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碳化有望取代各種無機(jī)膜

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碳化有望取代各種無機(jī)膜

發(fā)布日期:2021-08-19 作者: 點(diǎn)擊:

化硅陶瓷膜擁有化學(xué)穩(wěn)定性高、抗熱震性好、親水性強(qiáng)、膜通量大、機(jī)械強(qiáng)度高、孔徑分布集中、孔結(jié)構(gòu)梯度較好等特點(diǎn)。

相較于傳統(tǒng)膜材料,碳化硅陶瓷膜在水處理時可高效分離水中懸浮顆粒及油滴而不受給水質(zhì)量影響,也因?yàn)樗€(wěn)定耐用的特性可以有效減少停工期以及安裝成本,被認(rèn)為是一種有望取代各種無機(jī)膜的新型分離膜。

碳化硅陶瓷膜的應(yīng)用優(yōu)勢

隨著各國政府對廢水排放及原油采收率的要求日漸嚴(yán)格,碳化硅陶瓷膜在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用方面凸顯出較大優(yōu)勢。

碳化硅具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性、化學(xué)惰性、斷裂韌性以及耐酸堿性。其具有較大的膜通量,用于水處理效率非常高。同樣,在高溫環(huán)境、生物醫(yī)藥以及食品等領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。

碳化硅陶瓷膜在油水分離方面應(yīng)用具有非常明顯的優(yōu)勢,因?yàn)橄鄬τ诟叻肿幽?,雖然通過共混改性可以提高膜的親水性和抗污染性,但膜的通量還是比較低,且經(jīng)過沖洗后通量會降低較多。

碳化硅陶瓷膜具有膜通量大,可清洗性強(qiáng),分離效果佳和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

碳化硅陶瓷膜不僅具有一般無機(jī)膜的耐高溫高壓、耐化學(xué)腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),而且機(jī)械強(qiáng)度高、抗熱震性能強(qiáng)、孔隙率高、比表面積大等特點(diǎn),可以用于高溫除塵等領(lǐng)域。

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碳化硅陶瓷膜的制備方法

不同于發(fā)展較為成熟的氧化物陶瓷膜,碳化硅陶瓷膜由于其材質(zhì)本身的特殊性,在膜制備方面略遜一籌,現(xiàn)有制備技術(shù)有顆粒堆積法、碳熱還原法、聚合物裂解法及化學(xué)氣相沉積法等。

顆粒堆積法

顆粒堆積法即固態(tài)粒子燒結(jié)法,這種方法脫胎于多孔陶瓷制備方法,是常見的陶瓷膜制備方法,在大顆粒中摻雜小顆粒,利用細(xì)小顆粒容易燒結(jié)的特點(diǎn),升至一定溫度使大顆粒間形成連接,其中理想情況為大顆粒間頸部粘接,留有大量貫通孔道,同時保有較好的力學(xué)性能。

在使用顆粒堆積法制作碳化硅膜時,常使用浸漿法利用毛細(xì)孔作用生成膜層,配制穩(wěn)定懸浮漿料后將漿料與支撐體表面接觸,介質(zhì)流入支撐體,分散在介質(zhì)中的原料則濃縮堆積在支撐體表面形成粒子層,再經(jīng)過干燥燒成形成成品。

這種方法工序簡便,設(shè)備需求低,適用于工業(yè)化大量生產(chǎn),力學(xué)性能良好,但孔隙率相對較低。由于其孔隙率與力學(xué)性能是反相關(guān)關(guān)系,可通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)在這兩者間進(jìn)行取舍。


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