×
20.01.2018
218.016.16cc

Способ изготовления фильтрующего материала

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам изготовления фильтрующих мембранных материалов. Способ изготовления включает формирование на пористой подложке из нержавеющей стали, имеющей толщину 150-250 мкм и средний размер пор 2-10 мкм, селективного слоя из титана толщиной 1-10 мкм. Формирование селективного слоя осуществляют путем очистки подложки ионами аргона в тлеющем разряде в вакуумной камере с последующим нанесением слоя металлического титана методом магнетронного ионно-плазменного напыления. Нанесение осуществляют при давлении 0,4-0,5 Па, токе разряда 4-4,2 А, напряжении разряда 450-500 В до требуемой толщины слоя титана. Техническим результатом является повышение максимально допустимой температуры эксплуатации полученного материала по сравнению с двухслойными материалами на органической подложке. 5 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к мембранной технологии, в частности к способам изготовления фильтрующих материалов, и касается способов изготовления двухслойных ультра- и нанофильтрационных мембран на металлической подложке, которые могут быть использованы для ультра- и нанофильтрации биологически активных сред, высокотемпературных и химически активных сред, для мембранной стерилизации жидких и газообразных сред, обессоливания минерализованных вод. Использование в качестве компонентов фильтрующего материала нержавеющей стали и титана обеспечивает высокую химическую стойкость мембраны и позволяет использовать такой фильтрующий материал для очистки высокотемпературных и агрессивных сред.

Известен способ изготовления фильтрующего материала (RU 2381824, B01D 71/02, B01D 39/20, Способ получения неорганического мембранного материала с плакирующим слоем, опубл. 20.02.2010), заключающийся в нанесении неорганического геля на крупнопористую подложку, сушке геля и термообработке и последующем нанесении на полученную структуру плакирующего оксидного слоя путем обработки концентрированным раствором солей, выбранных из ряда: нитрат алюминия, гидроксонитрат циркония, нитрат никеля или их смесь, и последующей термообработки при 350-600°С.

Недостатками известного способа являются низкая гибкость получаемого фильтрующего материала и многостадийность процесса изготовления.

Известен способ изготовления фильтрующего материала (RU 2040371, B22F 7/04, Способ изготовления фильтрующего материала, опубл. 25.07.1995), заключающийся в том, что на пористую металлическую подложку толщиной 120-200 мкм с размерами не более 10 мкм наносится суспензия порошка материала селективного слоя (выбранного из группы, содержащей оксиды, нитриды, карбиды, бориды или их смеси), после чего проводят сушку и прикатку нанесенного слоя при давлении 50-100 МПа и спекание при температуре 0,3-0,4 от температуры плавления керамического порошка.

Недостатком известного способа является сложность процесса изготовления и низкая гибкость получаемого фильтрующего материала.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления фильтрующего элемента (RU 2148679, С23С 14/20, B01J 20/32, Фильтрующий элемент и способ его изготовления, опубл. 10.05.2000), заключающийся в том, что на пористую полимерную подложку, помещенную на планетарном приспособлении в рабочей камере, методом плазмохимического напыления электродуговым испарением наносится материал катода. При этом расходуемые катоды могут быть выполнены из титана, циркония, гафния, хрома, алюминия, никеля или нержавеющей стали.

Недостатком известного метода является использование органического материала в качестве материала пористой подложки, что приводит к ограниченности температурного диапазона использования такого фильтрующего материала (не более 260°С при использовании политетрафторэтилена в качестве подложки) и ограничению срока эксплуатации такого материала.

Техническим результатом данного изобретения является повышение максимально допустимой температуры эксплуатации и фильтрующего материала в сравнении с двухслойными фильтрующими материалами на органической подложке.

Этот технический результат достигается способом изготовления фильтрующего материала, включающем формирование на пористой подложке из нержавеющей стали толщиной 150-250 мкм со средним размером пор 2-10 мкм селективного слоя из титана толщиной 1-10 мкм. Формирование селективного слоя осуществляют путем очистки подложки ионами аргона в тлеющем разряде в вакуумной камере в течение 10-15 минут и нанесения слоя металлического титана методом магнетронного ионно-плазменного напыления при давлении 0,4-0,5 Па, токе разряда 4-4,2 А, напряжении разряда 450-500 В до требуемой толщины слоя.

В соответствии с изобретением на пористой металлической подложке методом магнетронного ионно-плазменного напыления формируют селективный металлический слой. В качестве материала подложки и металлического селективного слоя предпочтительно выбирается титан, коррозионно-стойкая сталь. Использование данных материалов делает возможным применение мембран на их основе для фильтрации коррозионно-активных сред, таких как среды биотехнологических, химических, фармацевтических и других производств.

Пример 1

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Пористую подложку из нержавеющей стали толщиной 250 мкм со средним размером пор 10 мкм помещают в вакуумную камеру, производят вакуумирование камеры до давления 5 мПа. Затем заготовку нагревают излучением до температуры 350°С. Финальная очистка заготовки осуществляется ионами аргона в тлеющем разряде при напряжении смещения 1500 В в течение 15 минут. Затем устанавливается давление 0,4 Па, и методом магнетронного ионно-плазменного напыления производится нанесение металлического селективного слоя. Ток разряда: 4 А, напряжение разряда 450 В. Заготовка располагается перпендикулярно потоку ионов. Дистанция от источника ионов до заготовки - 100 мм. Напыление проводят до достижения толщины слоя металлического титана 10 мкм.

Размер пор селективного слоя при этом составляет 3,4 мкм. Критический радиус сгибания полученного материала составляет 10 мм. Термостатирование при 300°С на воздухе в течение 200 часов не приводит к изменению массы, внешнего вида и поровой структуры фильтрующего материала.

Пример 2

Пористую подложку из нержавеющей стали толщиной 150 мкм со средним размером пор 6 мкм помещают в вакуумную камеру, производят вакуумирование камеры до давления 6 мПа. Затем заготовку нагревают излучением до температуры 400°С. Финальная очистка заготовки осуществляется ионами аргона в тлеющем разряде при напряжении смещения 1700 В в течение 10 минут. Затем устанавливается давление 0,4 Па, и методом магнетронного ионно-плазменного напыления производится нанесение металлического селективного слоя. Ток разряда: 4 А, напряжение разряда 450 В. Заготовка располагается перпендикулярно потоку ионов. Дистанция от источника ионов до заготовки - 100 мм. Напыление проводят до достижения толщины слоя металлического титана 10 мкм.

Размер пор селективного слоя при этом составляет 0,26 мкм. Критический радиус сгибания полученного материала составляет 8 мм. Термостатирование при 300°С на воздухе в течение 200 часов не приводит к изменению массы, внешнего вида и поровой структуры фильтрующего материала.

Пример 3

Пористую подложку из нержавеющей стали толщиной 200 мкм со средним размером пор 6 мкм помещают в вакуумную камеру, производят вакуумирование камеры до давления 5 мПа. Затем заготовку нагревают излучением до температуры 350°С. Финальная очистка заготовки осуществляется ионами аргона в тлеющем разряде при напряжении смещения 1700 В в течение 15 минут. Затем устанавливается давление 0,5 Па, и методом магнетронного ионно-плазменного напыления производится нанесение металлического селективного слоя. Ток разряда: 4,2 А, напряжение разряда 500 В. Заготовка располагается перпендикулярно потоку ионов. Дистанция от источника ионов до заготовки - 100 мм. Напыление проводят до достижения толщины слоя металлического титана 10 мкм.

Размер пор селективного слоя при этом составляет 0,26 мкм. Критический радиус сгибания полученного материала составляет 9 мм. Термостатирование при 300°С на воздухе в течение 200 часов не приводит к изменению массы, внешнего вида и поровой структуры фильтрующего материала.

Пример 4

Пористую подложку из нержавеющей стали толщиной 200 мкм со средним размером пор 2 мкм помещают в вакуумную камеру, производят вакуумирование камеры до давления 5 мПа. Затем заготовку нагревают излучением до температуры 350°С. Финальная очистка заготовки осуществляется ионами аргона в тлеющем разряде при напряжении смещения 1700 В в течение 15 минут. Затем устанавливается давление 0,4 Па, и методом магнетронного ионно-плазменного напыления производится нанесение металлического селективного слоя. Ток разряда: 4 А, напряжение разряда 450 В. Заготовка располагается перпендикулярно потоку ионов. Дистанция от источника ионов до заготовки - 100 мм. Напыление проводят до достижения толщины слоя металлического титана 1 мкм.

Размер пор селективного слоя при этом составляет 1,3 мкм. Критический радиус сгибания полученного материала составляет 12 мм. Термостатирование при 300°С на воздухе в течение 200 часов не приводит к изменению массы, внешнего вида и поровой структуры фильтрующего материала.

Пример 5

Пористую подложку из нержавеющей стали толщиной 200 мкм со средним размером пор 2 мкм помещают в вакуумную камеру, производят вакуумирование камеры до давления 5 мПа. Затем заготовку нагревают излучением до температуры 350°С. Финальная очистка заготовки осуществляется ионами аргона в тлеющем разряде при напряжении смещения 1700 В в течение 15 минут. Затем устанавливается давление 0,4 Па, и методом магнетронного ионно-плазменного напыления производится нанесение металлического селективного слоя. Ток разряда: 4 А, напряжение разряда 450 В. Заготовка располагается перпендикулярно потоку ионов. Дистанция от источника ионов до заготовки - 100 мм. Напыление проводят до достижения толщины слоя металлического титана 6 мкм.

Размер пор селективного слоя при этом составляет 0,3 мкм. Критический радиус сгибания полученного материала составляет 9 мм. Термостатирование при 300°С на воздухе в течение 200 часов не приводит к изменению массы, внешнего вида и поровой структуры фильтрующего материала.

Фильтрующий материал, изготовленный при помощи описанного способа, обладает улучшенной стойкостью к действию высоких температур в сравнении с двухслойными фильтрующими материалами на органической подложке. Термостатирование при 300°С на воздухе в течение 200 часов не приводит к изменению массы, внешнего вида и поровой структуры фильтрующего материала. Максимальные температуры эксплуатации для мембран, подложки которых выполнены из полиэтилена, полипропилена и политетрафторэтилена, составляют соответственно 100, 150 и 260°С.

Способ изготовления фильтрующего материала, включающий формирование на пористой подложке селективного слоя методом напыления материала катода, выполненного из титана, отличающийся тем, что в качестве пористой подложки используют нержавеющую сталь толщиной 150-250 мкм со средним размером пор 2-10 мкм, формирование селективного слоя осуществляют путем очистки подложки ионами аргона в тлеющем разряде в вакуумной камере в течение 10-15 минут и нанесения слоя металлического титана методом магнетронного ионно-плазменного напыления при давлении 0,4-0,5 Па, токе разряда 4-4,2 А, напряжении разряда 450-500 В до толщины селективного слоя 1-10 мкм.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 22 items.
27.07.2014
№216.012.e4e2

Терморегулирующее покрытие

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к покрытиям пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель». Терморегулирующее покрытие (ТРП) в конструкциях космических аппаратов применяется на поверхности оптических приборов, систем наблюдения, радиаторов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524384
Дата охранного документа: 27.07.2014
25.08.2017
№217.015.c09d

Фильтрующий материал и способ его изготовления

Изобретение относится к мембранной технологии, в частности к фильтрующим материалам для ультра- и нанофильтрации. Предложен материал, состоящий из пористой металлической подложки с размером пор 1,2-5,5 мкм, изготовленной из нержавеющей стали, керамического слоя ТiO с размером пор 0,2-0,25 мкм и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616474
Дата охранного документа: 17.04.2017
25.08.2017
№217.015.cc41

Способ получения магнетита

Изобретение может быть использовано для создания терморегулирующих покрытий. Способ получения магнетита включает осаждение гидроксида железа (II) из сульфата железа FeSO и окисление его нитрат-ионами до магнетита FeO при термостатировании. Термостатирование проводят 0,083-24 часа. Осаждение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620432
Дата охранного документа: 25.05.2017
29.12.2017
№217.015.f31f

Способ получения n-алкил-о-арилкарбаматов

Изобретение относится к способу получения N-алкил-О-арилкарбаматов общей формулы I, где R означает арильные группы, a R - алкильные группы нормального или разветвленного строения с числом атомов углерода от 1 до 4. Способ заключается в том, что осуществляют взаимодействие фенолов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637317
Дата охранного документа: 04.12.2017
19.01.2018
№218.016.05f4

Устройство для локального нанесения металлических покрытий электролитическим методом

Устройство относится к области гальванотехники и может быть использовано в электронном и термоэлектрическом приборостроении. Устройство содержит корпус, источник постоянного тока, кожух с закрепленным в нем анодом и электролизную ванну. Корпус разделен на две изолированные части - нижнюю и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630996
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.0e9f

Способ получения n-арил-о-алкилкарбаматов

Изобретение относится к способу получения N-арил-О-алкилкарбаматов общей формулы I, где R означает арильные группы, а R означает алкильные группы нормального или разветвленного строения с числом атомов углерода от 1 до 4. Способ заключается в том, что осуществляют взаимодействие спирта ROH и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633358
Дата охранного документа: 12.10.2017
20.01.2018
№218.016.1dbb

Способ лазерного модифицирования стекла

Изобретение относится к способу модифицирования структуры стекла под действием лазерного пучка для формирования люминесцирующих микрообластей. Фосфатное стекло, содержащее ионы серебра, локально облучают фемтосекундными лазерными импульсами с длиной волны в ближнем инфракрасном диапазоне, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640836
Дата охранного документа: 12.01.2018
13.02.2018
№218.016.1ef4

Способ получения 1-фенил-3-(4н-1,2,4-триазол-4-ил)мочевины

Изобретение относится к способу получения 1-фенил-3-(4H-1,2,4-триазол-4-ил)мочевины формулы I который осуществляют взаимодействием (4H-1,2,4-триазол-4-ил)амина и 1,3-дифенилмочевины в мольном соотношении от 3:1 до 4:1 при температуре 170-182°C под вакуумом с отгонкой анилина. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641109
Дата охранного документа: 16.01.2018
13.02.2018
№218.016.1f89

Компактный бетавольтаический источник тока длительного пользования с бета-эмиттером на базе радиоизотопа ni и способ его получения

Изобретение относится к технике безотходной ядерной технологии. Компактный бетавольтаический источник тока длительного пользования с бета-эмиттером, представляющий собой сборку «сэндвичевой» структуры в виде стопки чередующихся между собой единичных или комплектных микроисточников тока, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641100
Дата охранного документа: 16.01.2018
10.05.2018
№218.016.395c

Способ очистки газов от паров тритированной воды

Изобретение относится к области технологии радионуклидов и может быть использовано как в технологических процессах, использующих молекулярный тритий и тритийсодержащие соединения, так и для глубокой очистки газовых сбросов от трития предприятий атомной отрасли при решении экологических задач....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647040
Дата охранного документа: 13.03.2018
Showing 1-10 of 10 items.
27.07.2014
№216.012.e4e2

Терморегулирующее покрытие

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к покрытиям пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель». Терморегулирующее покрытие (ТРП) в конструкциях космических аппаратов применяется на поверхности оптических приборов, систем наблюдения, радиаторов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524384
Дата охранного документа: 27.07.2014
25.08.2017
№217.015.c09d

Фильтрующий материал и способ его изготовления

Изобретение относится к мембранной технологии, в частности к фильтрующим материалам для ультра- и нанофильтрации. Предложен материал, состоящий из пористой металлической подложки с размером пор 1,2-5,5 мкм, изготовленной из нержавеющей стали, керамического слоя ТiO с размером пор 0,2-0,25 мкм и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616474
Дата охранного документа: 17.04.2017
25.08.2017
№217.015.cc41

Способ получения магнетита

Изобретение может быть использовано для создания терморегулирующих покрытий. Способ получения магнетита включает осаждение гидроксида железа (II) из сульфата железа FeSO и окисление его нитрат-ионами до магнетита FeO при термостатировании. Термостатирование проводят 0,083-24 часа. Осаждение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620432
Дата охранного документа: 25.05.2017
29.12.2017
№217.015.f31f

Способ получения n-алкил-о-арилкарбаматов

Изобретение относится к способу получения N-алкил-О-арилкарбаматов общей формулы I, где R означает арильные группы, a R - алкильные группы нормального или разветвленного строения с числом атомов углерода от 1 до 4. Способ заключается в том, что осуществляют взаимодействие фенолов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637317
Дата охранного документа: 04.12.2017
19.01.2018
№218.016.05f4

Устройство для локального нанесения металлических покрытий электролитическим методом

Устройство относится к области гальванотехники и может быть использовано в электронном и термоэлектрическом приборостроении. Устройство содержит корпус, источник постоянного тока, кожух с закрепленным в нем анодом и электролизную ванну. Корпус разделен на две изолированные части - нижнюю и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630996
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.0e9f

Способ получения n-арил-о-алкилкарбаматов

Изобретение относится к способу получения N-арил-О-алкилкарбаматов общей формулы I, где R означает арильные группы, а R означает алкильные группы нормального или разветвленного строения с числом атомов углерода от 1 до 4. Способ заключается в том, что осуществляют взаимодействие спирта ROH и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633358
Дата охранного документа: 12.10.2017
20.01.2018
№218.016.1dbb

Способ лазерного модифицирования стекла

Изобретение относится к способу модифицирования структуры стекла под действием лазерного пучка для формирования люминесцирующих микрообластей. Фосфатное стекло, содержащее ионы серебра, локально облучают фемтосекундными лазерными импульсами с длиной волны в ближнем инфракрасном диапазоне, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640836
Дата охранного документа: 12.01.2018
13.02.2018
№218.016.1ef4

Способ получения 1-фенил-3-(4н-1,2,4-триазол-4-ил)мочевины

Изобретение относится к способу получения 1-фенил-3-(4H-1,2,4-триазол-4-ил)мочевины формулы I который осуществляют взаимодействием (4H-1,2,4-триазол-4-ил)амина и 1,3-дифенилмочевины в мольном соотношении от 3:1 до 4:1 при температуре 170-182°C под вакуумом с отгонкой анилина. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641109
Дата охранного документа: 16.01.2018
13.02.2018
№218.016.1f89

Компактный бетавольтаический источник тока длительного пользования с бета-эмиттером на базе радиоизотопа ni и способ его получения

Изобретение относится к технике безотходной ядерной технологии. Компактный бетавольтаический источник тока длительного пользования с бета-эмиттером, представляющий собой сборку «сэндвичевой» структуры в виде стопки чередующихся между собой единичных или комплектных микроисточников тока, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641100
Дата охранного документа: 16.01.2018
03.04.2019
№219.016.fae9

Эмалевая композиция для изготовления терморегулирующего покрытия

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к составам для изготовления покрытий пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель» («ИП»). Эмалевая композиция для изготовления терморегулирующего покрытия содержит в качестве связующего амидосодержащую акриловую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683752
Дата охранного документа: 01.04.2019
+ добавить свой РИД