碳化硅膜的特性

2021-10-23 08:18:15

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无机膜包括金属膜、陶瓷膜、玻璃膜等等，其中在水处理领域里出镜最多、应用最广的当属陶瓷膜。比起高分子有机膜，陶瓷膜硬度更高、通量更大、寿命更长，然其性能优越，成本也很“优越”，故其生存空间自然是受到高分子有机膜的强力挤压。

碳化硅膜可视为是陶瓷膜的升级版或加强版。何谓升级？如何加强？一切要从膜材料——碳化硅的特性说起。

碳化硅是一种人工合成材料；纯天然的碳化硅也有，不过只发现于陨石中，而在地球本身还没找到过这种材料。碳化硅的人工合成，是美国化学家Edward Goodrich Acheson博士于1891年在电熔金刚石试验中意外所得；他本人还因此于1910年获颁第四届珀金奖章（Perkin Medal）。

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如今工业合成碳化硅最常用的工艺依然称为Acheson法，就是将含硅的砂石与含碳的原料混合，在反应炉中加热到2500摄氏度以上，生成碳化硅颗粒。

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图1 Acheson碳化硅反应炉

坚膜科技采用自有专利技术制成高纯碳化硅陶瓷膜，具有以下特点

大通量

碳化硅膜的净水通量超过3000 LMH（升每平方每小时），这得益于材料本身的超亲水性，以及在烧结过程中形成的高孔隙率。通量大的另一优点是占地小。

疏油亲水

面对含油废水挑战，高分子有机膜通常需要靠改性来实现亲水疏油，否则就会面临严重的膜污染和棘手的膜清洁问题。碳化硅膜不但亲水性佳，而且还具疏油属性，因此可以轻松过滤含油废水，无惧油脂造成的膜污染。

耐污易洗

碳化硅膜具有极好的耐污染性，几乎不会产生永久性（不可逆）膜污染，而且通过最简单的反冲洗就能有效恢复通量；此外，由于碳化硅材料本身的超强硬度和化学耐性，碳化硅膜可以放心进行高压清洗与化学清洗，膜通量可实现完全再生。

长寿命

碳化硅膜耐磨、耐热、耐压，耐酸、耐碱、耐腐，通量稳定并能完全再生，使用寿命预期可达10年。因此从全生命周期的角度来看，虽然使用碳化硅膜的初期投资明显高于高分子有机膜，然而总体成本一定更加经济。