陶瓷膜因其具有的优良性能而广泛应用于化工、食品、药品及环保领域。目前,商品化的陶瓷膜通常为多层不对称结构:即在多孔支撑体上制备过渡层和具有分离功能的顶层,其中,多孔支撑体承担陶瓷膜的强度,并对过渡层和顶层的制备产生明显影响,成为制备优良性能的多孔陶瓷膜的基础和关键。目前,陶瓷膜支撑体的制备存在孔径分布过宽,孔隙率与强度相互矛盾(即制备的支撑体孔隙率高但强度低,或者反之)的问题,这与所使用的国产氧化铝粉体烧结活性差,形状不规则等因素的有关。但是,国外大粒径、球形氧化铝是目前国产氧化铝粉体价格的40倍,在陶瓷膜本身制备成本就非常高的背景下,无法适用于商品化陶瓷膜的生产。本文以α-Al2O3为主要原料,利用SEM、压汞仪、激光粒度分析仪和微机控制电子万能材料试验机等先进的现代测试设备,研究了氧化铝的颗粒级配设计和研发新型少量烧结助剂均匀添加技术以及造孔剂的种类和数量对多孔陶瓷膜支撑体的性能影响,获得了具有高抗折强度、高孔隙率同时孔径分布均匀且可调的多孔陶瓷膜支撑体,并在此基础上采用挤出成型法进行扩大性试验,制备19通道陶瓷微滤膜支撑体。获得的主要研究成果如下:(1)颗粒级配的设计是获得高孔隙率、高抗折强度和孔径分布均匀且可调的多孔陶瓷膜支撑体的基础和关键。研究发现:在以粗颗粒为主的情况下,粗颗粒的粒径大小对多孔陶瓷膜支撑体的孔径大小起决定性作用,是调节多孔陶瓷膜支撑体孔径大小的主要因素;中颗粒对多孔陶瓷膜支撑体的抗折强度起着重要的影响作用;细颗粒在一定程度上起着调节多孔陶瓷膜支撑体孔隙率和孔径分布的作用。实验结果表明,当粗颗粒W50(d50=37μm)的质量比在60 wt%～80 wt%时,随着中颗粒W10(d50=8.2μm)比例的减少,支撑体的抗折强度逐渐下降,孔隙率逐渐提高;当粗颗粒(d500=37μm)的质量占绝对多量(80wt%)时,中颗粒W10(d500=8.2μm)和细颗粒W1(d50=1.6μm)对多孔骨架的形成影响不明显,多孔陶瓷膜支撑体的孔隙率和孔径分布变化不大,但抗折强度随着W10(d50=8.2μm)的减少而下降;当粗颗粒的质量占70wt%或60wt%时,多孔陶瓷膜支撑体的抗折强度随着细颗粒的增多而下降但孔隙率略有提高、孔径分布逐渐变宽。其中,当粗颗粒(d50=37μm):中颗粒(d50=8.2μm):细颗粒(d50=1.6μm)=70:24:6(质量比)时,可以在1650℃煅烧,保温2h条件下,获得抗折强度≥45MPa的多孔陶瓷膜支撑体。(2)采用机械混合法和原位沉淀法添加烧结助剂Ti02均不能与大粒径的氧化铝颗粒均匀混合,起不到良好的助烧结作用。采用原位水解法,以钛酸四丁酯为前驱体,可以将0.4%的纳米Ti02与大粒径的氧化铝粉体均匀混合,起到很好的助烧结作用,在较大地降低氧化铝质多孔陶瓷膜支撑体烧结温度的同时获得较高的抗折强度。(3)在优化颗粒级配和烧结助剂的的配方中添加5wt%的淀粉作为造孔剂,可以较好的调节多孔陶瓷膜支撑体的孔隙率,使支撑体在具有高抗折强度的同时获得高孔隙率。(4)在获得性能优良的多孔陶瓷膜支撑体的基础上,采用挤出成型法进行扩大性试验,制备19通道陶瓷微滤膜支撑体,经1650℃锻烧,保温2h,所得多孔陶瓷膜支撑体的孔隙率≥40%、抗折强度≥80MPa,孔径分布窄且可控(通过改变颗粒级配来控制孔径分布),耐酸碱腐蚀性能优良。