技術(shù)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目

項(xiàng)目名稱：

多通道氧化鋁陶瓷膜元件

項(xiàng)目介紹：

陶瓷膜是無機(jī)膜中的一種，主要以氧化鋁作為支撐體，在其表面涂敷不同規(guī)格的氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦和氧化硅等無機(jī)陶瓷材料，經(jīng)高溫?zé)?，形成多孔的分離膜層。陶瓷膜具有分離效率高、效果穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機(jī)械強(qiáng)度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護(hù)簡便、使用壽命長等眾多優(yōu)勢，已經(jīng)成功應(yīng)用于食品、飲料、植(藥)物深加工、生物醫(yī)藥、發(fā)酵、精細(xì)化工等眾多領(lǐng)域，可用于工藝過程中的分離、澄清、純化、濃縮、除菌、除鹽等。根據(jù)支撐體構(gòu)型的不同，陶瓷膜可分為平板、管式、多通道等。管式陶瓷膜管壁密布微孔，在壓力作用下，原料液在膜管內(nèi)或膜外側(cè)流動，小分子物質(zhì)（或液體）透過膜，大分子物質(zhì)(或固體)被膜截留，從而達(dá)到分離、濃縮、純化和環(huán)保等目的。商品化的陶瓷膜通常具有三層結(jié)構(gòu)(多孔支撐層、過渡層及分離層)，呈非對稱分布，其孔徑規(guī)格為2 nm-1 μm不等，過濾精度涵蓋微濾、超濾、納濾級別。

陶瓷膜的多孔結(jié)構(gòu)對膜分離性能起著至關(guān)重要的影響。中國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(管式陶瓷微孔濾膜元件，HY/T063-2002)對管式陶瓷微孔濾膜元件的最大孔徑、平均孔徑、孔隙率和純水通量、抗彎強(qiáng)度和耐酸堿腐蝕性能提出了性能要求。其中規(guī)定微濾膜的最大孔徑不超過平均孔徑的5倍，超濾膜的最大孔徑不超過平均孔徑的10倍?？紫堵蚀笥?0%。

技術(shù)優(yōu)勢：

采用優(yōu)化的顆粒級配、利用納米顆粒作為助燒結(jié)劑，采用粉體表面修飾技術(shù)獲得高穩(wěn)定的陶瓷漿料等多種技術(shù)，通過所建立的1200 m2陶瓷膜中試線的驗(yàn)證，全部采用國產(chǎn)原料，所生產(chǎn)的陶瓷膜在孔隙率、強(qiáng)度、滲透通量和膜孔徑分布等多項(xiàng)性能指標(biāo)，達(dá)到國際先進(jìn)技術(shù)水平。

針對特定的應(yīng)用體系，發(fā)展出親水性納米氧化物涂層、憎水性有機(jī)涂層以及高電導(dǎo)的氧化石墨烯修飾改性陶瓷膜修飾技術(shù)，利用涂層的特殊的表面效應(yīng)，在改善修飾陶瓷微濾膜的滲透通量的同時(shí)，也提高了膜滲透選擇性。修飾膜具有較高的膜滲透通量、截留能力和良好的抗膜污染性。

在膜平均孔徑相似的前提下，膜的最大孔越大，說明膜缺陷約明顯，膜的分離性能較差。

技術(shù)指標(biāo)：

支撐體材質(zhì)：99% α-氧化鋁。

陶瓷膜支撐體：平均孔徑為3．5-4．0 μm，最大孔＜7．0 μm，且大孔的比例不超過1%。

圖1 中試生產(chǎn)的陶瓷膜支撐體

圖2 中試制備的陶瓷膜分離層的掃描照片

圖3 國產(chǎn)陶瓷微濾膜的孔徑分布 (泡點(diǎn)法測量)

圖4 納米TiO2修飾陶瓷膜處理穩(wěn)定含油廢水的滲透通量和滲透液中油濃度 (油濃度越低，說明截留效果越好)

孔隙率＞40%，彎折強(qiáng)度≥69MPa。

膜層材質(zhì)：氧化鋁，氧化鋯。

陶瓷膜分離層：平均孔徑在50 nm-0．8 μm可調(diào)，最大孔小于3倍平均孔徑。

膜層表面平整，無針孔缺陷。

投資概算：

年產(chǎn)6000根多通道陶瓷膜(膜面積為1200 m2)的投資規(guī)模約為500萬元，其中生產(chǎn)設(shè)備約為300萬元，200萬元可作為流動資金。生產(chǎn)設(shè)備包括混料機(jī)、2噸級的球磨機(jī)、捏泥機(jī)、擠出機(jī)、2m3梭式高溫窯(約70萬元，包括窯具、天然氣為氣源，最高使用溫度1700 ℃)。其他輔助設(shè)備包括干燥房、涂膜設(shè)備等。

項(xiàng)目前景：

作為高效、綠色的分離技術(shù)，膜技術(shù)被歐美和日本等發(fā)達(dá)國家作為21世紀(jì)高新技術(shù)進(jìn)行研究與開發(fā)。我國也迎來了膜技術(shù)發(fā)展的加速期，據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會預(yù)期，在“十三五”期間我國膜產(chǎn)業(yè)的市場以20%以上速度增加，到2020年，膜市場規(guī)模超過5000億元。將多通道陶瓷膜裝備于陶瓷膜過濾裝置中，可用于石油化工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：

低溫共燒高介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷生產(chǎn)技術(shù)

項(xiàng)目介紹：

該項(xiàng)目以高介電常數(shù)的CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2系微波介質(zhì)材料為基礎(chǔ)，通過添加適量的燒結(jié)助劑降低其燒結(jié)溫度，采用環(huán)保的水系流延技術(shù)制備出柔韌性好的膜片，可與銀、鈀電極在900 ℃以下低溫共燒，是生產(chǎn)多層片式高介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷元件的關(guān)鍵技術(shù)。該成果已獲國家發(fā)明專利授權(quán)二項(xiàng)(專利號：ZL 201110335993．4，ZL 201210210532．9)。

應(yīng)用領(lǐng)域：

適用于生產(chǎn)諧振器、濾波器、介質(zhì)基片、介質(zhì)導(dǎo)波回路等現(xiàn)代移動通信、無線網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備元件。

主要技術(shù)指標(biāo)：

造詞相對介電常數(shù)：εr=70；品質(zhì)因數(shù)：Q×f = 1500 GHz； 諧振頻率溫度系數(shù)τf≤±10×10-6/℃。