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YSZ中空纤维陶瓷膜的表征

时间:2021-01-06 19:20:23  来源:  作者:

 

1.微观形貌表征

采用冷场发射扫描电子显微镜(SU8220型,日立高新技术公司)分析样品断面的微观形貌。

2.泡点压力测试

中空纤维陶瓷膜被完全润湿后,由于界面张力的存在,气体通过不同孔径的微孔需要不同的压力,膜的最大孔径越小,鼓出第一个气泡所需的气压越大,该气压值即为泡点压力,可用泡点压力的大小表征中空纤维陶瓷膜的最大孔径或者有无明显缺陷。将一端封闭的中空纤维陶瓷膜浸泡在去离子水中12h,然后缓慢开启空气压缩机,从另一端压入空气。当膜的表面出现气泡时停止升压,记录此时压力,该气压值即为泡点压力。每个膜测量3次取平均值。

3.纯水通量测试

采用实验室自制装置测试纯水通量,从膜的外管壁施加压力,使纯水从膜的内管壁流出。测量中空纤维陶瓷膜样品的有效膜长和外管壁直径并折算成有效膜面积。纯水通量的计算公式如下所示:


式中:J为膜纯水通量,m3/m2·h·MPa);V为纯水渗透体积,m3P为跨膜压差,MPaA为有效膜面积,m2t为渗透时间,h

4.抗弯强度测试

采用美国Instron5567型万能材料试验机,通过三点弯曲法测试中空纤维陶瓷膜的抗弯强度,其计算公式如下所示:
                           

式中:σ为抗弯强度,PaF为断裂载荷,NL为测试跨距,mD0为膜外径,mDi为膜内径,m


 

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