재분석된 실리콘 카비드 튜버 세라믹 막

재결정 탄화규소(R-SiC) 관형 세라믹막은 고순도 SiC(≥99%)를 재결정 소결 공정을 통해 제조한 고성능 무기분리막입니다. 지지층, 중간층, 분리층으로 구성된 비대칭 다층 구조가 특징입니다. 지지체 재료는 우수한 기계적 및 열적 특성을 나타내며, 분리층은 정밀한 여과 정확도와 초고유속을 제공합니다. 뛰어난 화학적 안정성, 내열성, 우수한 기계적 강도를 겸비한 멤브레인으로 고액 분리, 물질 농축, 폐수 고도처리 등에 널리 사용됩니다.

R-SiC 멤브레인의 핵심은재결정 소결 공정- 진공 환경에서 2400°C 이상의 온도에서 탄화규소 입자는 고체에서 기체로 그리고 다시 고체로 상전이를 겪으며 증발-응축 메커니즘을 통해 목 연결을 형성합니다. 이는 분리층에 고도로 상호 연결된 다공성 구조를 생성합니다. 전체 멤브레인 층은 소결 보조제 없이 순수한 SiC로 만들어졌습니다. 분리층 두께는 대략120μm, 미세여과(MF) 및 한외여과(UF) 범위(0.04μm - 1.0μm)를 모두 포괄하는 좁은 기공 크기 분포를 통해 정밀한 고액 분리가 가능합니다. 지지층은 상대적으로 높은 밀도(다공성 ≤ 17%)를 가지므로 전체 요소의 구조적 무결성을 보장합니다.

R-SiC 멤브레인은 0~14의 전체 pH 범위에서 강산, 강알칼리 및 공격적인 산화제(오존, 차아염소산나트륨, 수산기 라디칼 등)에 저항합니다. 이러한 허용 오차로 인해 세척 화학물질을 폭넓게 선택할 수 있으며 멤브레인 층을 저하시키지 않고 자주 고강도 화학 세척을 수행할 수 있습니다.

자연적으로 친수성 표면(접촉각 0.3°)은 기존 알루미나 또는 지르코니아 멤브레인보다 3~5배 더 높은 순수 유량을 제공하여 멤브레인 면적 요구 사항과 시스템 설치 공간을 크게 줄입니다. 또한 표면은 pH > 3에서 음전하를 띠므로 박테리아, 기름 방울, 단백질과 같은 음전하를 띤 오염 물질을 밀어내며 오염을 효과적으로 늦춥니다.

지지 재료는 실온에서 90-100 MPa의 굴곡 강도를 나타내며 1200°C에서 100-110 MPa로 증가하여 고온에서 탁월한 하중 지지 능력을 보여줍니다. 300 MPa의 분쇄 강도, 1800-2000 kg/mm²의 경도 및 1.8-2.0 MPa*m1/²의 파괴 인성을 갖춘 멤브레인 요소는 열악한 조건에서도 장기간 안정적인 작동을 보장합니다.

이 소재는 높은 열 전도성(1200°C에서 35-36 W/(m*K))과 낮은 열팽창 계수(4.6 * 10⁻⁶ /°C)를 제공하여 급격한 온도 변화를 견딜 수 있는 탁월한 열충격 저항성을 제공합니다. 최대 작동 온도에 도달1650°C(산화 분위기), 기존 세라믹 멤브레인의 성능을 훨씬 뛰어넘어 고온 여과 및 반응 환경에 적합합니다.

정상적인 유지 관리 하에서 설계 서비스 수명은 다음과 같습니다.3~5년. 낮은 작동 압력(0.1-0.3MPa)은 에너지 소비를 30%-50%까지 줄이는 동시에 효율적인 역세 및 CIP(Clean-In-Place) 절차를 통해 유지 관리를 간단하고 비용 효율적으로 유지합니다.

• 작동 압력:일반적으로 0.1-0.3 MPa, 낮은 막 투과 압력으로 에너지 효율성 보장
• 역세:투과수 또는 깨끗한 물을 이용한 주기적인 역세는 초기 유량의 90% 이상을 복원합니다.
• CIP 청소:NaOH, HNO₃, NaClO 및 기타 물질과 호환됩니다. 멤브레인 수명을 단축하지 않고도 공격적이고 빈번한 세척 주기를 견딜 수 있습니다.
• 수명이 다한 폐기:멤브레인은 완전히 소각되거나 재활용될 수 있어 2차 오염이 발생하지 않으며 환경 친화적입니다.

재결정화된 탄화규소 관형 세라믹 멤브레인은 다음과 같은 강력한 조합을 제공합니다.전체 pH 내성, 초고속 플럭스, 우수한 고온 강도(1200°C에서 증가), 낮은 열팽창 계수 및 최대 작동 온도 1650°C. 이러한 특성은 R-SiC 멤브레인을 첨단 멤브레인 분리 분야에서 없어서는 안 될 기술로 자리매김하게 합니다. 부식성이 높은 유체, 고온, 기름기가 많은 흐름 또는 입자가 포함된 매체와 관련된 까다로운 응용 분야에 특히 적합합니다. 투과 품질과 시스템 신뢰성을 향상시키면서 자본 투자와 운영 비용을 모두 절감함으로써 R-SiC 멤브레인은 신에너지, 정밀 화학, 환경 개선과 같은 신흥 전략 분야에서 점점 더 중요한 역할을 할 준비가 되어 있습니다. 제조 기술이 지속적으로 성숙해짐에 따라 다양한 산업 분야에서 채택이 더욱 확대될 것으로 예상됩니다.