SiC membranani tayyorlash va qo'llash

Silikon karbidli keramik membranani tayyorlashning mavjud texnologiyalariga quyidagilar kiradi: zarrachalarni yig'ish usuli, uglerodni termal pasaytirish usuli, polimerni yorilish usuli va kimyoviy bug'larni joylashtirish usuli.

Zarrachalarni stacking usuli

Zarrachalarni yig'ish usuli qattiq zarrachalarni sinterlash usuli hisoblanadi. Bu usul gözenekli keramika tayyorlash usulidan olingan va keng tarqalgan keramik membranani tayyorlash usuli hisoblanadi. Kichik zarralar katta zarrachalarda doping qilinadi. Katta zarrachalar orasidagi aloqani hosil qilish uchun haroratni ko'tarish uchun sinterlash oson bo'lgan kichik zarrachalarning xususiyatlaridan foydalaniladi. Ideal holat shundaki, katta zarrachalarning bo'yinlari yaxshi mexanik xususiyatlarni saqlab, ko'p sonli teshiklarni qoldirib, bog'langan.

Silikon karbid membranalarini tayyorlash uchun zarrachalarni yig'ish usulidan foydalanganda, ko'pincha kapillyar ta'sir orqali membrana qatlamini hosil qilish uchun atala daldırma usuli qo'llaniladi. Barqaror suspenziyali atala tayyorlangandan so'ng, atala tayanch korpusining yuzasi bilan aloqa qiladi, muhit tayanch tanasiga oqib o'tadi va muhitda tarqalgan xom ashyo konsentratsiyalanadi va zarracha hosil qilish uchun tayanch tanasi yuzasida to'planadi. qatlam, so'ngra quritiladi va tayyor mahsulot hosil qilish uchun pishiriladi. Ushbu usulni ishlatish oson va kam jihozlarni talab qilganligi sababli, u ko'pincha tijorat kremniy karbidli keramik membranalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Uglerodning termal qaytarilish reaktsiyasini sinterlash usuli

Uglerodni termal pasaytirish reaktsiyasini sinterlash asosan xom ashyo sifatida tegishli miqdordagi kremniy manbasini va uglerodni teng ravishda aralashtirish, ularni qo'llab-quvvatlashga teng ravishda qoplash va keyin argon atmosferasi yoki vakuum muhitini muhofaza qilish ostida uglerodni termal pasaytirish reaktsiyasini amalga oshiradi.

Uglerodli termal pasayish reaktsiyasini sinterlash orqali kremniy karbidli keramik membranalarni tayyorlashda ishlatiladigan uglerod manbai va kremniy manbai asosan organik bo'lib, plyonka hosil qilish uchun ko'pincha sol-gel usuli talab qilinadi. Shu bilan birga, sol-gel usuli qattiq plyonka hosil qilish sharoitlari, oson nuqsonlar va silikon karbid membranalarini tayyorlashda past rentabellikdagi qiyinchiliklarga ega, shuning uchun bir nechta maxsus dasturlar mavjud.

Uglerodni termal pasaytirish reaktsiyasini sinterlash turli xil xom ashyo va past reaktsiya haroratiga ega. Agar kino qatlamini shakllantirish bosqichida og'ir sharoitlar va past rentabellik echilishi mumkin bo'lsa, u silikon karbidli keramik membranalarni sanoat ishlab chiqarishda zarrachalarni to'plash usuli bilan raqobatlasha oladi.

Polimerni yorilish usuli

Polimerni yorilish usuli uni eritish yoki eritish va tayanchga yopish uchun keramik prekursordan foydalanadi, so'ngra noorganik keramika hosil qilish uchun uni yuqori haroratda yorib yuboradi. Chet elda oksid bo'lmagan noorganik keramika uchun keng tarqalgan tayyorlash usuli hisoblanadi.

Silikon karbid membranalarini tayyorlash uchun polimer yorilish usuli zarrachalarni to'plash usuli bilan solishtirganda qulay membranani shakllantirish, nazorat qilinadigan qalinligi, oddiy jarayon, past isitish harorati (taxminan 1000 daraja) afzalliklariga ega, ammo xom ashyo narxi nisbatan yuqori.

Kimyoviy bug'larni cho'ktirish usuli

Kimyoviy bug 'cho'ktirish usuli bilan tayyorlangan membrana qatlami kuchli nazorat qilish qobiliyatiga, yuqori zichlikka va kichik gözenek hajmiga ega, ammo uning narxi yuqori, jarayon murakkab, oqim biroz etarli emas va kimyoviy bug'larni cho'ktirish usuli bilan tayyorlangan silikon karbidli keramik membranalar. Hozirgi vaqtda ko'pincha yarimo'tkazgich sanoatida va gaz fazalarini ajratishda qo'llaniladi va boshqa yo'nalishlarda qo'llash yanada rivojlantirishga muhtoj.

Yog '-suvni ajratish

SiC keramik membranani ajratish texnologiyasi neft-suvni ajratishda eng keng tarqalgan bo'lib, yog'li suv turlarini o'z ichiga oladi, shu jumladan sanoatda qayta ishlash yog'li oqava suvlarni tozalash, kema yog'li oqava suvlari, neft sanoatida yog'li oqava suvlar va qattiq yoqilg'ini termik qayta ishlash sanoati va boshqalar. SiC keramik membranalarining har xil g'ovak o'lchamlari (odatda 0.01 ~ 10 mkm), u ishlov beradigan neft ifloslanishi turlari suzuvchi moy, emulsiyalangan moy va hatto erigan yog'ni o'z ichiga olishi mumkin. Neft va gaz qidiruvi oqava suvlarini tozalash uchun ishlatiladigan hozirgi texnologiya bilan solishtirganda, SiC keramik membranani ajratish texnologiyasi nafaqat umumiy ajratish tizimini yanada ixcham qiladi, balki kimyoviy moddalardan foydalanishni ham kamaytiradi.

Suvni tozalash

SiC keramik ultrafiltratsiya membranalari yuqori strukturaviy barqarorlik va selektivlik tufayli suv sifatini tozalash va suvdagi to'xtatilgan moddalarni, bakteriyalarni va boshqa aralashmalarni ajratish uchun ham ishlatilishi mumkin. Odatda, SiC seramika membranalarining filtrlash aniqligi mikrofiltratsiya va ultrafiltratsiya hisoblanadi. Suvni tozalash jarayonida u odatda ikkinchi darajali yoki hatto uchinchi darajali nozik tozalash jarayoni sifatida tuzilgan bo'lib, u oqava suvda to'xtatilgan moddalarni, mayda qattiq zarralarni, bakteriyalarni va boshqalarni samarali ravishda ajrata oladi, shuning uchun ishlab chiqarilgan suvning suv sifati mening mamlakatim talablariga javob beradi. oqava suvlarni chiqarish standartlari. Suvni tozalashda SiC keramik membranani ajratish texnologiyasi bo'yicha tadqiqotlarni yanada chuqurlashtirish kerak va kengaytiriladigan qo'llash sohalari ham yanada chuqurroq o'rganilishi kerak.

Gazni changdan tozalash va tozalash

So'nggi yillarda gaz changini tozalash va tozalashda SiC seramika membranalarining amaliy tadqiqotlari ham doimiy ravishda paydo bo'ldi va SiC keramik membranalari gazni ajratish sohasida katta yutuqlarga erishishi kutilmoqda.

Gazni changdan tozalash va tozalash uzoq muddatli rivojlanish va innovatsion texnologiya sohasidir. SiC keramik membranani ajratish texnologiyasi yangi qo'llaniladigan texnologiyalarni qo'shdi va tegishli tadqiqotlar SiC keramik membranalarining noyob gaz changlarini tozalash va tozalash imkoniyatlarini ham ko'rsatdi. Biroq, hozirgi tadqiqot ishlari etarli darajada emas va hali ham ko'plab muammolar mavjud, masalan, Si0 keramik membranalarning yuqori haroratli gaz muhitida fizik va kimyoviy barqarorligi, membranalar ifloslanish va yomon tozalash ta'siriga va yuqori energiya iste'moliga moyil.

Uyda va xorijda atrof-muhitni muhofaza qilishga e'tibor kuchayib borayotganligi sababli, mamlakatlar yuqori samarali filtrlash va ajratish texnologiyalarini qo'llab-quvvatlashga tobora ko'proq ehtiyoj sezmoqda, SiC keramik membranani ajratish texnologiyasini ishlab chiqish va qo'llash uchun imkoniyatlar yaratadi. Kelajakda, SiC seramika membranasini ajratish texnologiyasi haqiqatan ham qo'llanilishi va odamlarga foyda keltirishi uchun, etuk bo'lmagan membranani ishlab chiqarish va tayyorlash texnologiyasi va nomukammal dastur tadqiqotlari kabi muammolarni hal qilish uchun hali ham katta miqdordagi resurslarni sarmoya qilish kerak bo'ladi.