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风淋室专家_对泡沫陶瓷过滤器性能的影响原因是泡沫载体的表面处理过滤
资料来源:广州启绿空气净化设备有限公司   日期:2011-12-14   人气:   标签:
风淋室专家_对泡沫陶瓷性能的影响原因是泡沫载体的表面处理,风淋室专家选用聚乙烯亚胺(PEI)溶液作为表面活化剂,制备出了较高强度的SiC基泡沫陶瓷。刘岩等人[4]利用羧甲基纤维素(CMC)在pH值>7条件下形成的疏水基团与有机泡沫结合而亲水基团与水基浆料结合,显著改善了有机泡沫与水基浆料的润湿性。姚秀敏等人[5]采用无机溶胶和聚碳硅烷溶液对聚氨酯海绵进行表面改性后,聚氨酯海绵的孔筋表面粗糙度增大,同时改善了它与浆料的润湿性能,使浆料在聚氨酯海绵上的挂浆量增加。周健儿等人[6]采用烷基糖苷(APG)作为表面活性剂,显著提高了聚氨酯泡沫的挂浆性能,使泡沫增重可达7.8倍,体积密度达到0.31g·cm-3。但是他们所处理的有机泡沫的孔径比较大,规格一般在10ppi~25ppi,而对于孔径为30ppi以上的细孔径泡沫的表面活化研究较少,到目前为止,国内尚未报道过有关细孔径泡沫载体表面活化方面的文章。本研究工作采用羧甲基纤维素钠(CMC)、木质素磺酸钙(简称木质素)、聚乙烯亚胺(PEI)三种物质作为表面活化剂,研究了不同浓度的表面活化剂对细孔径(约40ppi)氧化铝基泡沫陶瓷性能的影响。

参考文献
[1]Ravault E G.Production of Porous Ceramic Materials[P].US Patent,
No.4004933,1977
[2]Hargus P M,Mula J A,Redden M K.Process forforming a ceramic foam
[P].US Patent,No.4866011.1989
[3]王哲,任凤章,李锋军等.SiC基泡沫陶瓷载体的表面活化研究[J].材料热处理学报,2006,27(4):28-31
[4]刘岩,黄政仁,董绍明等.表面处理对碳化硅泡沫陶瓷挂浆性能的影响[J].无机材料学报,2006,21(5):1185-1190
[5]姚秀敏,谭寿洪,黄政等.聚氨酯海绵的预处理对网眼多孔陶瓷性能的影响[J].硅酸盐学报,2005,33(10):1215-1219
[6]周健儿,邓义群,王娟等.有机泡沫预处理对其挂浆性能的影响[J].中国陶瓷,2006,42(8):28-30

风淋室专家试验结果与分析
活化剂对泡沫陶瓷容重的影响
泡沫陶瓷的容重随活化剂浓度的变化如图1所示。

从图1中可以看出,随着三种活化剂浓度的增大,容重均是先增大后减小,当CMC、木质素和PEI的浓度分别在0.5%~1.5%、0.5%~1.5%、0.5%~2.0%变化时,容重逐渐增大,说明挂浆量逐渐增多。当CMC、木质素的浓度均为1.5%和PEI的浓度为2%时,泡沫陶瓷的容重达到最大。当CMC、木质素的浓度大于1.5%和PEI的浓度大于2.0%时,有机泡沫体对陶瓷浆料的吸附量变化不大,说明此时有机泡沫的吸附量已经基本饱和。当CMC、木质素的浓度大于1.5%和PEI的浓度大于2.0%时,泡沫陶瓷的容重变小,其原因可能是由于活化剂浓度过高,引入大量的有机物附着在聚氨酯泡沫的孔筋上,致使浆料浸渍的过程中,挂浆量相对较少,在高温烧成的过程中过多的有机物挥发,造成泡沫陶瓷容重减小。从图1中可以看出活性剂CMC对泡沫陶瓷容重的影响最大,当CMC的浓度为1.5%时,泡沫陶瓷的容重可达到最大(最大值是0.49g·cm-3)。

活化剂对泡沫陶瓷抗压强度的影响
图2为泡沫陶瓷的抗压强度随活化剂浓度的变化曲线,提醒从图中可以看出,活化剂木质素、CMC的浓度为1.5%和PEI的浓度为2.0%时,泡沫陶瓷的抗压强度分别达到最高。当CMC、木质素和PEI的浓度分别在0.5%~1.5%、0.5%~1.5%、0.5%~2.0%变化时,泡沫陶瓷的抗压强度明显提高,说明活化剂的活化效果很好。而当CMC、木质素的浓度分别高于1.5%和PEI的浓度高于2.0%时,抗压强度反而降低,这是由于活化剂为有机物,当引入量过多时,烧结时挥发从坯体中排出冲破陶瓷壁形成裂纹,因此就会造成泡沫陶瓷强度的降低。从图2中可以明显看出CMC对泡沫陶瓷抗压强度的影响最大,当用浓度1.5%的CMC作为活化剂时,泡沫陶瓷的抗压强度可达到最大(最大值是2.40MPa)。

活化剂对泡沫陶瓷孔隙率的影响
表面活化剂浓度与泡沫陶瓷孔隙率之间的关系如图3所示:当CMC、木质素和PEI的浓度分别在0.5%~1.5%、0.5%~1.5%、0.5%~2.0%变化时,泡沫陶瓷的孔隙率随着活化剂浓度的升高而降低,这是由于活化剂浓度较低时,表面活化效果差,泡沫和浆料的亲和作用差,挂浆量少,因此孔隙率较大,随活化剂浓度的升高,泡沫陶瓷的容重逐渐增大,孔隙率逐渐下降。而当CMC、木质素的浓度高于1.5%和PEI的浓度高于2.0%时,由于活化剂浓度过高,引入了大量的有机物,致使在有机物挥发阶段发气比较剧烈,胚体内部压强急剧增高,气体冲破了载体上附着的陶瓷壁,导致泡沫陶瓷壁开裂,可使较多的水进入孔筋内空隙处,使泡沫陶瓷的孔隙率略有上升。从图3可知,当CMC的浓度为1.5%时,可获得较高的孔隙率(为83%),此时泡沫陶瓷的容重和抗压强度也最大。

风淋室专家试验材料与试验方法
用羧甲基纤维素钠(CMC)、木质素磺酸钙(简称木质素)、聚乙烯亚胺(PEI)三种物质作为表面活化剂,配制的CMC、木质素磺酸钙、PEI溶液浓度由低到高均为:0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%。先用洗涤剂和清水洗涤除去细孔径聚氨酯泡沫(约40ppi)表面的附着物,然后将清洗后的泡沫浸泡在各种不同浓度的CMC、使其充分吸收活化剂。再挤出多余的活化剂,用空气压缩机吹开被活化剂堵住的孔,在室温下晾干备用。将不同浓度处理过的泡沫体放在同一种氧化铝浆料中,用相同的挂浆工艺进行挂浆处理(以便于比较)。挂浆后的素坯在室温下放置至少24h后,放入烘箱中干燥,然后高温烧成氧化铝基的泡沫陶瓷,测得容重并用排水法测其孔隙率。采用http://www.gd-klc.com/ShimadzuAG-I250KN型精密万能试验机测试泡沫陶瓷成品的抗压强度。

风淋室专家_对泡沫陶瓷过滤器性能的影响原因是泡沫载体的表面处理过滤结论
1)泡沫载体经羧甲基纤维素钠(CMC)、木质素磺酸钙、聚乙烯亚胺(PEI)活化剂表面活化均可以提高泡沫的挂浆量,从而提高了泡沫陶瓷的抗压强度。
2)三种活性剂对泡沫陶瓷性能的影响程度由大到小依次为CMC>PEI>木质素,当CMC的浓度为1.5%时,泡沫陶瓷的性能最佳,其容重、抗压强度和孔隙率可分别达到0.49g·cm-3、2.40MPa、83%。
资料整理:http://www.gd-klc.com/
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