[其他]碳/碳復合材料過濾器

無效

• 申請號: 85107129
• 申請日: 1985-09-11
• 公開（公告）號: CN85107129A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 張桂環;沈志洪;劉啟秀
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B01D23/14
• 分類號: B01D23/14;B01D39/20
• 代理公司: 中國科學院沈陽專利事務所
• 代理人: 李紹光

本發明系碳/碳復合材料的一種新用途發明，也對過濾器的改進。

已知的過濾器所采用的過濾材料分對疏松材料如濾紙、金屬濾網、濾布或纖維素、棉、石棉纖維、玻璃粉和玻璃纖維等和剛性自持式過濾材料如多孔玻璃和多孔陶瓷材料等兩大類，然而，要能夠耐強酸、強堿、氟化物及氫氟酸腐蝕，并且能在500℃以下烘烤不至于因發生氧化而出現不可忽略的重量變化，則現有的上述兩類過濾材料的性能均無法滿足要求。

本發明的目的是研制一種新型過濾材料，用以取代現有的過濾材料，使它所制成的過濾器能夠解決在上述條件下的過濾問題。

本發明所提供的碳/碳復合材料和碳/碳化硅復合材料所制成的過濾器或過濾板成功地解決了在強酸、強堿、氫氟酸介質中的化學穩定性和耐高溫氧化的問題。本發明所提供的碳/碳復合材料和碳/碳化硅復合材料系采用化學氣相沉積熱梯度法，分別在碳織物上沉積熱解碳和碳化硅而成，控制工藝條件，即控制溫度、爐壓、氣體流量、時間等參數，可以控制材料的氣孔率和厚度，從而可以做成各種不同的用途的過濾器。

上述碳/碳復合材料和碳/碳化硅復合材料在各種腐蝕介質中泡浸1小時后，觀察其化學穩定性，其結果如表1所示：

鹽酸????硫酸????硝酸????氫氟酸

百分比濃度????36????50????98????50????強????40

化學穩定性????+????+????+????+????+????+

磷酸????鉻酸????醋酸????氫氧化鈉????氫氧化鉀

百分比濃度????85????10????36????50????50

化學穩定性????+????+????+????+????+

表中的+號表示觀察不出化學反應，樣品表面無變化，溶液中無氣泡逸出。

本發明的碳/碳復合材料過濾器的實施例之一為供直接稱量法測定含鈮高溫合金中鉭含量用的滿足定量分析要求的過濾器。該實施例中，在碳織物上沉積熱解碳或碳化硅的工藝條件為：

溫度：1000～1300℃; 爐壓：90～95毫米汞柱;氬氣流量：0.2～0.4米³/小時; 時間：50～65小時。其中碳/碳復合材料：

通入丙烷 0.1～0.3米³/小時

碳/碳化硅復合材料：

通入三氯甲基硅烷 0.1～0.3米³/小時

加丙烷 0.1～0.3米³/小時。

以上所制成的碳/碳復合材料板厚度為1毫米，氣孔率為20～30%，室溫抗張強度為438千克/厘米²;壓縮強度為1070～1033千克/厘米²;熱膨脹系數為：

℃????100????200????300

10^-6mm/mm℃ 0.93 1.11 1.51

用上述過濾材料和聚四氟乙烯制成組合過濾坩堝，浸入50毫升王水、80毫升水和2克氟氫酸銨（NH₄HF₂）溶液中，每次煮沸半小時，在150℃烘烤1小時后稱重，經反復處理以測定其化學和熱穩定性，其重量變化如下（見表2）：

處理

稱重????次數????1????2????3

克????0.7497????0.7497????0.7495

該組合過濾坩堝成功地分離出微粒大于2×2μ²的氟鉭酸四苯砷（C₆H₅）₄A_sT_aF₆的結晶體，實現了以（C₆H₅）₄A_sT_aF₆稱量形式直接測定含鈮高溫合金中鉭含量的新的定量分析法。