原位复合碳增韧YSZ中空纤维支撑体的制备及烧结机理研究

项目名称： 原位复合碳增韧YSZ中空纤维支撑体的制备及烧结机理研究

项目编号： No.51402058

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 郭芳威

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 陶瓷中空纤维膜具有耐高温、耐酸碱和装填密度高等优点，目前国内外学者主要关注其分离性能和机械强度的提高，关于陶瓷中空纤维膜韧性的研究极少报道。陶瓷中空纤维膜由大孔径支撑体和小孔径过滤层构成，其中支撑体需要高温烧结获取良好的机械强度，然而高温烧结无法改变陶瓷材料的脆性特征，并且导致支撑体的孔隙率降低，因此限制了陶瓷中空纤维膜工程实际应用。本研究提出一个原位合成纤维形态碳材料Cf来提高YSZ中空纤维支撑体韧性的方案，将对YSZ中空纤维支撑体的制备、二次拉伸以及热处理和烧结碳化工艺中的关键问题进行攻关，探索在YSZ陶瓷颗粒中原位合成Cf增韧相的机理，分析添加烧结助剂对Cf/YSZ复合材料界面结合强度的影响，研究原位复合碳增韧YSZ中空纤维支撑体的断裂韧性，为低温烧结条件下提高YSZ中空纤维支撑体的韧性和孔隙率提供一个新思路，并且为建立陶瓷中空纤维膜韧性测量评估方法奠定基础。

中文关键词： YSZ；中空纤维支撑体；孔隙率；烧结机理；强度

英文摘要： Ceramic hollow fiber membranes can provide a very large area volume ratio, and they also have high strength, good thermal and chemical stability in comparison with polymeric membranes. Currently, researchers mainly focus on improvement of separation perfo

英文关键词： yttria-stabilized zirconia；hollow fiber supports；porosity；sintering mechanism；strength