陶瓷膜及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)匯編

1、管式陶瓷微孔濾膜元件( HY/ T 063-2002)及其測(cè)試方法( HY / T 0 6 4-2002 )匯編3 定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義3 . 1 陶瓷微孔濾膜 c e r a mi c mi c r o p o r o u s f i l t r a t i o n m e m b r a n e陶瓷微孔濾膜是采用多孔陶瓷材料制成的壓力推動(dòng)型膜， 包括陶瓷微濾膜、 超濾膜3 . 2 孔隙率 p o r o s i t y孔隙率是膜的微孔總體積 ( 與微孔大小及數(shù)量有關(guān) ) 與膜的總體積的百分比率，以 % 表示。4 分類與型號(hào)4.1 分類管式陶瓷微孔濾膜按通道數(shù)不同可劃分為單管和多通道兩種形

2、式， 按其平均孔徑大小 可分為陶瓷微濾膜和陶瓷超濾膜。陶瓷微濾膜的平均孔徑在50nm -10 4nm 之間， 常用孔徑規(guī)格主要有 5000n m, 1000nm, 800nm, 500nm, 200nm, 100nm 等幾種 ; 陶瓷超濾膜的平均孔徑在 2nm-50nm 之間，常用的孔徑規(guī)格主要有 50nm, 20nm, 4nm 等幾種。4.2 型號(hào)陶瓷微孔濾膜元件的型號(hào)由代號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字按下列規(guī)則組成 。4.2. 1 外型規(guī)格以大寫(xiě)的英文字母表示。常見(jiàn)的規(guī)格見(jiàn)表 1 所示。4.2.2 膜材料代號(hào)以金屬元素符號(hào)表示，幾種常用的膜材料見(jiàn)表2.示例 :CM-M-800-C-Al表示陶瓷微孔濾膜元件

3、為 :cm 為陶瓷微孔濾膜元件， M 為微濾，孔徑為 800 nm，通道 數(shù)為 19 個(gè)通道 ，外徑為 30 mm ，膜 材料為氧化鋁 。5 要求及測(cè)試方法（ T ）T 3 定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。T 3.1 干膜 d r y m e mb r a n e干膜是指孔內(nèi)無(wú)浸潤(rùn)劑，并充滿滲透劑的陶瓷微孔濾膜。T 3.2 濕膜 we t me mb r a n e用浸潤(rùn)劑充分浸潤(rùn)后的陶瓷微孔濾膜稱為濕膜。T 4 主要試劑和材料本方法中所用下列試劑均為分析純。 純凈水 : 符合 G B 1 7 3 2 3 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。 固體 N a O H. 濃度為 9 8 % 的硫酸。 異丁醇。 異丙醇 。 甲基

4、紅指示劑 : 0 . 1 % 的甲基紅指示劑。 酚酞指示劑 : 1 % 的酚酞指示劑。T 5 儀器和設(shè)備 分析天平 : 感量為 0. 001g 工業(yè)天平 : 最大稱量 1k g , 感量為 0. 01 g ,超聲清洗儀。電熱干燥箱 : （ 0-3 0 0 ） 干燥 器。 材料實(shí)驗(yàn)機(jī)。 夾具，見(jiàn)附錄 A（ 標(biāo)準(zhǔn)的附錄 ）圖 A1 彎曲強(qiáng)度試驗(yàn) . 游標(biāo)卡尺，精度為 0.02 mm, 純水通量和最大孔徑的測(cè)量裝置，見(jiàn)附錄 A（ 標(biāo)準(zhǔn)的附錄 ）圖 A2, 平均孔徑測(cè)試裝置，見(jiàn)附錄 A（ 標(biāo)準(zhǔn)的附錄 ） 圖 A3, 耐酸、堿腐蝕性能測(cè)試裝置，見(jiàn)附錄A（ 標(biāo)準(zhǔn)的附錄 ）圖 A4, 錐形瓶和燒杯等5. 1

5、 外觀質(zhì)量陶瓷微孔濾膜外觀質(zhì)量要求為 :整體色質(zhì)均勻、肉眼觀測(cè)無(wú)裂紋、無(wú)剝落現(xiàn)象，端面平 整。5.2 尺寸公差陶瓷微孔濾膜元件外徑允許公差不大于0.2 mm ，長(zhǎng)度允許公差不大于 2 mm，允許彎曲度不大于 1 mm ，通道內(nèi)徑允許公差不大于標(biāo)準(zhǔn)通道內(nèi)徑的5%.T 6.2 尺寸檢驗(yàn)方法按以下規(guī)定進(jìn)行T 6.2.1 陶瓷微孔濾膜元件的直徑采用精度為 0.02mm 的游標(biāo)卡尺測(cè)量，長(zhǎng)度采用精確度為 1mm 的卷尺測(cè)量。T 6.2.2 彎曲度采用長(zhǎng)度不小于元件長(zhǎng)度的金屬尺或木尺作靠尺，用精確度為 0.5 m m 的鋼板尺測(cè)量，元件外表面與靠尺之間的最大間隙作為陶瓷微孔濾膜元件的彎曲度。T 6.2.3

6、 陶瓷微孔濾膜元件的通道內(nèi)徑采用0.02mm 的游標(biāo)卡尺測(cè)量。5.3 性能要求陶瓷微孔濾膜元件的性能要求包括 :最大孔徑、平均孔徑、孔隙率、純水通量，表3 給出的是常見(jiàn)的幾種孔徑的性能要求T7.1 純水通量及最大孔徑的測(cè)試采用純水通量和最大孔徑測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，見(jiàn)附錄A( 標(biāo)準(zhǔn)的附錄 )圖 A2 所示。T 7.1.1 純水通量測(cè)試與計(jì)算將電導(dǎo)率小于 10m c-1m、濁度小于 0.1 NT 的純凈水，在操作壓力為 0.1 MPa,溫度為 25的條件下， 壓過(guò)陶瓷微孔濾膜， 單位時(shí)間、單位膜面積透過(guò)濾膜的純水體積， 即為純水 通量，按公式 (1) 計(jì)算 :式中: F 膜的純水通量， m3m-2h

7、-1,Q 一單位時(shí)間的膜的純水透過(guò)量， m3 h-1;A 有效膜面積， m2T 7.1.2 最大孔徑測(cè)試與計(jì)算以氮?dú)鉃闅庠矗?逐步增大膜兩側(cè)的壓差， 測(cè)出最小出泡首先將膜用選定的浸潤(rùn)劑浸潤(rùn)，壓力，并計(jì)算出最大孔徑 。式 中 : Dmax 測(cè)試膜的最大孔徑， m; 溶劑的表面張力， N/m; P 出泡壓差， Pa.T 7.2 平均孔徑測(cè)試采用平均孔徑測(cè)試裝置測(cè)定。T 7.2.1 原理對(duì)不同孔徑的陶瓷微孔濾膜元件可選用氣體排除法和液 液排除法測(cè)定， 如表 1 所示。 氣體排除法是指利用氣體排除陶瓷微孔濾膜孔中的浸潤(rùn)劑， 通過(guò)測(cè)定氣體的流量和膜兩側(cè)的 壓差，得到平均孔徑的方法。液 液排除法則是用另一

8、種與浸潤(rùn)液不相溶的浸潤(rùn)性稍低的液體來(lái)代替氣體， 以排除樣品中孔內(nèi)的浸潤(rùn)液體， 通過(guò)測(cè)定液體的流量和膜兩側(cè)的壓差， 得 到平均孔徑的方法。膜孔中的毛細(xì)作用根據(jù) L a p l a c e 方程確定 :式中 : D m 平均孔徑， M ;Pm 濕膜流量為干膜流量一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的膜兩側(cè)的壓力，MPa ; 兩種液體間界面張力， N / mT 7.2.2 試樣制備將陶瓷微孔濾膜元件兩端燒釉，以免滲透劑從端面滲透而影響測(cè)試結(jié)果。T 7.2.3 測(cè)試方法T 7.2.3.1 氣體排除法試驗(yàn)a ) 將洗凈后的陶瓷微孔濾膜測(cè)試元件放入120烘箱中， 烘 3h ，以除去水分及其他揮發(fā)性成分。b ) 將陶瓷微孔濾膜安裝

9、在滲透器中，滲透器結(jié)構(gòu)如附錄B ( 提示的附錄 ) 中圖 B 1 所示。以氮?dú)鉃闅庠?，逐漸加壓，使氮?dú)饬鬟^(guò)干膜，測(cè)得不同壓力下相應(yīng)的氣體通量，作圖得 于膜流量曲線。c ) 從漏斗向滲透器腔體中加入浸潤(rùn)劑并用真空泵抽吸，至整個(gè)滲透器中充滿滲透劑。以氮?dú)鉃闅庠矗?逐漸加壓，使氮?dú)饬鬟^(guò)濕膜， 測(cè)得不同壓力下相應(yīng)的氣體通量，作圖得濕膜 流量曲線。d ) 當(dāng)濕膜流量為干膜流量一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的孔徑就是平均孔徑。T 7.2.3.2 液 液排除法a )將洗凈后的陶瓷微孔濾膜測(cè)試元件放入120 烘箱中， 烘 2h-3h，以除去水分及其他揮發(fā)性成分b ) 從漏斗向滲透器腔體中加人異丁醇 水飽和水相，并用真空泵抽吸，

10、使?jié)B透器中 充滿滲透劑，在儲(chǔ)液罐內(nèi)加人異丁醇一 水飽和油相，以氮?dú)鉃闅庠?，逐漸加壓，使異丁醇 水飽和油相流過(guò)水相浸潤(rùn)得濕膜， 精確記錄壓差和相應(yīng)的流量值， 作圖可得濕膜流量曲線。c )當(dāng)壓力上升到 0.7 MP a ，此時(shí)可認(rèn)為膜孔完全打開(kāi)，排除滲透?jìng)?cè)的浸潤(rùn)劑后，減壓 測(cè)定不同壓力下的滲透液流量，作圖可得干膜流量曲線。d ) 當(dāng)濕膜流量為干膜流量一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的孔徑就是平均孔徑。T 7.3 孔隙率測(cè)試T 7.3.1 試樣的制備從檢測(cè)樣品中部和兩端各取一塊試樣，每塊試樣長(zhǎng)度不小于2 5 m m ， 試樣用水超聲清洗 5min 后，置于電熱干燥箱中于 110下烘干至恒重，取出置于干燥器中，稱量精確到

11、0. 01g ,T 7.3.2 試驗(yàn)步驟按 G B / T 1 9 6 6 中 5 . 2 給出的有關(guān)細(xì)則操作。T 7.3.3 結(jié)果計(jì)算按G B / T 1 9 6 6 第6 章給出的細(xì)則計(jì)算。5 . 4 彎曲強(qiáng)度不同外型規(guī)格的陶瓷微孔濾膜元件的彎曲強(qiáng)度應(yīng)滿足表 4 中的規(guī)定。T 7.4.1 試樣的制備截取 3 根長(zhǎng)度為 1 2 0 mm 的陶瓷微孔濾膜T 7.4.2 試驗(yàn)步驟a) 試樣用水超聲清洗 5 min 后，置于電熱干燥箱中于 110下烘干至恒重， 取出置于干 燥器中冷卻至室溫 。b) 調(diào)節(jié)支座之間的距離為 100 mm，把試樣放在支座上， 以 10 N/s 的速度施加負(fù)荷直至 試樣破

12、壞，讀出破壞時(shí)的負(fù)荷值 F(N).T 7.4.3 數(shù)據(jù)處理原則以全部試樣的算術(shù)平均值作為最終結(jié)果。5 . 5 耐酸、堿腐蝕性能陶瓷微孔濾膜元件的耐酸、 堿腐蝕性能的要求如表 5 所示。T 7.5 耐酸、堿腐蝕性能測(cè)試T 7.5.1 試樣的制備截取 6根長(zhǎng)度為 120 mm 的陶瓷微孔濾膜。T 7.5.2 試驗(yàn)步驟a）將試樣用蒸餾水超聲清洗 5 min;b） 110下干燥 2h，稱量后，各取 3根分別置于兩個(gè) 3 000 mL 的錐形瓶?jī)?nèi) ;c）在兩錐形瓶中分別加人 2 000 ml 的 20%的硫酸和 10%的 NaOH 溶液 ;d）裝上回流冷凝器。用帶有調(diào)壓器的電爐加熱溶液和試樣，控制在20 min 內(nèi)達(dá)到微沸狀態(tài)。調(diào)整電壓，在微沸狀態(tài)下保持1h，關(guān)閉電爐 ;e）冷卻 30 min 后，從冷凝器上端加入蒸餾水 100 mL ，取下錐形瓶，傾出液體后，將試 樣取出，置于搪瓷盤中用大量水沖洗1h，用指示劑測(cè)試為中性