Trubkové membrány z rekrystalizovaného karbidu křemíku (RSiC)

Klíčové vlastnosti a průmyslové aplikace

Trubicové membrány z rekrystalizovaného karbidu křemíku (RSiC), průlom v oblasti pokročilých keramických materiálů, se díky svým jedinečným strukturálním a funkčním vlastnostem staly transformačními řešeními napříč různými odvětvími.

Základní charakteristiky

Výjimečná chemická stabilita:Rekrystalizováno karbid křemíkuMembrány si zachovávají strukturální integritu v prostředí s extrémním pH (pH 1–14) a odolávají korozi způsobené kyselinami, zásadami a organickými rozpouštědly, což umožňuje dlouhodobý provoz v agresivních médiích, jako jsou odpadní vody z chemického zpracování.

Mechanická robustnost: S tvrdostí dle Vickerse přesahující 25 GPa vykazují tyto membrány vynikající odolnost vůči oděru a vysokotlakým podmínkám (až 10 MPa), což je ideální pro filtraci v důlních kalech a katalytických reakčních systémech.

Tepelná odolnost: Stabilní provoz při teplotách až 1 600 °C,Rekrystalizováno karbid křemíkuVyniká ve vysokoteplotních aplikacích, jako je filtrace roztavených kovů a čištění spalin, a překonává své polymerní a aluminové protějšky.

Vysoká propustnost: Unikátní proces rekrystalizace vytváří propojené póry s 45% otevřenou pórovitostí, čímž se dosahuje rychlosti toku čisté vody 3 200 LMH – 3–5× vyšší než u tradičních keramických membrán. 

Proti usazování nečistot: Povrchové záporné náboje v širokém rozsahu pH (izoelektrický bod ~pH 3) odpuzují organické kontaminanty, zatímco povrchy odolné vůči ozonu umožňují intenzivní oxidační čištění, čímž se zkracují prostoje o 40 %.

Průmyslové aplikace

Čištění vody a odpadních vod: Městské čističky odpadních vod využívajíRekrystalizováno karbid křemíkumembrány pro separaci oleje a vody (účinnost 99,8 %) a odstraňování těžkých kovů, s využitím jejich hydrofilnosti (kontaktní úhel 0,3°) a odolnosti vůči kyselinám.

Chemický a farmaceutický průmysl: Farmaceutické společnosti používají tyto membrány k kontinuálnímu čištění aktivních farmaceutických ingrediencí (API) a regeneraci rozpouštědel, přičemž těží z jejich stability v rozpouštědle a povrchů sterilizovatelných párou.

Energie a metalurgie: V procesech zkapalňování uhlí,Rekrystalizováno karbid křemíkuFiltry odstraňují jemné částice katalyzátoru při 800 °C, zatímco jejich odolnost vůči tepelným šokům (ΔT > 500 °C/min) prospívá chladicím systémům jaderných reaktorů.

Výhled do budoucna

Probíhající výzkum a vývoj se zaměřuje na škálování výroby monolitických membrán o délce 1,2 m a architektur pórů optimalizovaných pro umělou inteligenci. Spolupráce mezi akademickou obcí a průmyslem má za cíl snížit výrobní náklady o 30 % prostřednictvím modifikovaných technik spékání.