(jīng)驗(yàn)為主向定量控制的轉(zhuǎn)變作出貢獻(xiàn)。4為提高商用多孔A1203支撐體的耐腐蝕性質(zhì)，使用化學(xué)穩(wěn)定性好的zr02為助燒結(jié)劑。在較低燒結(jié)溫度下