CN108947508A - 一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途 - Google Patents
一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108947508A CN108947508A CN201810953658.2A CN201810953658A CN108947508A CN 108947508 A CN108947508 A CN 108947508A CN 201810953658 A CN201810953658 A CN 201810953658A CN 108947508 A CN108947508 A CN 108947508A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- section
- temperature
- sintering temperature
- preparation
- heating rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 58
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 45
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 40
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 24
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 17
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 15
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 14
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000022 bacteriostatic agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical group [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002304 perfume Substances 0.000 claims 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000001408 fungistatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 229910006283 Si—O—H Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000016639 Syzygium aromaticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000223014 Syzygium aromaticum Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002384 drinking water standard Substances 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010458 rotten stone Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/14—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/408—Noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6565—Cooling rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/661—Multi-step sintering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种陶瓷滤芯、其制备方法和用途，所述制备方法包括将滤芯生坯进行烧结，所述烧结过程中将烧结温度分为3‑6段，本发明制备的陶瓷滤芯具有机械强度高、过滤效果好、无重金属污染、良品率高、成本低，且工艺耗时短，比传统工艺减少20％‑30％的时间，适用于水质处理。
Description
技术领域
本发明属于净水领域，涉及一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途。
背景技术
陶瓷滤芯，具有耐酸碱、耐高温、抗腐蚀等独特功能，在水处理领域具有广泛的应用。其具有以下特点：轻质，高气孔率，使用寿命长，易于清洁和再生；具有良好的状态和高过滤精度，是一种环保的水质过滤材料。
CN107158805A公开了一种多功能复合陶瓷滤芯及其制备方法，将陶瓷粉体、粘接剂，有机造孔剂等搅拌均匀，泥浆液静置陈化24h，然后注浆成型、脱模、干燥，最后进行烧结，冷却，得到陶瓷滤芯；CN107089836A公开了一种离子活性多微孔陶瓷滤芯原料配方及其制造工艺，将蒙脱石、硅土、造孔剂、粘结剂等混合均匀，先用球磨机进行研磨10-30h，然后再将催化剂二硫酸液倒入球磨内再第二次研磨1～5h，物理和化学反应同步进行，研磨后形成泥浆；将泥浆抽入浆池里，再经过压坭和练坭后，进入成型车间进行坯体成型；最后进行烧结，冷却，得到陶瓷滤芯；CN1299797C公开了一种多孔无机微滤滤芯的制备方法，将基料、载体、固化添加剂搅拌制成复合基料，经压制成型，常温反应固化，制成生坯；生坯经脱模烘干，在高温下烧结，冷却后制成陶瓷滤芯。
以上传统的制备方法的缺点：(1)添加造孔剂，使得陶瓷的精度受到影响；(2)使用球磨机进行研磨，增加了工艺流程；(3)复合基料搅拌、静置时间长，生坯烧结时间长，能耗增加，并且滤芯的强度不均一，产品不良率高；(4)最终的产品不能有效去除铬(六价)、铝、砷、锑等重金属污染。
因此，开发一种机械强度高、良品率高、成本低、工艺耗时短且环保无污染的陶瓷滤芯仍是本领域研究的热点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途，所述陶瓷滤芯具有机械强度高、过滤效果好、无重金属污染、良品率高、成本低，且工艺耗时短，比传统工艺减少20％-30％的时间，适用于水质处理。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种陶瓷滤芯的制备方法，所述制备方法包括将滤芯生坯进行烧结，所述烧结过程中将烧结温度分为3-6段，例如3段、4段、5段或6段。
在本发明中，所述烧结温度分为6段，第一段为去除生坯中的水分，第二段为预烧结，第三段为结晶化，第四段为瓷化，第五段为退火，第六段为冷却。
本发明在烧结过程对温度分段控制，通过对温度更为精准和严格的把控，使整个烧结过程用时很短，比传统工艺减少约20％-30％的时间，并且还可提高陶瓷滤芯的硬度和强度，不断完善陶瓷滤芯的孔结构，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向，从而消除组织缺陷，保证较高的良品率。
在本发明中，所述第一段烧结温度从25℃升温至110℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，例如1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min、15℃/min等，优选1℃/min。。
在本发明中，所述第一段在110℃保温1-5h，例如1h、2h、3h、4h、5h等，优选2h。
在本发明中，所述第二段烧结温度从110℃升温至350℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，例如1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min、15℃/min等，优选1℃/min。
在本发明中，所述第二段在350℃保温1-5h，例如1h、2h、3h、4h、5h等，优选1h。
在本发明中，所述第三段烧结温度从350℃升温至780℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，例如1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min、15℃/min等，优选1℃/min。
在本发明中，所述第三段在780℃保温1-5h，例如1h、2h、3h、4h、5h等，优选2h。
在本发明中，所述第四段的烧结温度从780℃升温至1100℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，例如1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min、15℃/min等，优选1℃/min。
在本发明中，所述第四段在1100℃保温1-10h，例如1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h等，优选3h。
在本发明中，所述第五段烧结温度从1100℃降温至500℃，降温速率为1℃/min-15℃/min，例如1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min、15℃/min等，优选1℃/min。
在本发明中，所述第五段在500℃保温1-20h，例如1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h等，优选8h。
在本发明中，所述第六段烧结温度从500℃降温至80℃，降温速率为1℃/min-15℃/min，例如1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min、15℃/min等，优选1℃/min。
在本发明中，所述第六段在80℃保温10-50h，例如10h、15h、20h、25h、30h、35h、40h、45h、50h等，优选32h。
在本发明中，所述滤芯生坯的制备方法为：将硅藻土、抑菌剂和水玻璃混合均匀，得到滤芯生坯。
在本发明中，所述硅藻土的目数为50-1000目，例如50目、100目、200目、300目、400目、500目、600目、700目、800目、900目、1000目等。
本发明选用50-1000目的硅藻土，制备得到的陶瓷滤芯孔径大小合适，在保证过滤精度的同时又可保证过滤速度；若硅藻土的目数低于50目，则陶瓷滤芯的孔径过大，影响过滤效果；若高于1000目，则陶瓷滤芯的孔径较小，过滤较慢。
在本发明中，以硅藻土的添加量为50-80重量份(例如50重量份、55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份、80重量份等)计，所述抑菌剂的添加量为10-30重量份，例如10重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份等。
在本发明中，所述抑菌剂为纳米氧化锌、负离子粉、钛白粉、载银活性炭、载银二氧化钛或丁香中的任意一种或至少两种的组合，优选载银二氧化钛和钛白粉的混合。
在本发明中，优选地，所述载银二氧化钛和钛白粉的质量比为1:1-2:1，例如1:1、1.2:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.8:1、2:1等。
在本发明中，以硅藻土的添加量为50-80重量份(例如50重量份、55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份、80重量份等)计，所述水玻璃的添加量为10-15重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份等。
在本发明中，所述水玻璃中碱性金属氧化物和二氧化硅的摩数为0.3:1-3:1，例如0.3:1、0.5:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.3:1、2.5:1、2.8:1、3:1等，优选3:1。
本发明选用的水玻璃中碱性金属氧化物和二氧化硅的摩数为0.3:1-3:1，在该比例范围内水玻璃具有较好的强度和硬度，从而增加陶瓷滤芯生胚的硬度，不易产生缺陷，当二者的摩数低于该范围时，制备的陶瓷滤芯硬度较低，良品率较差，当二者的摩数高于该范围时，制备的陶瓷滤芯的硬度太高，容易造成内部缺陷，良品率低。
在本发明中，所述碱性金属氧化物为氧化钠或氧化钾。
在本发明中，所述混合是在搅拌条件下混合，搅拌时间为10-60min，例如10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min等。
在本发明中，所述固化成型是通过二氧化碳气硬法固化。
在本发明中，所述二氧化碳的纯度为60％-99％，例如60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％等，优选99％
在本发明中，述二氧化碳气体的吹气压力为0.1MPa-1MPa，例如0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1MPa等。
本发明采用二氧化碳气硬法固化成型，其中水玻璃中存在下列平衡：R2O·mSiO2·nH2O＝2ROH+mSiO2·nH2O，其中R为碱金属，在向混合物料中吹入二氧化碳时，二氧化碳作为酸性氧化物会和反应得到的ROH反应，会促使反应向右进行，则生成的硅酸分子增多，硅酸分子中存在-Si-O-H键，易发生缩聚反应，形成凝胶，而滤芯生胚的硬度取决于生成的硅酸凝胶，抗湿性取决于未反应的水玻璃的失水，二氧化碳露点为-30℃，且非常干燥，在吹气过程中，除了有化学作用外，必然伴随物理脱水硬化作用，因此可加速混合基料的固化成型。
作为优选的技术方案，所述陶瓷滤芯的制备方法包括以下步骤：
(1)将50-80重量份硅藻土、10-30重量份抑菌剂和10-15重量份水玻璃在搅拌下混合10-60min，后在二氧化碳纯度为99％，吹气压力为0.5MPa条件下进行二氧化碳气硬法固化成型，得到滤芯生坯；
(2)将步骤(1)得到的滤芯生坯按烧结温度分为六段进行烧结，第一段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从25℃升温至110℃，保温1-5h，第二段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从110℃升温至350℃，保温1-5h，第三段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从350℃升温至780℃，保温1-5h，第四段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从780℃升温至1100℃，保温1-10h，第五段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从1100℃降温至500℃，保温1-20h，第六段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从500℃降温至80℃，保温10-50h，得到陶瓷滤芯。
在本发明中，所述陶瓷滤芯制备方法还包括将得到的陶瓷滤芯冷却、去除重金属以及干燥。
在本发明中，所述去除重金属通过冲洗或浸泡实现。
在本发明中，所述冲洗或浸泡所用的液体为水、酒精或甲醇中任意一种或至少两种的混合。
在本发明中，所述冲洗的压力为0.1-0.5MPa，例如0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa等。
在本发明中，所述冲洗的流速为0.1-10L/min，例如0.1L/min、1L/min、2L/min、3L/min、4L/min、5L/min、6L/min、7L/min、8L/min、9L/min、10L/min等。
本发明选用合适的冲洗压力和冲洗速度，既可确保残留的金属离子被冲洗干净，又可避免因冲洗压力或冲洗速度过高对陶瓷滤芯产生损害。
在本发明中，所述干燥温度为80-500℃，例如80℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃等。
在本发明中，所述干燥时间为10min-120min，例如10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min等。
本发明的目的之二在于提供一种由目的之一所述的制备方法制备得到的陶瓷滤芯。
本发明的目的之三在于提供一种如上所述的陶瓷滤芯在水质过滤中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的陶瓷滤芯的制备方法，将烧结过程将温度分段控制，通过对温度更为精准和严格的把控，使整个烧结过程用时很短，比传统工艺减少约20％-30％的时间；通过控制水玻璃的摩数，从而增加陶瓷滤芯的强度和硬度；本发明选用合适目数的硅藻土，过滤时间短，过滤精度高；本发明制备得到的陶瓷滤芯，机械强度高、过滤效果好、无重金属污染、良品率高、成本低，且工艺耗时短，适用于水质处理。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，提供一种陶瓷滤芯的制备方法，所述陶瓷滤芯制备方法包括以下步骤：
(1)将80重量份200目的硅藻土、5重量份的载银二氧化钛、5重量份的钛白粉和10重量份的Na2O·3SiO2在搅拌下混合10min，后在二氧化碳纯度为99％，吹气压力为0.5MPa条件下进行二氧化碳气硬法固化成型，得到滤芯生坯；
(2)将步骤(1)得到的滤芯生坯按烧结温度分为六段进行烧结，第一段将烧结温度以1℃/min的升温速率从25℃升温至110℃，保温2h，第二段将烧结温度以1℃/min的升温速率从110℃升温至350℃，保温1h，第三段将烧结温度以1℃/min的升温速率从350℃升温至780℃，保温2h，第四段将烧结温度以1℃/min的升温速率从780℃升温至1100℃，保温3h，第五段将烧结温度以1℃/min的升温速率从1100℃降温至500℃，保温8h，第六段将烧结温度以1℃/min的升温速率从500℃降温至80℃，保温32h，后冷却至室温，以1L/min的流速冲洗10min去除重金属，200℃干燥10min，抛光去粉，得到所述陶瓷滤芯。
实施例2
(1)将70重量份100目的硅藻土、10重量份的载银二氧化钛、5重量份的钛白粉和15重量份的Na2O·SiO2在搅拌下混合10min，后在二氧化碳纯度为90％，吹气压力为1MPa条件下进行二氧化碳气硬法固化成型，得到滤芯生坯；
(2)将步骤(1)得到的滤芯生坯按烧结温度分为六段进行烧结，第一段将烧结温度以5℃/min的升温速率从25℃升温至110℃，保温2h，第二段将烧结温度以5℃/min的升温速率从110℃升温至350℃，保温2h，第三段将烧结温度以5℃/min的升温速率从350℃升温至780℃，保温2h，第四段将烧结温度以5℃/min的升温速率从780℃升温至1100℃，保温2h，第五段将烧结温度以5℃/min的升温速率从1100℃降温至500℃，保温10h，第六段将烧结温度以5℃/min的升温速率从500℃降温至80℃，保温30h，后冷却至室温，以2L/min的流速冲洗10min去除重金属，150℃干燥10min，抛光去粉，得到所述陶瓷滤芯。
实施例3
(1)将70重量份200目的硅藻土、10重量份的载银二氧化钛、5重量份的钛白粉和15重量份的3Na2O·SiO2在搅拌下混合10min，后在二氧化碳纯度为60％，吹气压力为0.1MPa条件下进行二氧化碳气硬法固化成型，得到滤芯生坯；
(2)将步骤(1)得到的滤芯生坯按烧结温度分为六段进行烧结，第一段将烧结温度以15℃/min的升温速率从25℃升温至110℃，保温2h，第二段将烧结温度以15℃/min的升温速率从110℃升温至350℃，保温1h，第三段将烧结温度以15℃/min的升温速率从350℃升温至780℃，保温5h，第四段将烧结温度以15℃/min的升温速率从780℃升温至1100℃，保温5h，第五段将烧结温度以15℃/min的升温速率从1100℃降温至500℃，保温8h，第六段将烧结温度以15℃/min的升温速率从500℃降温至80℃，保温27h，后冷却至室温，以1L/min的流速冲洗10min去除重金属，200℃干燥10min，抛光去粉，得到所述陶瓷滤芯。
实施例4
在本实施例中，提供一种陶瓷滤芯的制备方法，所述陶瓷滤芯制备方法包括以下步骤：
(1)将50重量份50目的硅藻土、20重量份的载银二氧化钛、15重量份的钛白粉和15重量份的K2O·3SiO2在搅拌下混合10min，后在二氧化碳纯度为99％，吹气压力为1MPa条件下进行二氧化碳气硬法固化成型，得到滤芯生坯；
(2)将步骤(1)得到的滤芯生坯按烧结温度分为六段进行烧结，第一段将烧结温度以10℃/min的升温速率从25℃升温至110℃，保温5h，第二段将烧结温度以10℃/min的升温速率从110℃升温至350℃，保温5h，第三段将烧结温度以10℃/min的升温速率从350℃升温至780℃，保温5h，第四段将烧结温度以10℃/min的升温速率从780℃升温至1100℃，保温10h，第五段将烧结温度以10℃/min的升温速率从1100℃降温至500℃，保温20h，第六段将烧结温度以10℃/min的升温速率从500℃降温至80℃，保温50h，后冷却至室温，以10L/min的流速冲洗60min去除重金属，500℃干燥10min，抛光去粉，得到所述陶瓷滤芯。
实施例5
在本实施例中，提供一种陶瓷滤芯的制备方法，所述陶瓷滤芯制备方法包括以下步骤：
(1)将80重量份1000目的硅藻土、5重量份的载银二氧化钛、5重量份的钛白粉和10重量份的3K2O·SiO2在搅拌下混合60min，后在二氧化碳纯度为60％，吹气压力为0.1MPa条件下进行二氧化碳气硬法固化成型，得到滤芯生坯；
(2)将步骤(1)得到的滤芯生坯按烧结温度分为六段进行烧结，第一段将烧结温度以5℃/min的升温速率从25℃升温至110℃，保温1h，第二段将烧结温度以5℃/min的升温速率从110℃升温至350℃，保温1h，第三段将烧结温度以5℃/min的升温速率从350℃升温至780℃，保温1h，第四段将烧结温度以5℃/min的升温速率从780℃升温至1100℃，保温1h，第五段将烧结温度以5℃/min的升温速率从1100℃降温至500℃，保温1h，第六段将烧结温度以5℃/min的升温速率从500℃降温至80℃，保温10h，后冷却至室温，以0.1L/min的流速冲洗60min去除重金属，80℃干燥60min，抛光去粉，得到所述陶瓷滤芯。
实施例6
与实施例1的区别仅在于水玻璃中Na2O和SiO2的摩数为5:1，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例7
与实施例1的区别仅在于水玻璃中Na2O和SiO2的摩数为1:5，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例8
与实施例1的区别仅在于硅藻土的目数为20目，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例9
与实施例1的区别仅在于硅藻土的目数为1500目，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例10
与实施例1的区别仅在于烧结温度分为5段，即将第一段和第二段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从25℃直接升温至350℃，在350℃保温1h，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例11
与实施例1的区别仅在于烧结温度分为5段，即将第三段和第四段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从350℃直接升温至1100℃，在1100℃保温3h，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例12
与实施例1的区别仅在于烧结温度分为5段，即将第五段和第六段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从1100℃直接降温至80℃，在80℃保温32h，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例13
与实施例1的区别仅在于烧结温度分为4段，将第一段、第二段和第三段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从25℃直接升温至780℃，在780℃保温2h，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例14
与实施例1的区别仅在于烧结温度分为3段，将第一段和第二段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从25℃直接升温至350℃，在350℃保温1h，将第三段和第四段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从350℃直接升温至1100℃，在1100℃保温3h，将第五段和第六段合并，即为烧结温度以1℃/min的降温速率从1100℃降温至80℃，在80℃保温32h，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例15
与实施例1的区别仅在于载银二氧化钛和钛白粉的质量比为3:7，即载银二氧化钛为3重量份，钛白粉为7重量份，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例16
与实施例1的区别仅在于载银二氧化钛和钛白粉的质量比为4:1，即载银二氧化钛为8重量份，钛白粉为2重量份，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例17
与实施例1的区别仅在于本实施例的抑菌剂不包括载银二氧化钛，而钛白粉的添加量为实施例1中载银二氧化钛和钛白粉的添加量之和，即钛白粉的添加量为10重量份，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例18
与实施例1的区别仅在于本实施例的抑菌剂不包括钛白粉，而载银二氧化钛的添加量为实施例1中载银二氧化钛和钛白粉的添加量之和，即载银二氧化钛的添加量为10重量份，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
实施例19
与实施例1的区别仅在于，用等量的载银活性炭替代实施例1中载银二氧化钛和钛白粉的添加量之和，即载银活性炭的添加量为10重量份。
实施例20
与实施例1的区别仅在于，用等量的纳米氧化锌替代实施例1中载银二氧化钛和钛白粉的添加量之和，即纳米氧化锌的添加量为10重量份。
对比例1
与实施例1的区别仅在于烧结过程，即为烧结温度从25℃升温至1100℃，保温3h，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
对比例2
与实施例1的区别仅在于烧结温度分为2段，将第一段、第二段、第三段和第四段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从25℃直接升温至1100℃，在1100℃保温3h，将第五段和第六段合并，即为烧结温度以1℃/min的升温速率从1100℃直接降温至80℃，在80℃保温32h，其余组分与组分配比以及制备方法均与实施例1相同。
测定实施例1-12和对比例1-2提供的陶瓷滤芯进行抑菌效果测试、加标余氯测试、过滤精度测试、金属离子残留测试和拉力测试，测试方法如下：
抑菌效果测试：按照ASTM E2149—2013a《在动态接触条件下测定稳态抗菌剂的抗菌活性测定的标准试验方法》进行测定；
加标余氯测试：按照GB5750-85《生活饮用水标准检验法》进行测定；
表1
其中，所述铬残余为六价铬残余。
由表1的结果可知，本发明制备的陶瓷滤芯具有较好的机械强度、较高的除菌率、余氯去除率和过滤精度，且无重金属污染；由实施例1和实施例6-7的对比可知，当水玻璃中氧化钠和二氧化硅的摩数比不在本发明限定的范围内，则陶瓷滤芯的机械性能较差，且会有微量重金属残余；由实施例1和实施例8-9的对比可知，当硅藻土的目数低于50目，则陶瓷滤芯的过滤精度较低，影响过滤效果，当硅藻土的目数高于1000目，虽然不影响过滤精度，但是过滤较慢，需用的过滤时间较久；由实施例1和实施例10-14的对比可知，陶瓷滤芯的机械强度、除菌率、余氯去除率和过滤精度均较高，但是段数越少，陶瓷滤芯的性能会有所降低；由实施例1和对比例1-2的对比可知，当陶瓷滤芯在烧结过程中不采用将温度分为3-6段控制，制备得到的陶瓷滤芯的性能会下降，会增加产品的不良率；由实施例1和实施例15-16对比可知，当载银二氧化钛和钛白粉的质量比不在本发明规定的范围内，则制备得到的陶瓷滤芯的除菌率较差；由实施例1和实施例17-20的对比可知，当原料中缺少载银二氧化钛和钛白粉其中之一或者用其他抑菌剂代替时，则制备的陶瓷滤芯的除菌率亦较差；因此，本发明提供的陶瓷滤芯机械强度高、过滤精度高，除菌率和余氯去除率高，无重金属污染，且烧结过程用时较短，大大缩短了陶瓷滤芯制备工艺的时间。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将滤芯生坯进行烧结，所述烧结过程中将烧结温度分为3-6段。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结温度分为6段，第一段为去除生坯中的水分，第二段为预烧结，第三段为结晶化，第四段为瓷化，第五段为退火，第六段为冷却。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一段烧结温度从25℃升温至110℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，优选1℃/min；
优选地，所述第一段在110℃保温1-5h，优选2h；
优选地，所述第二段烧结温度从110℃升温至350℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，优选1℃/min；
优选地，所述第二段在350℃保温1-5h，优选1h；
优选地，所述第三段烧结温度从350℃升温至780℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，优选1℃/min；
优选地，所述第三段在780℃保温1-5h，优选2h；
优选地，所述第四段烧结温度从780℃升温至1100℃，升温速率为1℃/min-15℃/min，优选1℃/min；
优选地，所述第四段在1100℃保温1-10h，优选3h；
优选地，所述第五段烧结温度从1100℃降温至500℃，降温速率为1℃/min-15℃/min，优选1℃/min；
优选地，所述第五段在500℃保温1-20h，优选8h；
优选地，所述第六段烧结温度从500℃降温至80℃，降温速率为1℃/min-15℃/min，优选1℃/min；
优选地，所述第六段在80℃保温10-50h，优选32h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述滤芯生坯的制备方法为：将硅藻土、抑菌剂和水玻璃混合均匀，得到滤芯生坯。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硅藻土的目数为50-1000目；
优选地，以硅藻土的添加量为50-80重量份计，所述抑菌剂的添加量为10-30重量份；
优选地，所述抑菌剂为纳米氧化锌、负离子粉、钛白粉、载银活性炭、载银二氧化钛或丁香中的任意一种或至少两种的组合，优选载银二氧化钛和钛白粉的混合；
优选地，所述载银二氧化钛和钛白粉的质量比为1:1-2:1；
优选地，以硅藻土的添加量为50-80重量份计，所述水玻璃的添加量为10-15重量份；
优选地，所述水玻璃中碱性金属氧化物和二氧化硅的摩数为0.3:1-3:1，优选3:1；
优选地，所述碱性金属氧化物为氧化钠或氧化钾。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述混合是在搅拌条件下混合，搅拌时间为10-60min；
优选地，所述固化成型是通过二氧化碳气硬法固化；
优选地，所述二氧化碳的纯度为60％-99％，优选99％；
优选地，所述二氧化碳气体的吹气压力为0.1MPa-1MPa。
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷滤芯制备方法包括以下步骤：
(1)将50-80重量份硅藻土、10-30重量份抑菌剂和10-15重量份水玻璃在搅拌下混合10-60min，后在二氧化碳纯度为99％，吹气压力为0.5MPa条件下通过二氧化碳气硬法固化成型，得到滤芯生坯；
(2)将步骤(1)得到的滤芯生坯按烧结温度分为六段进行烧结，第一段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从25℃升温至110℃，保温1-5h，第二段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从110℃升温至350℃，保温1-5h，第三段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从350℃升温至780℃，保温1-5h，第四段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从780℃升温至1100℃，保温1-10h，第五段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从1100℃降温至500℃，保温1-20h，第六段将烧结温度以1℃/min-15℃/min的升温速率从500℃降温至80℃，保温10-50h，得到陶瓷滤芯。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷滤芯制备方法还包括将得到的陶瓷滤芯冷却、去除重金属以及干燥；
优选地，所述去除重金属通过冲洗或浸泡实现；
优选地，所述冲洗或浸泡所用的液体为水、酒精或甲醇中任意一种或至少两种的混合；
优选地，所述冲洗的压力为0.1-0.5MPa；
优选地，所述冲洗的流速为0.1-10L/min；
优选地，所述干燥温度为80-500℃；
优选地，所述干燥时间为10min-120min。
9.一种由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的陶瓷滤芯。
10.根据权利要求9所述的陶瓷滤芯在水质过滤中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810953658.2A CN108947508B (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810953658.2A CN108947508B (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108947508A true CN108947508A (zh) | 2018-12-07 |
| CN108947508B CN108947508B (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=64472971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810953658.2A Active CN108947508B (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108947508B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112876224A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-01 | 东莞市倍益清环保科技有限公司 | 一种多孔阻垢陶瓷的制备方法和用途 |
| CN112979341A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 陶瓷件制作方法及陶瓷件 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287412A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Kamata Bio Eng Kk | コーラルセラミック活性フィルターの製造方法 |
| KR20020069051A (ko) * | 2001-02-23 | 2002-08-29 | 한국에너지기술연구원 | 집진용 고강도 탄화규소 세라믹스 필터의 제조방법 |
| CN101920140A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 含有硅藻土和炭的复合陶瓷滤芯的制备方法 |
| CN103382127A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-11-06 | 蚌埠凤凰滤清器有限责任公司 | 一种复合陶瓷滤芯及其制备方法 |
| CN104014195A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-09-03 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种涂层复合陶瓷滤芯的制备方法 |
| CN104193400A (zh) * | 2014-08-20 | 2014-12-10 | 沈亮 | 一种硅藻土/沸石/活性炭多层复合陶瓷滤芯的制备方法 |
| CN104496536A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-08 | 中南大学 | 硅砂矿尾和煤矸石基泡沫陶瓷及其制备方法 |
| CN106542663A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-29 | 东莞市倍益清环保科技有限公司 | 一种高流速的净水壶滤芯 |
| CN106986616A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-07-28 | 广东惠众新材料科技股份有限公司 | 一种粉煤灰陶瓷砖生料、粉煤灰陶瓷砖及其制备方法 |
| CN107158805A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-15 | 宁波灏钻科技有限公司 | 一种多功能复合陶瓷滤芯及其制备方法 |
| CN107602101A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-19 | 东莞市倍益清环保科技有限公司 | 一种高效抑菌的陶瓷滤芯及其制备方法 |
-
2018
- 2018-08-21 CN CN201810953658.2A patent/CN108947508B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287412A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Kamata Bio Eng Kk | コーラルセラミック活性フィルターの製造方法 |
| KR20020069051A (ko) * | 2001-02-23 | 2002-08-29 | 한국에너지기술연구원 | 집진용 고강도 탄화규소 세라믹스 필터의 제조방법 |
| CN101920140A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 含有硅藻土和炭的复合陶瓷滤芯的制备方法 |
| CN103382127A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-11-06 | 蚌埠凤凰滤清器有限责任公司 | 一种复合陶瓷滤芯及其制备方法 |
| CN104014195A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-09-03 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种涂层复合陶瓷滤芯的制备方法 |
| CN104193400A (zh) * | 2014-08-20 | 2014-12-10 | 沈亮 | 一种硅藻土/沸石/活性炭多层复合陶瓷滤芯的制备方法 |
| CN104496536A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-08 | 中南大学 | 硅砂矿尾和煤矸石基泡沫陶瓷及其制备方法 |
| CN106542663A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-29 | 东莞市倍益清环保科技有限公司 | 一种高流速的净水壶滤芯 |
| CN106986616A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-07-28 | 广东惠众新材料科技股份有限公司 | 一种粉煤灰陶瓷砖生料、粉煤灰陶瓷砖及其制备方法 |
| CN107158805A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-15 | 宁波灏钻科技有限公司 | 一种多功能复合陶瓷滤芯及其制备方法 |
| CN107602101A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-19 | 东莞市倍益清环保科技有限公司 | 一种高效抑菌的陶瓷滤芯及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 孙静等: "《建筑材料》", 31 August 2015, 西南交通大学出版社 * |
| 朱纯熙等: "《铸型材料化学》", 31 October 1990, 机械工业出版社 * |
| 闵国强等: "《陶瓷干燥与烧成技术》", 31 August 2017, 江西高校出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112876224A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-01 | 东莞市倍益清环保科技有限公司 | 一种多孔阻垢陶瓷的制备方法和用途 |
| CN112876224B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-04-19 | 东莞市倍益清环保科技有限公司 | 一种多孔阻垢陶瓷的制备方法和用途 |
| CN112979341A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 陶瓷件制作方法及陶瓷件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108947508B (zh) | 2021-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107399989B (zh) | 一种增强碳化硅-氧化铝复合泡沫陶瓷的制备方法 | |
| CN108947508A (zh) | 一种陶瓷滤芯、其制备方法及用途 | |
| CN101879577B (zh) | 一种水玻璃砂改性溃散剂及其制备方法 | |
| CN109551382A (zh) | 一种微晶玻璃陶瓷结合剂及用其制备cbn砂轮的方法 | |
| CN111792659B (zh) | 一种油柱成型工艺制备球形氧化铝的方法 | |
| CN101785944B (zh) | 用于镁和镁合金熔体过滤用氧化镁泡沫陶瓷过滤器的制备方法 | |
| CN103769045B (zh) | 一种粉煤灰基高性能吸附材料的制备方法 | |
| CN102861566B (zh) | 一种利用粉煤灰制备双金属脱硝催化剂的方法 | |
| CN109879349A (zh) | 一种弱酸性水处理专用成型滤芯的制备方法 | |
| CN105797691B (zh) | 一种多孔颗粒状漂浮性活性炭复合材料及其制备方法 | |
| CN114772986A (zh) | 一种生活垃圾焚烧飞灰提质并制备地聚合物的方法 | |
| CN109277088A (zh) | 一种复合活性炭超滤滤芯以及制备方法 | |
| CN105234344B (zh) | 一种消失模铸造专用冷却涂料及其制备方法 | |
| CN113828740A (zh) | 一种有机硅渣发热保温冒口套及其制备方法 | |
| CN108906088A (zh) | 漂珠负载溴氧化铋/碘氧化铋复合光催化剂的制备方法 | |
| CN111943717A (zh) | 一种载银硅藻壳抗菌陶瓷滤芯及其制备方法 | |
| CN103830965A (zh) | 一种棕榈纤维增韧复合陶瓷滤芯及其制备方法 | |
| CN103521687A (zh) | 一种用于大型铸钢轧辊的型砂及其制备方法 | |
| CN110814273A (zh) | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 | |
| CN115703684B (zh) | 一种用于油水分离的超润湿性材料及其制备方法和应用 | |
| CN106807358A (zh) | 一种耐高温scr烟气脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN109180005A (zh) | 一种高强度防撞微晶玻璃的制备方法 | |
| CN113429146A (zh) | 一种碳酸锂-埃洛石纳米管及其制备方法与应用 | |
| CN113546528A (zh) | 负离子材料陶瓷膜 | |
| JP7511297B2 (ja) | フレキシブルゾルゲル研磨用ブロックの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A ceramic filter element, its preparation method and use Effective date of registration: 20231011 Granted publication date: 20210914 Pledgee: Dongguan Kechuang Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: DONGGUAN BEYCLEAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980060658 |