二次射流陶瓷膜法制乳及多孔陶瓷的制备

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陶瓷膜二次射流法是一种制备单分散乳液的方法,本文采用该方法成功制备出单分散非水乳液模板,并使用该乳液作为乳液模板成功制备出多孔TiO2陶瓷材料。单分散异辛烷/甲酰胺乳液的制备。采用平均孔径为0.2μm陶瓷膜作为一次乳化介质,二次乳化介质采用不同平均孔径的陶瓷膜,甲酰胺为连续相,异辛烷为分散相,三嵌段高分子为表面活性剂,制备出单分散非水乳液。实验结果表明,二次制乳过程膜通量随着陶瓷膜孔径增大而增大,所制备乳液的液滴粒径基本不随孔径变化,适合二次制乳的陶瓷膜孔径为1.6μm;随跨膜压差的增加乳液液滴粒径呈现缓慢增大趋势;跨膜压差小制备的乳液分散度好,跨膜压差大,乳液稳定性差;采用黏度变化来表征乳液的稳定性,结果表明陶瓷膜射流法制备的二次乳液在16小时内保持良好单分散性及稳定性。离心法制备高浓度非水乳液的沉降时间计算。采用陶瓷膜二次射流法制备出平均粒径为1.8μm的乳液,对乳液液滴进行简单假设并推导最后再进行修正,计算乳液液滴在离心条件下沉降过程。实验表明,对乳液液滴平均粒径为1.8μm的乳液,推导出乳液液滴的沉降速度表达式ur=2.81×10-9×ω2×e(-2.571×10-8×ω2t),沉降完成的时间表达式为,通过该数据来预测乳液沉降过程完成情况;在低离心速度下,乳液液滴粒径随着离心时间的推移逐渐变大,乳液液滴粒径分散度系数随着离心时间变化而变大,但该过程中所有乳液仍保持着单分散性乳液(α<0.35)体系;在高离心速度下,乳液粒径随离心时间推移变大,但在整个过程中的乳液还是单分散乳液体系;在理论沉降时间内对乳液进行离心,乳液仍保持良好的稳定性与单分散性。乳液模板在多孔陶瓷制备中的应用。乳液模板采用陶瓷膜二次射流法制得。并引入不同粒径、不同量的单分散非水乳液模板来制备不同结构多孔陶瓷。实验表明,水/钛值比大于3.5或小于3时,制得的溶液没有丁达尔现象;当水/钛值在3-3.5之间可以制备出具有丁达尔现象的颗粒溶胶;不同水含量制备的溶胶对陶瓷材料的影响较大,当水钛比大于5.81时就很难形成较好的多孔陶瓷;通过
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