Основни свойства на SiC керамичната мембрана
Електрическа изолация: Керамиката от силициев карбид обикновено има добра електрическа изолация, което е особено важно при високотемпературни среди, гарантирайки нейната стабилност в приложения, които изискват електрически изолационни свойства.
Механична якост: Керамиката от силициев карбид има изключително висока твърдост и механична якост и може да издържи на високо налягане и високи условия на натоварване. Това го прави добър в ситуации, когато се изисква устойчивост на износване и устойчивост на ерозия.
Устойчивост на корозия: Керамиката от силициев карбид има висока устойчивост на много корозивни газове и течности, което ги прави добри в корозивни среди, като киселинна и алкална обработка в химическата промишленост.
Устойчивост на висока температура: Керамиката от силициев карбид има отлична устойчивост на висока температура и може да запази своята стабилност и механична якост при висока температура. Най-общо казано, той може да издържи на високи температури под 1500 градуса, което прави компонентите на керамичната мембрана от силициев карбид подходящи за високотемпературни промишлени процеси като нефтохимия, металургия и стъкло.
Топлопроводимост: Силициевият карбид има отлична топлопроводимост, което прави компонентите на керамичната мембрана от силициев карбид много полезни в някои приложения, които изискват висока топлопроводимост, като топлообменници и сензори за висока температура.
Структура и получаване на SiC керамични мембрани
SiC керамичните мембрани могат да бъдат разделени на тръбни мембрани и плоски мембрани според различните мембранни структури. Сред тях тръбните мембрани са съставени от разделителни слоеве, преходни слоеве и поддържащи слоеве, докато плоските мембрани са съставени от разделителни слоеве и поддържащи слоеве. Разделителният слой играе основна роля при филтрирането и неговата дебелина обикновено е 15 μm. Колкото по-тънък е мембранният слой, толкова по-висока е ефективността на филтриране и толкова по-ниска е консумацията на енергия. Преходният слой покрива опорното тяло и намалява размера на порите и подобрява ефективността на филтриране чрез натрупване на частици или навлизане в порите на мембраната на опорното тяло. Носещото тяло има висока механична якост и поток.
Методите за приготвяне на SiC керамични мембрани включват метод на потапяне и издърпване, метод на пръскане, метод на химическо отлагане на пари (CVD) и метод на фазова трансформация. Сред тях методът на потапяне и издърпване се е превърнал в един от най-широко използваните методи за подготовка поради простата си работа и ниската консумация на енергия. Методът на пръскане е лесен за масово производство, лесен за работа и лесен за контрол на дебелината на филма. Методът за химическо отлагане на пари може да подготви керамични мембрани с малък размер на порите и относително ниска температура на подготовка, но условията за създаване на филм са тежки и процесът е тромав. Методът на фазова трансформация индуцира керамичната суспензия от течна в твърда чрез мокри или сухи методи.
Области на приложение на SiC керамични мембрани
SiC керамичните мембрани се използват широко в много области поради доброто им представяне. В областта на космическата промишленост може да се използва за производство на високотемпературни структурни материали и части за двигатели; в областта на електронните технологии може да се използва за производство на интегрални схеми с висока плътност, тънкослойни батерии и други електронни компоненти; в областта на енергетиката може да се използва за производство на високотемпературни топлообменници, нефтохимическо оборудване и др. В допълнение, в областта на електрониката и оптоелектрониката керамичните мембрани от силициев карбид могат също да се използват като производствени материали за полупроводникови материали и оптоелектроника устройства. В химическата промишленост неговата устойчивост на корозия и висока температура го правят идеален материал за производство на устойчиво на корозия оборудване, тръбопроводи, клапани и др.
