用JSM-5600LV型的掃描電鏡對陶瓷膜的形態結構進行觀測。圖2-2為非對稱多孔陶瓷膜的SEM照片,圖上清楚的展示了支撐體、膜的表面及截面微觀形貌。
由圖2-2(a)可見, 雖然氧化鋁粒子大小不一,排列也不規則,但氧化鋁膜成膜情況基本良好,膜的均勻性和完整性較佳。陶瓷膜氧化鋁微粒以顆粒狀分布,其大部分粒子粒徑在10μm以內,但晶粒之間還有一定團聚現象,以致膜中有較大的顆粒出現,這是因為采用機械混合后制備粉體所不可避免的。對過濾起決定作用的是膜,膜的厚度應該盡量地薄,這樣可以降低流體經過時的阻力,提高過濾通量。可以保證整個非對稱膜的過濾通量。
從圖2-2(b)中支撐體表面可以看出,支撐體顆粒,孔洞也, 支撐體顆粒之間黏結很好,完全滿足微濾膜場合對支撐體孔隙率和機械強度的要求[56]。支撐體為典型的大孔結構,這些大孔是通過骨料顆粒之間堆積的空隙形成的。支撐體的厚度達到幾個毫米,因為它主要的功能是為非對稱膜提供強度的支持,要具有適當的厚度。
從圖2-2(c)膜截面圖中可以看出:氧化鋁膜約厚300-400μm,支撐體的內存在少數的較大的孔洞缺陷,可能是由于支撐體顆粒孔徑分布較大造成的。從圖中還可看出,在氧化鋁膜層與支撐體的界面及鄰近區域沒有出現裂紋,膜與支撐體的界面過渡明顯,兩層結合較好,中間的過渡層起到連接和過渡的作用,它的厚度在幾十個微米不等。結果表明這兩種材料在形成非對稱膜時具有較好的兼容性。
陶瓷膜從膜層到微孔支撐體,孔徑由小逐漸增大,這樣一旦懸浮微粒穿過表面陶瓷膜層后,也能順利通支撐體,減少了非對稱陶瓷膜過濾管被堵塞的機率,延長了使用壽命。