Forskning i siliciumcarbid keramiske membranindustrien

Siliciumcarbid keramisk membran er sintret under høje temperaturforhold ved hjælp af omkrystallisationsteknologi. Dets porøse støttelag, overgangslag og membranlag er alle lavet af siliciumcarbidmateriale med filtreringsnøjagtighed af mikrofiltrering og ultrafiltrering. Siliciumcarbid keramisk membran har karakteristika af korrosionsbestandighed, høj temperaturbestandighed og stærk hydrofilicitet. Det kan kontinuerligt fjerne partikler, oliedråber, emulsioner og suspenderede stoffer med høj gennemstrømning og derved give væskefiltrering af høj kvalitet.

Ifølge QYResearch-forskning forventes det, at den globale markedsstørrelse for SiC-keramiske membraner vil nå 200 millioner amerikanske dollars i 2030 med en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på 10,3% i de kommende år. Globale producenter af siliciumcarbid keramiske membraner omfatter hovedsageligt Saint Gobain, Cembrane,Zhejiang Jianmo Teknologi Co., Ltd. (JMFILTEC), Hubei Dijie Membrane Technology osv. I 2023 vil de tre største globale producenter have cirka 71,0 % af markedsandelen.

Med hensyn til produkttyper er rørformede filtreringsmembraner i øjeblikket det vigtigste underprodukt, der tegner sig for ca. 79,1% af markedsandelen. Med hensyn til produktanvendelser er industriel vandbehandling i øjeblikket den vigtigste efterspørgselkilde, der tegner sig for ca. 40,1% af markedsandelen.

Teknologisk innovation er en af ​​de vigtigste drivkræfter for udviklingen af ​​siliciumcarbidmembranindustrien. Kontinuerlig F&U-investering og teknologisk innovation har drevet den kontinuerlige forbedring af forberedelsesprocessen, materialeegenskaber og funktionelle egenskaber af siliciumcarbid keramiske membraner, og derved imødekomme efterspørgslen efter membranmaterialer inden for forskellige områder og fremme den hurtige udvikling af industrien.

Regeringens politiske støtte og erhvervspolitiske vejledning spiller en vigtig rolle i at fremme udviklingen af ​​SiC-membranindustrien. Regeringens politiske støtte på områder som teknologisk innovation, industriel udvikling og økonomisk støtte er med til at reducere forsknings- og udviklingsomkostninger for virksomheder, fremme teknologisk innovation og fremme en sund udvikling af industrien.

Siliciumcarbid keramisk membran, som et miljøvenligt materiale, har fået stigende opmærksomhed og betydning i forbindelse med stigende krav til miljøbeskyttelse og bæredygtig udvikling. Denne membran har fordelene ved høj temperaturbestandighed, korrosionsbestandighed og god stabilitet. Det kan erstatte traditionelle materialer i nogle specielle miljøer, reducere ressourceforbrug og miljøforurening og er derfor begunstiget af regeringer og virksomheder.

Forberedelse og forarbejdning af SiC keramisk membran kræver normalt høj temperatur, højt tryk og avanceret udstyr og teknologi, hvilket fører til høje fremstillingsomkostninger og begrænser dets konkurrenceevne i store applikationer.

Kravene til forberedelses- og forarbejdningsteknologien er høje, hvilket kræver beherskelse af komplekse forberedelsesprocesser og materialeteknisk viden. Kontrol af procesparametre, materialevalg og mikrostrukturkontrol af membranen under fremstillingsprocessen er alle tekniske udfordringer, der begrænser stabiliteten af ​​dens udbytte og kvalitet.

Selvom disse membraner har fremragende ydeevne, er deres anvendelsesområder relativt begrænsede, hovedsageligt fokuseret på high-end separation, filtrering og katalyse. Hvis markedsefterspørgslen på disse områder vokser langsomt eller udfordres af andre alternative teknologier, kan markedspladsen for keramiske siliciumcarbidmembraner være begrænset.

Inden for siliciumcarbid keramiske membraner er der konkurrencepres fra andre materialer, såsom keramik, polymerer osv., som også bruges i lignende applikationer. Disse materialer kan have lavere omkostninger, enklere forberedelsesprocesser eller andre fordele, hvilket udgør en markedsandelsudfordring.

Med den stigende vægt på miljøvenlige produkter og bæredygtig udvikling kan energiforbruget og affaldsemissionerne, der kan være involveret i fremstillingsprocessen af ​​siliciumcarbid keramiske membraner, også blive faktorer, der begrænser deres udvikling.

Siliciumcarbid keramiske membranindustrien vil fortsat drage fordel af fremme af teknologisk innovation. Med de kontinuerlige fremskridt inden for videnskabelig forskning og ingeniørteknologi vil innovationer inden for ny materialesyntese, tynde membranforberedelsesteknikker og membranoverfladefunktionaliseringsbehandling give flere muligheder for ydeevneforbedring og applikationsudvidelse.

Ansøgningsfelterne vil gradvist udvides til flere områder. På nuværende tidspunkt anvendes det hovedsageligt inden for elektronik, optoelektronik, rumfart osv. I fremtiden forventes det at spille en vigtig rolle inden for nye områder som energilagring, miljøbeskyttelse og biomedicin, såsom membranseparation, batteriseparatorer, biosensorer osv. i højtemperatur- og højtryksmiljøer.

Udviklingstendensen vil bevæge sig i retning af intelligens og funktionalisering. Fremtidige SiC-membraner forventes at have mere intelligente funktioner, såsom selvhelbredende, selvrensende, selvfølende osv. Samtidig forventes de også at opnå specifikke fysiske, kemiske eller biologiske egenskaber gennem overfladefunktionalisering for at opfylde behovene i forskellige applikationsscenarier.

Udviklingen af ​​denne industri vil også fremme integrationen og samarbejdet mellem opstrøms og nedstrøms i industrikæden, hvilket danner et komplet industrielt økosystem. Samtidig bliver det internationale samarbejde også en vigtig drivkraft for udviklingen af ​​branchen. Ved at udføre internationale samarbejdsforskningsprojekter, tekniske udvekslinger og markedsudvikling kan vi fremskynde internationaliseringsprocessen for siliciumcarbid keramiske membranindustrien og styrke Kinas internationale konkurrenceevne på dette område.

Med udviklingen af ​​nanoteknologien bevæger præparationsteknologien sig også mod nanoskalaen. Tynde membraner i nanoskala har et højere specifikt overfladeareal og overlegen ydeevne, hvilket muliggør mere effektive separations-, filtrerings- og transportfunktioner og har brede anvendelsesmuligheder inden for områder som elektronik og optoelektronik.