摘要: 本文以核工业含放射性颗粒的废液过滤为背景，以Al2O3陶瓷为基体，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为粘结剂，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为增塑剂，乙醇为溶剂，勃姆石、炭粉、PL-3为成孔剂，采用流延工艺制备多孔Al2O3陶瓷流延膜生坯，经低温排胶，高温烧结，得到多... 展开 本文以核工业含放射性颗粒的废液过滤为背景，以Al2O3陶瓷为基体，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为粘结剂，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为增塑剂，乙醇为溶剂，勃姆石、炭粉、PL-3为成孔剂，采用流延工艺制备多孔Al2O3陶瓷流延膜生坯，经低温排胶，高温烧结，得到多孔Al2O3陶瓷膜。研究了增塑剂用量对流延浆料粘度、流变特性的影响，复合粉体添量对流延膜密度、断裂伸长率和均匀性的影响，分析了成孔剂对Al2O3多孔陶瓷膜孔隙率、孔径分布等性能的影响，利用扫描电镜对Al2O3多孔陶瓷膜的微观形貌进行表征和分析。 研究结果表明：采用流延工艺，在m(PVB):m(DBP):m(复合粉体):m(乙醇)=1:0.8:7:7.3时，流延浆料和 Al2O3多孔陶瓷流延膜的性能最佳。浆料的粘度为9220mPa·s，制备出的流延膜的密度为2.27g/cm3，厚度为0.254mm，开气孔率为13.91%，断裂伸长率为45.77%。随着成孔剂的加入，浆料粘度上升，流延膜密度和断裂伸长率均下降，厚度上升。 通过热失重分析和实验研究，确定了Al2O3陶瓷流延膜排胶工艺和烧结工艺。在1500℃为烧结温度，烧结时间为120min，制备的Al2O3陶瓷膜性能最佳。对成孔剂的研究发现，成孔剂勃姆石、炭粉、PL-3的种类不同，陶瓷膜所形成的孔结构不同，成孔剂的添量对孔隙率和孔径有重要影响，在Al2O3陶瓷流延浆料中添加5wt%至20wt%不同的成孔剂， PL-3为成孔剂制备得到的多孔Al2O3陶瓷膜的性能最佳，成孔剂添量为5wt%时，孔隙率为31.06%，孔径为0.69μm；成孔剂添量为20wt%时，孔隙率为51.52%，孔径为1.11μm。 通过系统的试验和优化确定多孔 Al2O3陶瓷膜的最佳组成和工艺为：m(PVB):m(DBP):m(复合粉体):m(乙醇)=1:0.8:6.3:7.3配制流延浆料，以 PL-3为成孔剂，添加量为15wt%，烧结温度为1500℃，烧结时间为120min。制备的多孔Al2O3陶瓷膜孔结构为圆形，孔径为0.99μm，孔隙率为44.85%。 收起