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相較于傳統(tǒng)聚合物分離膜材料,陶瓷膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐酸、耐堿;機(jī)械強(qiáng)度大,可反向沖洗;抗微生物能力強(qiáng);耐高溫;孔徑分布窄、分離等優(yōu)點(diǎn),在食品工業(yè)、生物工程、環(huán)境工程、化學(xué)工業(yè)、石油化工、冶金工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其市場(chǎng)銷售額以30%的年增長(zhǎng)率發(fā)展著。陶瓷膜的不足之處在于造價(jià)較高、無(wú)機(jī)材料脆性大、彈性小、給膜的成型加工及組件裝備帶來(lái)一定的困難等。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn):
1、熱穩(wěn)定性能:過(guò)濾材料熱穩(wěn)定性250℃十次不裂;
2、耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性能優(yōu)越,耐各種酸、堿、鹽、耐70℃以下絕大部分溶劑、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)異物溶出;適用于各種介質(zhì)過(guò)濾;
3、較好的機(jī)械強(qiáng)度和孔穩(wěn)定性能,適合于高壓介質(zhì)過(guò)濾;
4、較高的過(guò)濾精度(過(guò)濾精度高可達(dá)0.1微米)和過(guò)濾速度,良好的清洗再生性能,適合于各種介質(zhì)的精密過(guò)濾;
5、自潔凈狀態(tài)好,無(wú)毒、無(wú)味、具有良好的抗微生物侵蝕能力
對(duì)新型陶瓷膜材料的研究,目前主要集中在2方面。人工合成陶瓷膜材料:主要有碳化硅、莫來(lái)石、堇青石、石墨烯和陶瓷纖維等。天然陶瓷膜材料:主要有天然沸石、粉煤灰、高嶺土和凹凸棒土等。人工合成陶瓷膜材料:
碳化硅具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率高、耐腐蝕和防氧化等優(yōu)點(diǎn),在苛刻的條件下可以保持良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,并且價(jià)格低廉,是開(kāi)發(fā)陶瓷膜材料的選擇之一。SiC陶瓷膜制備方法主要有擠出成型法和流延成型法。
擠出成型法是以SiC為骨料,制成管狀碳化硅支撐體,平均孔徑為2.43μm,孔隙率為43.4%,氣體通量達(dá)到788.2m3/m2.h.bar,抗彎強(qiáng)度達(dá)到22.8MPa。
流延成型工藝制備復(fù)合碳化硅陶瓷過(guò)濾膜,在1300℃燒結(jié)下制備出結(jié)構(gòu)均勻、表面平整、孔徑范圍在4.017~11.916μm的碳化硅陶瓷膜。