陶瓷膜及测试标准汇编讲诉

管式陶瓷微孔滤膜元件（HY/ T 063-2002）

及其测试方法（HY / T 0 6 4-2002）汇编

3 定义

本标准采用下列定义

3 . 1陶瓷微孔滤膜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

陶瓷微孔滤膜是采用多孔陶瓷材料制成的压力推动型膜，包括陶瓷微滤膜、超滤膜

3 . 2 孔隙率p o r o s i t y

孔隙率是膜的微孔总体积( 与微孔大小及数量有关) 与膜的总体积的百分比率，以%表示。

4 分类与型号

4.1 分类

管式陶瓷微孔滤膜按通道数不同可划分为单管和多通道两种形式，按其平均孔径大小可分为陶瓷

微滤膜和陶瓷超滤膜。陶瓷微滤膜的平均孔径在50nm -104nm之间，常用孔径规格主要有5000n m, 1000nm, 800nm, 500nm, 200nm, 100nm等几种; 陶瓷超滤膜的平均孔径在2nm-50nm之间，常用的孔径规格主要有50nm, 20nm, 4nm等几种。

4.2 型号

陶瓷微孔滤膜元件的型号由代号和阿拉伯数字按下列规则组成。

4.2. 1 外型规格以大写的英文字母表示。常见的规格见表1所示。

4.2.2 膜材料代号以金属元素符号表示，几种常用的膜材料见表2.

示例:

CM-M-800-C-Al

表示陶瓷微孔滤膜元件为:cm为陶瓷微孔滤膜元件，M为微滤，孔径为800 nm，通道数为19个通道，外径为30 mm，膜材料为氧化铝。

5 要求及测试方法（T）

T 3 定义

本标准采用下列定义。

T 3.1 干膜d r y m e mb r a n e

干膜是指孔内无浸润剂，并充满渗透剂的陶瓷微孔滤膜。

T 3.2 湿膜we t me mb r a n e

用浸润剂充分浸润后的陶瓷微孔滤膜称为湿膜。

T 4 主要试剂和材料

本方法中所用下列试剂均为分析纯。

—纯净水: 符合G B 1 7 3 2 3 各项技术指标。

—固体N a O H.

—浓度为9 8 %的硫酸。

—异丁醇。

—异丙醇。

—甲基红指示剂: 0 . 1 %的甲基红指示剂。

—酚酞指示剂: 1 %的酚酞指示剂。

T 5 仪器和设备

—分析天平: 感量为0. 001g

—工业天平: 最大称量1k g , 感量为0. 01 g ,

超声清洗仪。

电热干燥箱: ( 0-3 0 0 )℃

—干燥器。

—材料实验机。

—夹具，见附录A(标准的附录)图A1弯曲强度试验.

—游标卡尺，精度为0.02 mm,

—纯水通量和最大孔径的测量装置，见附录A(标准的附录)图A2,

—平均孔径测试装置，见附录A(标准的附录)图A3,

—耐酸、碱腐蚀性能测试装置，见附录A(标准的附录)图A4,

—锥形瓶和烧杯等

5. 1 外观质量

陶瓷微孔滤膜外观质量要求为:整体色质均匀、肉眼观测无裂纹、无剥落现象，端面平整。

5.2 尺寸公差

陶瓷微孔滤膜元件外径允许公差不大于0.2 mm，长度允许公差不大于2 mm，允许弯曲度不大于1 mm，通道内径允许公差不大于标准通道内径的5%.

T 6.2 尺寸检验方法按以下规定进行

T 6.2.1 陶瓷微孔滤膜元件的直径采用精度为0.02mm的游标卡尺测量，长度采用精确度为1mm的卷尺测量。

T 6.2.2 弯曲度采用长度不小于元件长度的金属尺或木尺作靠尺，用精确度为0.5 m m的钢板尺测量，元件外表面与靠尺之间的最大间隙作为陶瓷微孔滤膜元件的弯曲度。

T 6.2.3 陶瓷微孔滤膜元件的通道内径采用0.02mm的游标卡尺测量。

5.3 性能要求

陶瓷微孔滤膜元件的性能要求包括:最大孔径、平均孔径、孔隙率、纯水通量，表3给出的是常见的几种孔径的性能要求

T7.1 纯水通量及最大孔径的测试

采用纯水通量和最大孔径测量装置进行测量，见附录A(标准的附录)图A2所示。

T 7.1.1 纯水通量测试与计算

将电导率小于10μm·cm-1、浊度小于0.1 NT的纯净水，在操作压力为0.1 MPa,温度为25℃的条件下，压过陶瓷微孔滤膜，单位时间、单位膜面积透过滤膜的纯水体积，即为纯水通量，按公式(1)计算:

式中: F —膜的纯水通量，m3·m-2·h-1,

Q一单位时间的膜的纯水透过量，m3··h-1;

A —有效膜面积，m2

T 7.1.2 最大孔径测试与计算

首先将膜用选定的浸润剂浸润，以氮气为气源，逐步增大膜两侧的压差，测出最小出泡压力，并计算出最大孔径。

式中: D max —测试膜的最大孔径，m;

σ —溶剂的表面张力，N/m;

ΔP —出泡压差，Pa.

T 7.2 平均孔径测试

采用平均孔径测试装置测定。

T 7.2.1 原理

对不同孔径的陶瓷微孔滤膜元件可选用气体排除法和液—液排除法测定，如表1所示。气体排除法是指利用气体排除陶瓷微孔滤膜孔中的浸润剂，通过测定气体的流量和膜两侧的压差，得到平均孔径的方法。液—液排除法则是用另一种与浸润液不相溶的浸润性稍低的液体来代替气体，以排除样品中孔内的浸润液体，通过测定液体的流量和膜两侧的压差，得到平均孔径的方法。

膜孔中的毛细作用根据L a p l a c e 方程确定:

式中: D m —平均孔径，μ M ;

△P m—湿膜流量为干膜流量一半时所对应的膜两侧的压力，MPa ;

σ —两种液体间界面张力，N / m