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 新型人工合成陶瓷膜材料都有哪些?
日期:2019.08.06
在石油化工和食品以及医药能源和冶金等领域陶瓷膜已成为发展最为迅速最有发展前景的使用膜品种之一,开发新的廉价的陶瓷膜材料对于陶瓷膜技术的应用和推广也是具有了非常重要的意义,那么几种新型的人工合成陶瓷膜材料都有哪些呢?
新型人工合成陶瓷膜材料都有哪些?

1、碳化硅

碳化硅具有强度高、导热率高、耐腐蚀和抗氧化等优点,在苛刻的条件下可以保持良好的热稳定性和化学稳定性,并且价格低廉,是开发陶瓷膜材料的选择之一。SiC陶瓷膜制备方法主要有挤出成型法和流延成型法。
SiC陶瓷膜优点是:相比于传统陶瓷膜材料,碳化硅烧结温度较低,机械强度高,在高温高压体系中具有广阔的应用前景。

2、莫来石

莫来石是Al2O3-SiO2系中唯一稳定存在的二元结晶相化合物,可以通过硅酸铝的热分解或者二氧化硅与氧化铝的高温反应制备,由于其具有耐酸碱、低热膨胀系数和高熔点等性能,越来越受到人们的关注。
莫来石陶瓷膜优点是:相比于传统陶瓷膜材料,以莫来石制备的陶瓷膜孔隙率较高,耐强碱性更强。

3、堇青石

堇青石的理论化学组成为2MgO-2Al2O3-5SiO2,属于六方晶系、六元环状硅酸盐晶体,因其具有低的热膨胀系数和较高的分解温度,再加上生产成本低、产量大等优势,在开发陶瓷膜材料方面越来越受到人们的关注。
与氧化铝陶瓷膜相比,堇青石陶瓷膜具有更好的耐强碱腐蚀性能,烧结温度更低,可以有效的降低制备成本。

4、陶瓷纤维

陶瓷纤维不仅具有陶瓷材料固有的耐高温、化学稳定性好、使用寿命长等特点,还兼具了纤维材料的高孔隙率、高比表面积等优点。
由于本身纤维形状特点,纤维之间杂乱无章的堆积,形成高孔隙率,总孔隙率最高能够超过70%,而以陶瓷纤维构建的分离膜的总孔隙率最高可接近陶瓷粒子分离膜的2倍,有效提高膜通量及降低渗透阻力。

5、石墨烯

石墨烯又名“单层石墨片”,是指一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子,碳原子排成二维结构,与石墨的单原子层类似。
硅氧烷修饰后的陶瓷支撑体与氧化石墨烯粘结紧密,膜表面完整,同时膜表面具有亲水性,通过渗透气化作用,实现乙醇/水的选择性分离。
由于传统的氧化铝、氧化锆、氧化钛等陶瓷膜材料在产业化应用中,高成本和种类偏少限制了其进一步拓展应用领域。以上就是关于几种新型人工合成陶瓷膜的一些种类及其特点,希望在大家选购的时候能够提供一些帮助。在石油化工和食品以及医药能源和冶金等领域陶瓷膜已成为发展最为迅速最有发展前景的使用膜品种之一,开发新的廉价的陶瓷膜材料对于陶瓷膜技术的应用和推广也是具有了非常重要的意义,那么几种新型的人工合成陶瓷膜材料都有哪些呢?
1、碳化硅
碳化硅具有强度高、导热率高、耐腐蚀和抗氧化等优点,在苛刻的条件下可以保持良好的热稳定性和化学稳定性,并且价格低廉,是开发陶瓷膜材料的选择之一。SiC陶瓷膜制备方法主要有挤出成型法和流延成型法。
SiC陶瓷膜优点是:相比于传统陶瓷膜材料,碳化硅烧结温度较低,机械强度高,在高温高压体系中具有广阔的应用前景。
2、莫来石
莫来石是Al2O3-SiO2系中唯一稳定存在的二元结晶相化合物,可以通过硅酸铝的热分解或者二氧化硅与氧化铝的高温反应制备,由于其具有耐酸碱、低热膨胀系数和高熔点等性能,越来越受到人们的关注。
莫来石陶瓷膜优点是:相比于传统陶瓷膜材料,以莫来石制备的陶瓷膜孔隙率较高,耐强碱性更强。
3、堇青石
堇青石的理论化学组成为2MgO-2Al2O3-5SiO2,属于六方晶系、六元环状硅酸盐晶体,因其具有低的热膨胀系数和较高的分解温度,再加上生产成本低、产量大等优势,在开发陶瓷膜材料方面越来越受到人们的关注。
与氧化铝陶瓷膜相比,堇青石陶瓷膜具有更好的耐强碱腐蚀性能,烧结温度更低,可以有效的降低制备成本。
4、陶瓷纤维
陶瓷纤维不仅具有陶瓷材料固有的耐高温、化学稳定性好、使用寿命长等特点,还兼具了纤维材料的高孔隙率、高比表面积等优点。
由于本身纤维形状特点,纤维之间杂乱无章的堆积,形成高孔隙率,总孔隙率最高能够超过70%,而以陶瓷纤维构建的分离膜的总孔隙率最高可接近陶瓷粒子分离膜的2倍,有效提高膜通量及降低渗透阻力。
5、石墨烯
石墨烯又名“单层石墨片”,是指一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子,碳原子排成二维结构,与石墨的单原子层类似。
硅氧烷修饰后的陶瓷支撑体与氧化石墨烯粘结紧密,膜表面完整,同时膜表面具有亲水性,通过渗透气化作用,实现乙醇/水的选择性分离。
由于传统的氧化铝、氧化锆、氧化钛等陶瓷膜材料在产业化应用中,高成本和种类偏少限制了其进一步拓展应用领域。以上就是关于几种新型人工合成陶瓷膜的一些种类及其特点,希望在大家选购的时候能够提供一些帮助。