Röhrenmembranen aus rekristallisiertem Siliziumkarbid (RSiC)

Hauptmerkmale und industrielle Anwendungen

Röhrenmembranen aus rekristallisiertem Siliziumkarbid (RSiC), ein Durchbruch im Bereich der modernen Keramikmaterialien, haben sich aufgrund ihrer einzigartigen strukturellen und funktionellen Eigenschaften als bahnbrechende Lösungen in verschiedenen Branchen erwiesen.

Kerneigenschaften

Außergewöhnliche chemische Stabilität:Rekristallisiert SiliziumkarbidMembranen behalten ihre strukturelle Integrität in Umgebungen mit extremem pH-Wert (pH 1–14) und sind korrosionsbeständig gegenüber Säuren, Basen und organischen Lösungsmitteln, was einen längeren Betrieb in aggressiven Medien wie Abwässern aus der chemischen Verarbeitung ermöglicht.

Mechanische Robustheit: Mit einer Vickershärte von über 25 GPa weisen diese Membranen eine überragende Beständigkeit gegen Abrieb und Hochdruckbedingungen (bis zu 10 MPa) auf und sind ideal für die Filtration in Bergbauschlämmen und katalytischen Reaktionssystemen.

Thermische Belastbarkeit: Stabiler Betrieb bei Temperaturen bis zu 1.600 °C,Rekristallisiert Siliziumkarbideignet sich hervorragend für Hochtemperaturanwendungen wie die Filtration geschmolzener Metalle und die Rauchgasbehandlung und übertrifft seine Gegenstücke aus Polymeren und Aluminiumoxid.

Hohe Durchlässigkeit: Der einzigartige Rekristallisationsprozess erzeugt miteinander verbundene Poren mit 45 % offener Porosität und erreicht so reine Wasserflussraten von 3.200 LMH – 3–5-mal höher als bei herkömmlichen Keramikmembranen. 

Antifouling-Leistung: Negative Oberflächenladungen über einen weiten pH-Bereich (isoelektrischer Punkt ~ pH 3) weisen organische Verunreinigungen ab, während ozonbeständige Oberflächen eine intensive oxidative Reinigung ermöglichen und so die Ausfallzeiten um 40 % reduzieren.

Industrielle Anwendungen

Wasser- und Abwasseraufbereitung: Kommunale Anlagen nutzenRekristallisiert SiliziumkarbidMembranen zur Öl-Wasser-Trennung (99,8 % Effizienz) und Schwermetallentfernung, wobei ihre Hydrophilie (Kontaktwinkel 0,3°) und Säurebeständigkeit genutzt werden.

Chemie und Pharmazie: Pharmaunternehmen setzen diese Membranen zur kontinuierlichen API-Reinigung und Lösungsmittelrückgewinnung ein und profitieren von ihrer Lösungsmittelstabilität und den dampfsterilisierbaren Oberflächen.

Energie und Metallurgie: In KohleverflüssigungsprozessenRekristallisiert SiliziumkarbidFilter entfernen Katalysatorfeinstoffe bei 800 °C, während ihre Thermoschockbeständigkeit (ΔT > 500 °C/min) den Kühlsystemen von Kernreaktoren zugutekommt.

Zukunftsaussichten

Die laufende Forschung und Entwicklung konzentriert sich auf die Skalierung der Produktion von 1,2 m langen monolithischen Membranen und KI-optimierten Porenarchitekturen. Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie zielt darauf ab, die Herstellungskosten durch modifizierte Sinterverfahren um 30 % zu senken.