Keraminių membranų raidos istorija

Per pastaruosius šimtą pramonės plėtros metų nuoseklios keraminių membranų medžiagų naujovės nėra tuščias rinkodaros triukas – tai natūralus progresas, skatinamas praktinių pramonės poreikių. Šiame darbe trumpai apžvelgiama keraminių membranų vystymosi kelionė per keturis pagrindinius etapus: kelių medžiagų tyrinėjimas, aliuminio oksido membranų populiarinimas, vidaus industrializacija ir silicio karbido membranų technologinė iteracija.

1. Karinė kilmė: ankstyvieji moksliniai tyrimai ir plėtra specialioms atskyrimo reikmėms (XX amžiaus ketvirtasis dešimtmetis)

Keraminės membranos iš pradžių buvo sukurtos ne vandens valymui, o izotopinių dujų atskyrimui branduolinėje pramonėje. Tuomet sektoriui skubiai reikėjo laikiklio, pasižyminčio stabiliomis fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis, cheminiu inertiškumu, itin smulkiu porų dydžiu, tvirtu struktūriniu vientisumu ir ilgalaikiu eksploatavimo pajėgumu atšiauriomis eksploatavimo sąlygomis – keraminių membranų reikalavimus puikiai tenkino.

Šiame ankstyvame etape keraminės membranos liko tik laboratorijoje naudojamos specialios medžiagos, pasižyminčios neapdorotų porų dydžio kontrole ir mažu atskyrimo tikslumu, todėl jos visiškai netinkamos pramoniniam skystosios fazės vandens valymui. Nepaisant to, jie padėjo pagrindinį techninį stabilumo ir atsparumo korozijai pagrindą vėlesnėms keraminių membranų technologijoms.

2. Aliuminio oksido keraminių membranų atsiradimas: pirmasis proveržis pramoninio vandens valymo srityje (1960–1990 m.)

Dėl sparčios pasaulinės pramonės plėtros maisto, gėrimų ir pagrindinės chemijos sektoriuose išaugo skysčių skaidrinimo ir medžiagų atskyrimo poreikis. Įprasti plokšteliniai ir rėminiai filtrai ir filtravimo popierius nukentėjo dėl nepakankamo filtravimo tikslumo ir didelio užteršimo, todėl pramonėje atsirado daugkartinio naudojimo, valomų neorganinių filtravimo terpių paklausa. Taip atsirado keraminės ultrafiltravimo membranos.

Po kelių neorganinių medžiagų inžinerinių palyginimų, aliuminio oksidas tapo optimaliu civilinės industrializacijos pasirinkimu. Nors tai nėra aukščiausios kokybės neorganinė medžiaga, ji gali pasigirti išskirtiniais masinės gamybos pranašumais: gausiomis boksito atsargomis ir mažomis žaliavų sąnaudomis, brandžia žemos temperatūros sukepinimo technologija, aukštu galutinio produkto standartizavimu, subalansuotu fizikiniu ir cheminiu našumu įprastomis darbo sąlygomis ir kontroliuojamomis viso gyvavimo ciklo gamybos ir priežiūros išlaidomis. Šie pranašumai leidžiaaliuminio oksidasmembranos, kad atitiktų pagrindinius pramoninio filtravimo stabilumo ir pakartotinio naudojimo reikalavimus, todėl tai yra pirmasis keraminių membranų tipas, skirtas didelio masto pramoniniam pritaikymui.

3. Vidaus industrializacija: nepriklausoma masinė buitinių aliuminio oksido keramikos membranų gamyba (XX a. XX a. pradžia)

XXI amžiaus pradžioje pramoninio filtravimo vidaus paklausa išaugo, tačiau aliuminio oksido keramikos membranų rinką visiškai monopolizavo užsienio tiekėjai. Importuotos membranos buvo brangios ir lėtas aptarnavimas po pardavimo, todėl pramonei reikėjo skubiai pakeisti neorganines membranas. Vidaus tyrimų institutai ir gamintojai bendradarbiavo siekdami techninių proveržių, sudarančių galimybę savarankiškai masiškai gaminti namuose užaugintas aliuminio oksido keramikos membranas.

Lokalizuota gamyba drastiškai sumažino keraminių membranų, skirtų įprastiniam vandens valymui, panaudojimo išlaidas, todėl neorganinis filtravimas tapo prieinamas platesniam įmonių ratui. Tai taip pat paskatino brandžią vidaus pramoninę keraminių membranų grandinę ir sukaupė svarbių procesų žinių, kad būtų galima remti tolesnius aukščiausios klasės medžiagų mokslinius tyrimus ir plėtrą.

Nepaisant to, pagrindiniai veikimo apribojimai išliko. Buitinės aliuminio oksido membranos kovojo su stabiliu ilgalaikiu veikimu susietomis atšiauriomis sąlygomis, įskaitant didelį druskingumą, aukštą temperatūrą ir stiprią rūgščių / šarmų aplinką, paplitusią naujose energetikos ir druskos ežerų chemijos pramonėse, todėl aukščiausios klasės rinkoje dominuoja importuotos specialios membraninės medžiagos.

4. Silicio karbido keraminės membranos: pagal užsakymą sukurti sprendimai ekstremalioms eksploatavimo sąlygoms (praėjęs dešimtmetis)

Per pastaruosius dešimt metų klestinčios ličio baterijų, druskos ežero ličio gavybos ir puslaidininkių pramonės šakos sukūrė nuotekas, kurioms būdingos penkios ekstremalios sąlygos: didelis druskingumas, aukšta temperatūra, stiprus rūgštingumas / šarmingumas, didelis organinių medžiagų kiekis ir didelė kietųjų dalelių apkrova.

Aliuminio oksidas patikimai veikia standartinėmis sąlygomis, tačiau patiria spartų srauto mažėjimą ekstremaliose aplinkose, todėl netenkina gamintojų nuolatinės gamybos su minimaliomis prastovomis reikalavimų. Dėl to atsirado akivaizdus tiekimo tarpas aukštos kokybės specialioms neorganinėms membranoms.

Siekdama patenkinti nepatenkintą sudėtingų sąlygų taikomųjų programų poreikį, pramonė sukūrė pažangią aukštos temperatūros sukepinimo technologiją, kad įdiegtų naujos kartos.silicio karbido keramikamembranos. Išlaikant visus pagrindinius neorganinių membranų privalumus – ilgą tarnavimo laiką, didelį patikimumą, efektyvų organinių suspenduotų kietųjų dalelių sulaikymą ir pakartojamą valymą – SiC membranos pasižymi puikiomis kristalinėmis porų struktūromis, kurios prisitaiko prie visų tipų sudėtingų ekstremalių vandens savybių ir visiškai kompensuoja aliuminio oksido veikimo apribojimus esant sunkioms darbo aplinkoms.

Semicorex užtikrina aukštą kokybęSilicio karbido plokščia lakštinė membranas irvamzdinės membranos. Jei turite klausimų ar reikia papildomos informacijos, nedvejodami susisiekite su mumis.

Telefonas pasiteirauti # +86-13567891907

paštas: sales@semicorex.com