制備多孔薄膜材料的燒結支撐體以及燒結工裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種制備多孔薄膜材料的燒結支撐體以及包含該燒結支撐體的燒結工裝。
【背景技術】
[0002]多孔薄膜材料的制備主要包括混合物料制備、制膜(制備薄膜前驅體)以及燒結過程。如果將薄膜前驅體直接放入或折疊后放入燒結舟中，然后在燒結爐中燒結，由于燒結過程中，燒結溫度較高并且伴有化學反應，因此燒結得到的多孔薄膜材料與其薄膜前驅體相比，通常會產(chǎn)生一定的形變，而且相互接觸的薄膜前驅體在燒結過程中易粘連在一起，難以分離，使得多孔薄膜材料的尺寸和性能難以控制。為了控制多孔薄膜材料的尺寸且防止粘連，必須對燒結過程作進一步改進。目前，主要采用惰性氧化物隔層將相鄰的薄膜前驅體隔開，這種方法雖然解決了粘連問題，但是惰性氧化物隔層不能起到支撐固定作用，所以仍不能控制多孔薄膜材料的尺寸；此外，在燒結過程中特別是真空燒結過程中，惰性氧化物隔層的導熱率低、脂難于脫盡，未脫除的脂在高溫時會轉化為殘?zhí)?，殘?zhí)繉Χ嗫妆∧げ牧闲阅艿挠绊懞艽?；為了將脂脫除干凈，需要延長燒結時間，進而導致產(chǎn)品成本大幅度上升，從而限制其應用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，在有效控制膜材料的尺寸的同時，提升生產(chǎn)效率。本實用新型還要提供包含該燒結支撐體的燒結工裝。
[0004]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案如下:
[0005]制備多孔薄膜材料的燒結支撐體包含底座以及設置于底座上的至少一個支撐筒，所述多孔薄膜材料由薄膜前驅體燒結得到，所述薄膜前驅體沿著支撐筒筒壁卷繞并放置于底座上。將卷繞后的薄膜前驅體隨燒結支撐體一起放入燒結爐中燒結，可以在很大程度上提升燒結爐的利用率，提升生產(chǎn)效率。多張薄膜前驅體可以卷繞在不同的支撐筒上。支撐筒起到支撐和固定作用，防止薄膜前驅體在燒結過程中變形。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述燒結支撐體包含至少兩個相互嵌套的支撐筒，相鄰的支撐筒之間形成放置薄膜前驅體的空腔。這樣設置的目的是減小燒結支撐體的大小，從而提升燒結爐的利用率。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述支撐筒為中空結構，筒體上設置有通氣口。在燒結過程中，這樣的支撐筒有更好的導熱率，可以保證內(nèi)外層的薄膜前驅體受熱均勻，易于脫脂。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述支撐筒的材質為鋼材。支撐筒的材質需要選用導熱率高且能夠耐1200°C以上的高溫的材料。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述底座具有通孔。多個具有通孔的燒結支撐體可以疊放于支撐桿上，不僅節(jié)約燒結爐空間，而且組裝方便，易拆卸。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔與最內(nèi)層的支撐筒同心，這樣既美觀也節(jié)約空間。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述燒結支撐體還包括在卷繞完成后捆扎固定薄膜前驅體外部的捆綁件。捆綁件可以選用導熱性好且耐高溫的鋼材。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述燒結支撐體還包括上端蓋，上端蓋具有與卷繞完成后的薄膜前驅體相適應的凹槽。上端蓋可以進一步支撐和固定薄膜前驅體。
[0013]燒結工裝，所述燒結工裝包含支撐桿、底座以及至少一個含通孔的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，燒結支撐體依次通過通孔與支撐桿連接。燒結支撐體的底座上的通孔的尺寸與支撐桿的徑向尺寸相匹配。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述支撐桿為中空結構，桿體上設置有通氣口。其作用是促進傳熱，使內(nèi)外層薄膜前驅體充分燒結。
[0015]薄膜前驅體沿著支撐筒的筒壁卷繞并隨支撐體一起放入燒結爐中燒結，不僅提升了燒結爐的利用率，提升生產(chǎn)效率，而且可以防止薄膜前驅體在燒結過程中產(chǎn)生形變。燒結支撐體的底座具有通孔，多個燒結支撐體可以通過通孔與支撐桿連接，不僅節(jié)約燒結爐空間，而且組裝方便，易拆卸。
[0016]此外，本申請的發(fā)明人想到，在燒結過程中，卷繞后相鄰的薄膜前驅體在燒結過程中可能發(fā)生粘連，因此，在卷繞前，在薄膜前驅體的至少一個側面噴涂隔離層，然后將至少一張帶隔離層的薄膜前驅體沿著支撐筒的筒壁卷繞并捆扎固定，其中帶隔離層的側面向內(nèi)。采用噴涂方式可以形成與薄膜前驅體一體的均勻的隔離層，這樣可以保證較高的導熱率，有利于脂的脫除并防止前驅體在燒結過程中發(fā)生粘連現(xiàn)象。由于受到隔離層的保護作用，可以將至少一張薄膜前驅體收卷，不僅可以節(jié)約燒結爐空間，提升生產(chǎn)效率，而且可以防止薄膜前驅體的尺寸在燒結過程中發(fā)生變化。
[0017]所述隔離層包含惰性金屬化合物粉末，例如A1203、MgO、CuN，這類金屬化合物的導熱率高且穩(wěn)定性好，在燒結過程中不發(fā)生變化，即在燒結過程中，金屬化合物不與薄膜前驅體發(fā)生反應，不影響多孔薄膜材料的構造和組成。燒結完成后，用水即可洗去金屬化合物粉末。
[0018]所述隔離層為隔離漿料干燥所得，所述隔離漿料為包含隔離層粉末與醇類溶劑的均勻分散液；所述醇類溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇中的至少一種；分散液中隔離層粉末的濃度為2-2.5Kg/L0這樣的噴涂方式以及配比有利于控制噴涂過程，得到分布均勻的隔離層，使各個區(qū)域內(nèi)的導熱率相同。
[0019]所述隔離層的質量占薄膜前驅體質量的0.5 - 2 %，金屬化合物的平均粒徑為3-5 μ m。此范圍內(nèi)的隔離層即可起到較好的隔離和導熱作用，并且容易清洗干凈；一定粒徑的金屬化合物在薄膜前驅體側面堆積會形成大量的孔隙，進一步提升導熱率，便于脂的脫除。
【附圖說明】
[0020]圖1為含有1個支撐筒的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體的主視圖。
[0021]圖2為含有1個支撐筒的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體的俯視圖。
[0022]圖3為含有2個支撐筒的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體的俯視圖。
[0023]圖4為含有2個支撐筒的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體的軸向剖視圖。
[0024]圖5為上端蓋的俯視圖。
[0025]圖6為上端蓋的軸向剖視圖。
[0026]圖7為含有1個支撐筒的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體的使用效果圖。
[0027]圖8為含有2個支撐筒的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體在使用時的俯視圖。
[0028]圖9為含有2個支撐筒的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體在使用時的軸向剖視圖。
[0029]圖10為燒結工裝的使用效果圖。
【具體實施方式】
[0030]本實用新型的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體包含底座2以及至少一個支撐筒1，圖1和圖2分別為含有一個支撐筒1的燒結支撐體的主視圖和俯視圖，圖3和圖4分別為含有2個支撐筒1的燒結支撐體的俯視圖和軸向剖視圖，兩個支撐筒1相互嵌套，兩者之間的區(qū)域為放置薄膜前驅體4的空腔。支撐筒1為中空結構，筒體上設置有通氣口，其作用是促進熱的傳導，使內(nèi)外層薄膜前驅體4充分燒結。底座2上具有與內(nèi)層支撐筒1同心的通孔。
[0031]將噴有一層粒度為5 μ m的均勻的A1203粉末隔離層的薄膜前驅體4沿支撐筒1的外壁卷繞，其中，A1203粉末隔離層占薄膜前驅體質量的1.3%，支撐筒的直徑為60mm，材質為310S不銹鋼，卷繞完成后用直徑為1mm、材質為FeCrAl合金鋼的捆綁件捆扎固定，即可放入燒結爐中燒結。為了進一步固定薄膜前驅體4，可以在卷繞固定之后，在薄膜前驅體4的上部安裝帶有凹槽的上端蓋3，凹槽的尺寸與卷繞后的薄膜前驅體4相適應，即得到如圖7所示的使用效果圖。兩張薄膜前驅體4可以重疊后卷繞在如圖1所示的燒結支撐體上或者采用圖3或圖4所示的燒結支撐體，兩張薄膜前驅體4分別卷繞在圖3或圖4中的兩個支撐筒1上，即得到如圖8和圖9所示的使用效果圖。將卷繞后的薄膜前驅體4隨燒結支撐體一起放入燒結爐中燒結，可以在很大程度上提升燒結爐的利用率，提升生產(chǎn)效率。支撐筒1起到支撐和固定作用，防止薄膜前驅體4在燒結過程中變形。
[0032]圖10為燒結工裝的使用效果圖，從圖中可以看出，該燒結工裝包括支撐桿5、底座6以及3個如圖1所示的燒結支撐體A1-A3，3個燒結支撐體A1-A3依次套在支撐桿5上，支撐桿5為中空結構，桿體上設置有通氣孔，可促進傳熱。此燒結工裝不僅具有燒結支撐體A1-A3的優(yōu)點，即提升燒結爐的利用率和防止薄膜前驅體4在燒結過程中變形，而且組裝簡單，拆卸方便，進一步提升燒結爐的利用率。
【主權項】
1.制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，所述多孔薄膜材料由薄膜前驅體(4)燒結得到，其特征在于:所述燒結支撐體包含底座(2)以及設置于底座上的至少一個支撐筒(1)，所述薄膜前驅體(4)沿支撐筒(1)外壁卷繞并放置于底座(2)上。2.如權利要求1所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，其特征在于:所述燒結支撐體包含至少兩個相互嵌套的支撐筒(1)，相鄰的支撐筒(1)之間形成放置薄膜前驅體(4)的空腔。3.如權利要求1或2所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，其特征在于:所述支撐筒(1)為中空結構，筒體上設置有通氣口。4.如權利要求3所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，其特征在于:所述支撐筒(1)的材質為鋼材。5.如權利要求1所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，其特征在于:所述底座(2)具有通孔。6.如權利要求5所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，其特征在于:所述通孔與最內(nèi)層的支撐筒⑴同心。7.如權利要求1所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，其特征在于:所述燒結支撐體還包括在卷繞完成后捆扎固定薄膜前驅體(4)外部的捆綁件。8.如權利要求1所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體，其特征在于:所述燒結支撐體還包括上端蓋(3)，上端蓋(3)具有與卷繞完成后的薄膜前驅體(4)相適應的凹槽。9.燒結工裝，其特征在于:所述燒結工裝包含至少一個支撐桿(5)、底座￠)以及至少一個權利要求5所述的制備多孔薄膜材料的燒結支撐體；所述燒結支撐體依次通過通孔與支撐桿(5)連接。10.如權利要求9所述的燒結工裝，其特征在于:所述支撐桿(5)為中空結構，桿體上設置有通氣口。
【專利摘要】本實用新型涉及一種制備多孔薄膜材料的燒結支撐體以及包含該燒結支撐體的燒結工裝。燒結支撐體包含底座以及設置于底座上的至少一個支撐筒，所述多孔薄膜材料由薄膜前驅體燒結得到，薄膜前驅體沿著支撐筒外壁卷繞并放置于底座上。將卷繞后的薄膜前驅體隨燒結支撐體一起放入燒結爐中燒結，可以在很大程度上提升燒結爐的利用率，提升生產(chǎn)效率。多張薄膜前驅體可以分別卷繞在多個支撐筒上。支撐筒起到支撐和固定作用，防止薄膜前驅體在燒結過程中變形。燒結工裝包含支撐桿、底座以及至少一個含有通孔的燒結支撐體，燒結支撐體依次通過通孔與支撐桿桿壁連接，不僅節(jié)約燒結爐空間，而且組裝方便，易拆卸。
【IPC分類】F27D5/00
【公開號】CN205066468
【申請?zhí)枴緾N201520769157
【發(fā)明人】高麟, 汪濤, 李波
【申請人】成都易態(tài)科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月30日