세라믹 멤브레인은 CT 막이라고도 하며, 일본 대일본 인쇄사와 동양잉크회사가 1996 년에 먼저 개발하여 시장에 내놓은 고체막입니다. 세라믹 멤브레인은 주로 A 12O3, Zr02, TiO 2 및 SiO 2 와 같은 무기 재료로 만든 다공성 막으로, 기공 크기는 2-50 mm 입니다. 화학적 안정성, 내산성, 알칼리 내성, 유기 용제 내성, 기계적 강도가 높고 반세탁이 가능합니다 식품공업, 생물공학, 환경공학, 화학공업, 석유화학, 야금공업 등에 광범위하게 적용되었으며, 시장 판매는 매년 35% 의 속도로 발전했다. 같은 종류의 플라스틱 제품에 비해 세라믹 멤브레인은 가격이 비싸지 만 많은 장점이 있습니다. 단단하고 질기고 막히기 쉬우며 화학적 침식성 액체와 고온 세정액에 대한 저항력이 더 강하다. 그것의 주된 단점은 가격이 비싸고 제조 공정이 복잡하다는 것이다.

2004 년 7 월 북미 도자기 기술 회사는 500 만 달러 이상의 새로운 쌍판 연삭기 조립에 성공했다. 이 설비는 초박형 세라믹 멤브레인을 준비하는 생산 기술에서 손꼽히는 것으로, 회사가 초평탄하고 초온적인 세라믹 멤브레인을 준비하는 기술도 크게 향상시켰다. 중국 남경공업대학은 이미 다채널 다공성 세라믹 멤브레인의 저온 소결을 완료했다. 이 프로젝트의 연구는 우리나라 도자기막의 질을 높이고 원가를 낮추는 데 중요한 의의가 있다. 다공성 세라믹 멤브레인은 고온, 내용제, 내산-염기, 기계적 강도, 재생 가능성이 뛰어나 식품, 생물학, 화학, 에너지, 환경 보호 등에 널리 사용되고 있습니다. 그러나 현재 그 응용에는 두 가지 큰 문제가 있다. 하나는 다공성 세라믹 멤브레인의 비용이 높고, 특히 지지 재료의 비용이 높다는 것이다. 다른 하나는 도자기 품종이 제한되어 있고, 현재 상황이 복잡하다는 것이다. 현재 상용 세라믹 멤브레인의 사양은 매우 적으며, 이는 특정 구멍 구조를 갖는 세라믹 멤브레인의 제조에 대한 높은 요구 사항을 제시합니다. 과제팀은 주로 산화 알루미늄과 전용 소결 촉진제가1400 C 소결 온도에서 준비한 지지체에 대해 체계적으로 심도 있는 연구를 실시하여 통기성, 역학 성능 및 내식성 통일된 지지체를 얻었다. 그들은 또한 원료의 성질로 전달체의 구멍 구조를 예측하고, 전달체의 제비 과정과 미시 구조를 기초로 원료 성질과 전달체 구멍 구멍 구멍 구멍 틈새 및 구멍 지름 분포 사이의 계산 방법을 확립하여 특정 구멍 구조의 전달체를 정량적으로 준비하는 이론적 근거를 제공하기 위한 것이다.

현재 상용화된 다공성 세라믹 멤브레인은 주로 평판, 관형 및 다 채널 유형의 세 가지 구조로 구성됩니다. 태블릿은 주로 소규모 공업 생산과 실험실 연구에 쓰인다. 관형 필름 조합은 관형 열 교환기와 유사하며, 막의 충전과 축적을 증가시킬 수 있지만, 강도 문제로 인해 산업 응용에서 점차 퇴출되었다. 대규모로 적용된 세라믹 멤브레인은 일반적으로 다중 채널 구성을 사용합니다. 즉, 원형 단면에 여러 채널을 분산시킵니다. 일반 채널 수는 7 19 및 37 입니다. 무기 세라믹 멤브레인의 주요 제조 기술은 고체 입자 소결법에 의한 담체 및 미세 여과막의 제조, 졸-겔법에 의한 한외 여과막의 제조, 상 분리법에 의한 유리막의 제조, 화학 기상 증착 및 무전 해 도금과 같은 특수 기술에 의한 미세 다공성 막 또는 치밀막의 제조이다. 그 기초 이론은 콜로이드와 표면화학, 재료화학, 고체이온, 재료가공 등을 포함한다.

발전 추세에서 볼 때, 세라믹 멤브레인 준비 기술의 개발은 주로 두 가지 측면에 있습니다: 첫째, 상업화 된 무기 한외 여과막 및 미세 여과막을 더욱 개선하고 분 자체 분리 기능을 갖춘 나노 여과막, 가스 분리막 및 투과 증발 막을 개발합니다. 두 번째는 조밀막에서 이온 혼합전도성이 있는 초박형 금속과 합금막과 고체 전해질막을 연구하는 것이다. 상용화된 다공성 막은 주로 한외 여과막과 미세 여과막으로, 그 제조 방법은 주로 입자 소결법과 졸-겔법이다. 전자는 주로 마이크로공막을 만드는 데 사용되며 널리 사용되는 상용 A 1203 막은 입자소결법으로 준비된다.

세라믹 멤브레인의 광범위한 응용

정화용 세라믹 필터

2004 년 8 월 베이징 맥성포기술유한공사와 산둥 루항제약유한공사가 공동으로 개발한 도자기막 필터링 시스템은 항생제의 분리순화에 성공했다. 이 항생제의 생산공예를 최적화했을 뿐만 아니라 항생제 생산량이 65,438,05% 증가했다. 세라믹 멤브레인 기술이 국내에서 항생제 생산에 적용된 것은 이번이 처음이다. 항생제의 분리순화는 발효액의 여과와 여과약액의 수지 교환을 거쳐야 한다. 현재, 많은 항생제 생산업체들은 진공 드럼 필터를 이용하여 아미노글리코시드 항생제 발효액을 분리 정제하고 있다. 이 과정은 발효액을 일정 pH 값으로 산화한 다음 필터 층이 있는 진공 드럼 필터를 사용하여 사전 여과한 다음 판자와 교환 수지로 재여과해야 한다. 이 공정은 복잡할 뿐만 아니라 목표 유효 성분 수율이 낮아 여과와 수지 교환 과정에서만 수율 손실이 30% 에 이른다. 반면' 맥생프' 와' 루항' 이 공동으로 개발한 세라믹막 여과 시스템은 항생제를 분리 순수화할 수 있지만 여과 과정에서 유효 성분의 손실과 손실은 5% 가까이 증가할 수 있고 수지 교환 중 수율은 10% 이상 증가할 수 있다.

현재 막 기술은 서구 선진국에서 식품공업, 석유화학, 환경보호, 생화학제약 등 많은 분야에 널리 사용되고 있으며, 무기재료로 만든 필터 (세라믹 멤브레인은 무기필터임) 의 발전 전망은 유기필터보다 더 좋을 것으로 보인다. 국내 항생제 정책적 가격 인하와 항균제 판매가 제한된 이중 압력에 직면한 항생제 생산업체들에게는 혁신적인 기술을 통해 제품 수율과 품질을 높여 비용을 절감하는 것이 현명하다. 세라믹 멤브레인 기술을 이용하여 기존 항생제 분리순화 공정을 개선하는 것은 비용을 절감하고 효율을 높이는 돌파구가 될 수 있다.

세라믹 포장막을 도금하다

식품 포장 분야에서는 최근 몇 년 동안 기능성이 높고 환경 적응성이 좋은 투명 세라믹 코팅이 점점 더 중시되고 있다. 현재 이 박막은 가격이 비교적 높고 물리적 성능은 더욱 향상되어야 하지만 가까운 장래에 식품 포장재에서 중요한 위치를 차지할 것으로 예상된다. 세라믹 멤브레인의 가공 코팅 방법은 일반적인 금속 도금 방법과 유사하며 기본적으로 우리가 이미 알고있는 가공 방법에 따라 수행됩니다. 세라믹 코팅은 PET( 12μm) 세라믹 (Si0x) 로 구성됩니다. 실리콘은 Si0, Si304, Si203, SiO 2 의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 그러나 자연계에서는 보통 이산화 실리콘으로 존재하기 때문에 전기 도금 조건에 따라 크게 다릅니다. 이 박막에 대한 주요 요구 사항은 투명성, 차단성, 내조리성, 마이크로웨이브 투과성, 친환경, 기계적 성능이 우수합니다.

세라믹 코팅은 기본적으로 알루미늄 코팅과 동일한 조건에서 준비할 수 있습니다. 준비 과정에서 코팅을 손상시키지 않도록 표면을 조심스럽게 처리하는 것이 매우 중요하다. 이 박막은 실리콘으로 처리되어 표면의 습윤성이 뛰어나기 때문에 잉크나 접착제에 대한 선택의 폭이 넓어 거의 모든 잉크나 접착제와 호환될 수 있다. 폴리우레탄 접착제는 표면 처리 없이 용도에 따라 잉크를 선택할 수 있는 이상적인 접착제입니다. 하지만 폴리에틸렌 복합 세라믹 코팅을 복합 알루미늄 코팅만큼 쉽게 할 수 있습니다. PET 막을 기재로 사용하면 고온에서 실리카 표면 및 직접 용융된 폴리에틸렌과 코팅하거나 복합할 때 쉽게 늘어나 실리콘 표면을 파괴하고 차단 성능을 떨어뜨릴 수 있기 때문입니다. 동시에, 현재의 조건 하에서, 기술적인 문제로 인해, PET 막은 도자기를 도금할 때 때때로 말려 필름의 품질에 영향을 미친다. 물론 이런 문제가 해결되고 있다.

세라믹 코팅은 얇은 고체 국수의 조미료 포장재에 가장 먼저 사용되었다. 뛰어난 포장 성능이 사람들의 관심을 끌었다. 이 박막은 보미성이 뛰어나기 때문에 찻잎 (장뇌) 과 같은 휘발성 물질을 포장하는 데 특히 적합하다. 우수한 차단 성능으로 인해 높은 차단 포장재와 식품 포장재뿐만 아니라 마이크로웨이브 용기의 커버 소재와 조미료, 정밀 기계 부품, 전자 부품, 의약품 및 의료 기기의 포장재로도 사용될 것으로 예상됩니다. 가공 기술이 한층 발전함에 따라, 이런 막의 원가가 크게 낮아지면 신속하게 보급되고 응용될 것이다.

연료 전지 세라믹 멤브레인

중국' 863' 계획 고체 산화물 연료 전지 (SOFC) 프로젝트는 오랫동안 새로운 중온 고체 산화물 세라믹 멤브레인 연료 전지를 개발하고 세라믹 멤브레인 준비 기술을 SOFC 생산에 적용하여 SOFC 의 정상 고온 (1000-900 C) 을 중온 단계 ( 현재 중국 과학기술대학교 무기막연구소는 세라믹 멤브레인을 전해질로 하는 새로운 중온 세라믹 멤브레인 연료 전지를 개발하는 데 성공했다. 배터리 부품이 얇아지면 배터리 내부 저항이 줄어들고, 전력 출력이 향상되어 중온무고온을 실현하고, 작동 온도가 700-500 C 로 낮아진다. 이 신형 연료 배터리는 고온 SOFC 의 장점을 계승하고 비용을 절감했다. 이 세라믹 멤브레인 연료 전지는 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다.

호박색 세라믹 단열막

2004 년 8 월, 금속막이 무선신호에 간섭, 산화성 등의 단점을 바탕으로 중국 화소기술회사와 독일의 한 유명 산업연구기관이 공동으로 통합 나노 벌집 도자기 기술을 개발해 도자기 단열막 생산에 독특한 진공스퍼터링 기술을 적용해 독특한 호박색 도자기 단열막을 만들어 금속 박막이 극복하기 어려운 기술적 난제를 해결했다. 무선 신호에 방해가 되지 않고, 특히 위성의 단파 신호는 결코 산화되지 않는다. 도자기의 뛰어난 안정성은 단열성능의 일관성을 보장하기 때문이다. 퇴색하지 않고, 도자기 단열막은 도자기 고유의 색상을 사용하며, 물감을 첨가하지 않는다. 그래서 도자기 단열막은 절대 염색한 금속처럼 퇴색하지 않는다. 초내구성, 도자기 단열막 유통기한 10 년, 금속막은 보통 5 년: 고전적이고 아름다우며 류큐처럼 맑고 투명하다. 호박나노 세라믹 단열막은 미국 우주 왕복선과 국제 우주 정거장에서 처음 사용되었으며 이후 자동차, 건축, 해사 등에 광범위하게 적용되었다. 그 기술적 민감성으로 이 제품은 2003 년까지 중국에서 판매되지 않았다.

세라믹 멤브레인 산업 개발 개요

세라믹 멤브레인의 연구는 1940 년대에 시작되었으며, 그 개발은 3 단계로 나눌 수 있습니다: 우라늄 동위 원소 분리의 핵 산업 기간, 막 면적이 400 만 평방 미터에 달하는 농축 256UF6 공장, 무기 미세 여과막과 한외 여과막을 주성분으로 하는 액체 분리 기간, 막 촉매 반응을 핵심으로 하는 전방위 발전 시기.

이 세 단계의 발전을 거쳐 무기 세라믹 막 분리 기술은 이미 초보적으로 산업화를 실현하였다. 80 년대 초 프랑스 유제품 공업과 음료 공업 (와인, 맥주, 사과주) 에 성공적으로 적용되어 기술과 공업의 지위가 점차 확립되었다. 그 응용은 식품공업, 생물공학, 환경공학, 화학공학, 석유화학, 야금공업 등 분야까지 확대되어 가혹한 조건에서 정밀 필터링 분리의 중요한 신기술이 되었다. 1998 기간 동안 해외 인터넷에 발표된 막과 막장비 생산업체와 운영업체는 모두 452 곳, 그 중 금속막공장 50 곳, 도자기막공장 94 곳.

무기 분리막의 시장 점유율은 여전히 비교적 작다. 1997 년 미국 무기막 매출은 1 억 달러로, 그 중 세라믹 멤브레인은 약 80% 로 막 시장의 9% 에 불과했다. 또 2004 년 세계 도자기 시장 매출은 약 6543.8+0000 억 달러를 넘어 무기막 시장 점유율이 654.38+02% 를 차지한 것으로 추산됐다. 세라믹 멤브레인이 정밀 여과 분리에 성공적으로 적용되었기 때문에 시장 매출은 연간 35% 성장률로 발전했다.