多孔陶瓷材料及其发展现状

多孔陶瓷是一种以耐火原料为骨料,配以结合剂,经过高温烧结而制成的陶瓷过滤材料,其结构内部具有大量的微细气孔。它除具有耐高温、高压、耐酸、碱腐蚀等特性外,还具有孔径均匀、透气性高等特点。因此,可广泛用作过滤、分离、布气和消音材料。20世纪50年代后,国外就开始应用多孔陶瓷做过滤元件进行上、下水净化;矿泉水除菌;含油气体净化等。现今,多孔陶瓷产品已标准化、系列化。国内对多孔陶瓷在过滤技术中的应用研究虽起步较晚,但过滤器在分离、净化领域中已得到较全面的推广应用。如石化行业中液~固、气~固分离;制药、酿造行业中的无菌净化处理;环保行业中高温烟气除尘等。陶瓷过滤器以其独特的功能特性,在各分离、净化领域中已成为一种不可替代的产品。深圳方泰新材订制生产高端微孔陶瓷吸盘porous ceramic。

多孔陶瓷滤材技术的发展现状

多孔陶瓷是一种含有较多孔洞,并利用其结构或表面达到所需性能的过滤材料。其主要的制备方法有添加造孔剂法、发泡法、有机泡沫浸渍法和溶胶凝胶法。常用于电化学陶瓷膜及熔融金属、液体、气体等的过滤。由于再生性差、成本高及孔结构难控制等方面的缺点,使其应用受到制约。通过完善制备工艺、改良材质、协调孔隙度与强度的关系等措施可提高其应用性能。

多孔陶瓷材料过滤技术得主要产品包括:各种规格的微孔陶瓷过滤元件和微孔陶瓷过滤器、高性能陶瓷膜过滤元件及陶瓷膜过滤装置、高温气体净化的陶瓷过滤材料及高温陶瓷除尘器、高温融体过滤用泡沫陶瓷过滤元件以及陶瓷净水器、陶瓷曝气器、陶瓷消声器、各种陶瓷电解隔膜等。产品已广泛应用于化工、制药、冶金、水处理及环保工业等方面。

国外多孔陶瓷材料研究开发和应用已有80余年历史,陶瓷膜产品研制、开发、应用也有近30年历史,其产品的产业化、商业化程度已达到较高的水平,产品的技术水平也有了很大地提高。

1微孔陶瓷过滤元件和微孔陶瓷过滤器

20世纪50年代,法国、美国等先后开发了各种SiC、莫来石、ZrO2、陶瓷纤维等气、液过滤器,以及微生物处理用微孔陶瓷过滤元件,其主要用于化工、食品、饮料及水处理行业中。20世纪70年代,日本等在高温气体净化、烟气除尘用多孔陶瓷过滤材料研究方面取得了较大的进展,在陶瓷膜的研究及开发应用、高温陶瓷热气体净化技术方面研究取得了较大的突破。

2高温气体净化的陶瓷过滤材料及高温陶瓷除尘器

进入90年代中期以来,随着一批先进的高性能过滤材料的开发成功,高温气体介质过滤除尘技术的工业化应用进入了实质性阶段,围绕着陶瓷过滤材料抗热震性的改善,取得了实质性进展。尤其是陶瓷纤维增强复合多孔材料的开发,使得陶瓷过滤材料抗热震性得到了显著改善。目前已有1600余套高温气体过滤装置在各个领域中应用。

3高性能陶瓷膜过滤元件及陶瓷膜过滤装置

国外已有专业的多孔陶瓷材料及陶瓷膜材料生产厂家近300家。与国外先进国家相比,国内在多孔陶瓷材料产业发展方面还存在明显的不足,主要表现在国内多孔陶瓷材料的发展技术不平衡,对多孔陶瓷材料缺乏必要的了解。

近年来,在国家科技攻关政策的扶持下,尤其是在国家环保、节能政策的引导下,国内多孔陶瓷材料及膜材料技术有了较快的发展,产业化及市场化规模逐渐扩大。目前已在陶瓷微滤材料、高温陶瓷过滤材料及膜材料方面逐渐形成了一定的技术优势,并且在产品市场推广和产业化方面有了一定的规模。目前,我国在微孔陶瓷材料的制备工艺及性能检测、陶瓷过滤器的设计及应用、陶瓷微滤膜及高温气体净化用陶瓷过滤材料、过滤装置的研制及开发等方面居于国内领先地位。

目前,多孔陶瓷材料的高效节能装置,在过滤机理和工艺效果方面均有新的突破,在世界各地已得到大量的推广应用。其特点是:能耗低,约为真空过滤机的10%;成本低,约为板矿过滤机的50%。另外,整机自动控制;连续运转设备利用率高;生产维护费用低。在目前国内外开发应用的各种过滤脱水设备中,陶瓷过滤机无疑是一种较先进、有应用前景的过滤设备。

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