O'tgan asrda sanoatning rivojlanishiga nazar tashlaydigan bo'lsak, keramik membrana materiallarining evolyutsiyasi hech qachon texnologik hiyla bo'lmagan, balki ketma-ket yutuqlarning muqarrar natijasidir. Ushbu maqola seramika membranalarining to'liq rivojlanish tarixini ko'rib chiqadi, ko'plab materiallarni o'rganish, aluminani ommalashtirish, mahalliy ishlab chiqarishni amalga oshirish va kremniy karbidiga iteratsiyadan asosiy mantiqni ajratib ko'rsatadi, shu bilan noorganik membrana sanoatining asosiy tendentsiyalari haqida tushunchaga ega bo'ladi.
I. Harbiy sanoatning kelib chiqishi: "Maxsus ajratish" dan tug'ilgan birinchi tadqiqot (1940-yillar)
Keramika membranasi suvni tozalash uchun emas, balki yadro sanoatida izotoplarni ajratish uchun ishlab chiqilgan. O'sha paytda sanoatga zudlik bilan fizik va kimyoviy jihatdan barqaror, muhit bilan reaksiyaga kirishmaydigan, g'ovak o'lchami nihoyatda kichik, barqaror tuzilishga ega va og'ir sharoitlarda uzoq vaqt ishlay oladigan tashuvchi kerak edi. Keramika membranasi bu talabga javob berdi.
Rasm: UF₆ (uran geksaflorid)
Ushbu bosqichda ishlab chiqilgan keramik membranalar faqat laboratoriyalarda ishlatiladigan maxsus materiallar edi. Ularning gözenek hajmini nazorat qilish qo'pol edi va ularning ajratish aniqligi past edi, bu ularni sanoat suyuqligidagi suvni tozalash uchun mutlaqo yaroqsiz holga keltirdi. Biroq, ular keyingi keramik membrana texnologiyalarida "barqarorlik va korroziyaga chidamlilik" ning asosiy xususiyatlari uchun asos yaratdilar.
II. Alumina keramik membranalarining paydo bo'lishi: sanoat suvini tozalashda "0 dan 1 gacha" muammosini hal qilish (1960-1990 yillar)
Jahon sanoatining jadal rivojlanishi bilan oziq-ovqat va ichimliklar va asosiy kimyo sanoatida suyuqlikni tozalash va materiallarni ajratish talabi portladi. An'anaviy plastinka va ramka filtrlash va filtr qog'ozi etarlicha aniq emas va oson ifloslangan. Sanoat zudlik bilan qayta ishlatiladigan va yuvilishi mumkin bo'lgan noorganik filtr materialiga muhtoj va bu ehtiyojni qondirish uchun keramik ultrafiltratsiya membranalari paydo bo'ldi.
Turli noorganik materiallar bilan taqqoslangandan so'ng, alumina fuqarolik sanoat ilovalari uchun maqbul tanlovga aylandi. Bu eng yuqori samarali noorganik material bo'lmasa-da, ommaviy ishlab chiqarishda muhim afzalliklarga ega: boksitning ko'p zahiralari, past material narxi, past haroratda sinterlashning etuk- texnologiyasi, tayyor mahsulotlarni yuqori darajada standartlashtirish, normal ish sharoitida muvozanatli fizik-kimyoviy xususiyatlar va butun umr davomida nazorat qilinadigan ishlab chiqarish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari. Bu noorganik membrana materialidir,-katta miqyosda global joylashtirish uchun mos keladi.
Alumina keramika membranalari sanoat filtrlashda "barqarorlik va qayta foydalanish" ning asosiy talablariga muvaffaqiyatli javob berdi va haqiqiy sanoat qo'llanilishiga erishgan birinchi keramik membrana bo'ldi.
III. Sanoatni mahalliylashtirish: mahalliy alumina keramik membranalari mustaqil ommaviy ishlab chiqarishga erishadi (21-asr boshlari)
21-asrning boshlarida sanoat filtrlash uchun ichki talab oshdi. Biroq, alumina keramika membranalari butunlay xorijdagi yetkazib beruvchilar tomonidan monopollashtirildi, buning natijasida yuqori xarajatlar kelib chiqdi va sotuvdan keyingi-xizmat kechiktirildi. Shu sababli, noorganik membranalarni mahalliy almashtirish sanoat uchun zaruratga aylandi. Mahalliy ilmiy-tadqiqot muassasalari va korxonalar mahalliy ishlab chiqarilgan alumina keramika membranalarini mustaqil ravishda ommaviy ishlab chiqarishga erishish uchun hamkorlik qildilar. Mahalliy ishlab chiqarish dastur xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirdi va mahalliy sanoat zanjiridagi bo'shliqlarni to'ldirdi.
Mahalliy ishlab chiqarilgan alumina membranasining ahamiyati:
l Bu an'anaviy suvni tozalash stsenariylarida keramik membranalarni qo'llash xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa noorganik membranalarni ko'proq kompaniyalar uchun arzonroq qiladi.
l Bu mahalliy keramik membran sanoati zanjirining etukligiga yordam berdi va yuqori darajadagi{0}}materiallarni keyingi tadqiq qilish va ishlab chiqish uchun texnologik asos to'pladi.
Rasm: alumina keramik membranasi
Biroq, uning asosiy ishlash kamchiliklari bartaraf etilmagan. Yangi energiya va tuzli ko'l kimyo sanoati kabi tarmoqlarda yuqori tuz, yuqori harorat va kuchli kislota{1}}asosli ulanish sharoitlarida uzoq vaqt barqaror ishlash hali ham qiyin. Yuqori{3}}bozor hali ham xorijdagi maxsus membrana materiallari bilan band.
IV. Silikon karbidli keramik membranalarning yutug'i: "O'ta og'ir ish sharoitlari" uchun mo'ljallangan echimlar (so'nggi o'n yil ichida)
So'nggi o'n yil ichida lityum batareyasi, tuzli ko'llardan lityum qazib olish va yarimo'tkazgich sanoati paydo bo'lib, beshta ekstremal bog'langan sharoitlar bilan oqava suvlarni yaratdi: yuqori sho'rlanish, yuqori harorat, kuchli kislota va gidroksidi, yuqori organik moddalar va yuqori qattiq zarralar. Alyuminiy oksidi normal ish sharoitlarida barqaror, ammo ekstremal sharoitlarda uning oqimi tez parchalanadi, bu esa korxonalarning uzluksiz past{1}}ishlab chiqarish ehtiyojlari uchun yaroqsiz holga keltiradi, bu esa yuqori darajadagi maxsus noorganik membranalar etishmasligini ta'kidlaydi.
Yuqori darajadagi ish sharoitlarining qattiq talablari asosida va yuqori{1}}haroratli sinterlash texnologiyasidagi sanoat yutuqlari natijasida kremniy karbidli keramik membranalar ishlab chiqildi. Ular noorganik membranalarning asosiy afzalliklarini, masalan, uzoq umr ko'rish, yuqori ishonchlilik, to'xtatilgan organik moddalarni saqlab qolish qobiliyati va takroriy tozalash qobiliyatini to'liq meros qilib oladi. Yuqori kristalli gözenek tuzilishi bilan ular turli xil ekstremal va murakkab suv sifatlariga mos keladi, ish sharoitida alumina membranalarining kamchiliklarini bartaraf etadi.
V. Kelajakdagi sanoat tendentsiyalari: Siyosat va muvofiqlik asosida noorganik keramik membranalar uzoq muddatli-masofaviy trendga aylanishga tayyor.
An'anaviy ultrafiltratsiya membranalari ifloslantiruvchi moddalarni ushlab turish qobiliyatida sezilarli farq ko'rsatmaydi va tanlov asosan xarajatlar va texnik xizmat ko'rsatish odatlariga asoslanadi; biroq, sanoatning uzoq{0}}muddatli tendentsiyasi milliy sanoat siyosati va global PFAS muvofiqligi bilan belgilanadi.
Milliy sanoat siyosati sanoatni kuchaytiradi:yuqori-samarador keramika membranalari milliy asosiy yangi materiallar va atrof-muhitni muhofaza qilish rag'batlantirilgan uskunalar katalogiga kiritilgan. Ikkita turdagi keramik membranalar asosiy yangi materiallarning ustuvor xaridlari ro'yxatiga kiritilgan; nol{2}}emissiya keramik membran texnologiyasini yangilash loyihalari har bir loyiha uchun 30 million yuangacha subsidiya oladi; 14-Besh yillik rejaning maxsus loyihasi-mahalliy membrana materiallarini tadqiq etish va rivojlantirishni qo'llab-quvvatlashni davom ettirmoqda. Ikkita{7}}uglerodni ishlab chiqish, suv resurslaridan qayta foydalanish va atrof-muhitni muhofaza qilishni takomillashtirish bilan birgalikda sanoatni tanlash mezonlari aniq milliy ko'rsatmalar bilan "foydalanishga yaroqli"dan "bardoshli va past texnik xizmat ko'rsatishga" o'tdi: suvni murakkab tozalash uchun keramik membranalar afzalroq va yuqori darajali{9}}membranalar mahalliylashtirilmoqda.
PFAS muvofiqligi:Evropa va Qo'shma Shtatlarda amalga oshirilgan PFAS qoidalari bilan ichki nazorat asta-sekin kuchaytirilmoqda. Tijoriy organik membranani ishlab chiqarish ko'pincha ftorli qo'shimchalarni qo'shishni o'z ichiga oladi, bu butun umr davomida PFAS ifloslanishi xavfini tug'diradi. Etakchi kompaniyalar asta-sekin ftorli organik filtrli materiallardan voz kechdilar.
Noorganik keramik membranalar ftorsiz ishlab chiqariladi, xossalari barqaror, PFAS talablariga rioya qilish xavfi yo'q, xizmat muddati organik membranalardan 3-5 baravar ko'p va qattiq chiqindilar kamroq hosil bo'ladi. Ular yashil ishlab chiqarish talablariga javob beradi va oʻrta va uzoq muddatda oʻrta{3}}yuqoriga{4}}yuqori filtrlash uchun asosiy tanlovga aylanadi.
Kompaniya taqdimoti - JMFILTEC kremniy karbidli keramik membranalarni tadqiq qilish va rivojlantirishga qaratilgan.
Zhejiang Jianmo Technology Co., Ltd. kompaniyasi eng mustahkam va bardoshli kremniy karbidmembran materiallarini ishlab chiqishga sodiqdir. Ta'sischilar guruhi 2011 yilda silikon karbidmembran materiallari bo'yicha ilmiy-tadqiqot ishlarini boshladi va hozirda 8 ta ixtiro patenti, 50 ga yaqin ixtiro patenti va 6 PCT patenti uchun ariza berildi.
JMFILTEC milliy yuqori{0}}texnologik korxona va Chjeszyan provinsiyasidagi "ixtisoslashgan, takomillashtirilgan va innovatsion" korxona sifatida har doim "mijozlarga-yo'naltirilgan va texnologiya-yuzilishi" rivojlanish falsafasiga sodiq bo'lib, jahon darajasidagi kremniyli avtomobillarni yaratishga intiladi. Hozirgi vaqtda kompaniyaning mahsulotlari ichimlik suvini tozalash, qayta ishlangan suvni tozalash, dengiz suvini tuzsizlantirish, kimyoviy jarayonlarni ajratish, tuz va xlor gidroksidi kimyoviy ishlab chiqarish, shaxta suvlarini tozalash, yarimo'tkazgichli mikroelementlar va farmatsevtika reproduktsiyalarida keng qo'llaniladigan quvurli membranalar, tekis qatlam membranalari, ustunli membranalar va boshqa hosilaviy uskunalarni qamrab oladi. tuzli ko'llardan qazib olish, yangi energiya katod va anod ishlab chiqarish, fotovoltaik chiqindilarni suyuqlikni qayta ishlash va slanets gazini qazib olish va boshqa ko'plab sohalar. Kuchli korroziyaga chidamliligi, yuqori o'tkazuvchanligi, uzoq umr ko'rish muddati va oson tozalashning asosiy afzalliklari bilan mijozlar va bozor tomonidan e'tirof etilgan va xalqaro bozorda yuqori raqobatbardosh bo'lgan.
Saytda -organik membranalar yukga bardosh bera olmaydigan va alumina membranalari etarlicha barqaror bo'lmagan holatlarga duch kelganmisiz? Kremniy karbid membranalarini qo'llash, texnik xizmat ko'rsatish va narxlarni taqqoslash bo'yicha yana qanday savollaringiz bor? Biz bilan bog'lanishingiz mumkin.
Agar bu masala ijobiy javob olsa, biz undan "Membran materiallari haqida umumiy ma'lumot" ustunini ishga tushirish uchun boshlang'ich nuqta sifatida foydalanamiz, keyingi maqolalarda batafsil tushuntirishlar beriladi.