Átkristályosított szilícium-karbid (RSiC) csőmembránok

Főbb jellemzők és ipari alkalmazások

Az átkristályosított szilícium-karbid (RSiC) csőmembránok, amelyek áttörést jelentenek a fejlett kerámiaanyagok terén, egyedi szerkezeti és funkcionális tulajdonságaiknak köszönhetően transzformatív megoldásként jelentek meg az iparágakban.

Alapvető jellemzők

Kivételes kémiai stabilitás:Átkristályosodott szilícium-karbidA membránok megőrzik szerkezeti integritásukat szélsőséges pH-értékű környezetekben (pH 1–14), és ellenállnak a savak, lúgok és szerves oldószerek okozta korróziónak, lehetővé téve a hosszabb ideig tartó működést agresszív közegekben, például vegyipari feldolgozási szennyvízben.

Mechanikai szilárdság: A 25 GPa-t meghaladó Vickers-keménységnek köszönhetően ezek a membránok kiváló kopásállóságot és nagy nyomású körülményeket (akár 10 MPa-ig) mutatnak, így ideálisak bányászati iszapok és katalitikus reakciórendszerek szűréséhez.

Hőállóság: Stabil működés akár 1600°C-ig terjedő hőmérsékleten,Átkristályosodott szilícium-karbidKiválóan teljesít magas hőmérsékletű alkalmazásokban, például olvadt fém szűrésében és füstgázok kezelésében, felülmúlva a polimer és alumínium-oxid versenytársait.

Nagy áteresztőképesség: Az egyedülálló átkristályosítási folyamat összekapcsolódó pórusokat hoz létre 45%-os nyitott porozitással, így 3200 LMH tisztavíz-áramlási sebességet ér el – ez 3-5-ször magasabb, mint a hagyományos kerámia membránok esetében. 

Lerakódásgátló teljesítmény: A felületi negatív töltések széles pH-tartományban (izoelektromos pont ~pH 3) taszítják a szerves szennyeződéseket, míg az ózonálló felületek intenzív oxidatív tisztítást tesznek lehetővé, 40%-kal csökkentve az állásidőt.

Ipari alkalmazások

Víz- és szennyvízkezelés: A városi telepek hasznosítjákÁtkristályosodott szilícium-karbidMembránok olaj-víz elválasztására (99,8%-os hatékonyság) és nehézfémek eltávolítására, kihasználva hidrofilitásukat (0,3°-os érintkezési szög) és savállóságukat.

Vegyipar és gyógyszeripar: A gyógyszeripari vállalatok ezeket a membránokat folyamatos API-tisztításban és oldószer-visszanyerésben alkalmazzák, kihasználva oldószer-stabilitását és gőzzel sterilizálható felületeit.

Energia és kohászat: Szénből folyékony halmazállapotúvá alakítási folyamatokbanÁtkristályosodott szilícium-karbidA szűrők 800 °C-on eltávolítják a katalizátor finom porát, míg hősokk-állóságuk (ΔT > 500 °C/perc) az atomreaktor hűtőrendszereit segíti.

Jövőbeli kilátások

A folyamatban lévő kutatás-fejlesztés az 1,2 m hosszú monolitikus membránok és a mesterséges intelligencia által optimalizált pórusarchitektúrák méretnövelt gyártására összpontosít. Az akadémiai és ipari szféra közötti együttműködés célja a gyártási költségek 30%-os csökkentése módosított szinterelési technikák révén.