常啟兵：“碟式”陶瓷膜的前行者

    在景德鎮(zhèn)陶瓷大學材料科學與工程學院，常啟兵拿著一片碟片狀的陶瓷膜，他告訴記者，這是我國自主生產(chǎn)的碟狀陶瓷膜，在處理高粘度、高固含量料液方面具有獨特的優(yōu)勢，兼具有了管式陶瓷膜和平板陶瓷膜的技術優(yōu)勢，代表了陶瓷膜的技術發(fā)展方向。

    “初生牛犢不怕虎，總認為陶瓷膜不過是一種多孔陶瓷，研究相對簡單。然而隨著研究的深入，才發(fā)現(xiàn)陶瓷膜是一個‘矛盾匯集體’：分離膜層厚了，滲透通量下降，分離膜層薄了，容易無法完全覆蓋支撐體，產(chǎn)生大孔缺陷；分離膜孔徑小了，能有效攔截，但滲透通量下降；分離膜孔徑大了，無法攔截，甚至更容易堵塞膜孔，失去滲透通量。”常啟兵回憶，“在解決問題的過程中，覺得總是‘壓下葫蘆浮起瓢’。每一種控制都需要小心翼翼。好在經(jīng)過不斷地摸索，我逐漸掌握了陶瓷膜的科學規(guī)律和關鍵制備技術?！?/span>
    然而，陶瓷膜作為分離技術，本身就需要通過規(guī)模化應用才能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟和社會效益，單純的實驗室研究所發(fā)揮的作用有限。作為行業(yè)性院校，景德鎮(zhèn)陶瓷大學在科研技術的產(chǎn)業(yè)化轉移方面具有濃厚的氛圍，這為陶瓷膜的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了良好的基礎。
    常啟兵自2007年進入景德鎮(zhèn)陶瓷大學后如魚得水，先后作為主要成員完成了《納米涂層修飾陶瓷膜及其在油水分離中的應用》《陶瓷膜產(chǎn)業(yè)化制備技術升級的研究》等3個國際科技合作項目以及主持《超薄Al2O3平板陶瓷膜的成膜過程及其在含油廢水處理的抗膜污染性研究》等自然科學基金項目。經(jīng)過長期的技術積累，形成了17項發(fā)明專利技術。以此為基礎，通過技術入股方式，合作成立了重慶兀盾納米科技有限公司，開啟了陶瓷膜的產(chǎn)業(yè)化之路，重點生產(chǎn)管式陶瓷膜和平板陶瓷膜系列產(chǎn)品。
    陶瓷膜的順利產(chǎn)業(yè)化并沒有阻止常啟兵的前進腳步，反而使其研究更貼近市場，對市場需求有著更強的敏感性。
    在一次偶然的機會，常啟兵接觸到一個殘破的圓盤狀的陶瓷，被告知這是一種陶瓷膜?；趶娏业募夹g敏感性，他意識到這種陶瓷膜兼具有了管式陶瓷膜和平板陶瓷膜的技術優(yōu)勢，在處理高粘度、高固含量料液方面具有獨特的優(yōu)勢。
    常啟兵為這種新型陶瓷膜取名為碟式陶瓷膜。

（碟式陶瓷膜的內(nèi)部孔道）

    碟式陶瓷膜具有飛碟式的外部形狀，內(nèi)部含有螺旋形的滲透通道，具有分離功能的膜層在碟式陶瓷膜的外表面。滲透液通過碟式陶瓷膜表面進入到內(nèi)部的滲透通道，然后通過中空的中心軸流出體系。
    “由于碟式陶瓷膜具有復雜的形狀，不要求具有飛碟式的外部形狀，內(nèi)部含有螺旋形的滲透通道且滲透通量只能在碟式膜中心開口，且為了滿足旋轉的需要，碟式膜還必須具有規(guī)整的外形尺寸和居中的重心，這大大增加了碟式陶瓷膜的制備難度?！背⒈f。
    功夫不負有心人，在長期陶瓷膜制備技術積累的基礎上，經(jīng)過3個月的嘗試，常啟兵發(fā)展出輥軋成型-干壓成型制備碟式陶瓷膜的技術，降低了陶瓷膜支撐體的制備技術難度，特別是控制碟式膜內(nèi)部孔道的尺寸規(guī)范性，進而提高碟式膜重心可控，大幅提升了產(chǎn)品的成品率，降低了碟式陶瓷膜的成本，解決了碟式陶瓷膜的復雜成型和形變控制等核心問題，并實現(xiàn)了量產(chǎn)。
    不滿足于技術模仿，在現(xiàn)有碟式陶瓷膜的基礎上，常啟兵又進一步開發(fā)出微孔道碟式陶瓷膜和外支撐碟式陶瓷膜，從而滿足不同的應用需求。
    “微孔道碟式陶瓷膜具有一體化結構，大幅提升了碟式陶瓷膜的有效過濾面積。而外支撐碟式陶瓷膜在提高碟式陶瓷膜強度的同時，還進一步強化了對料液的擾動，減少了膜表面濃差極化和濾餅層厚度。這兩種新構型碟式膜的進一步開發(fā)，將豐富碟式陶瓷膜的產(chǎn)品類型，可適應多種料液處理的需求?！背⒈f。?