Struktur Dan Penyediaan Membran Seramik Silikon Karbida

Penebat elektrik: Seramik silikon karbida biasanya mempunyai penebat elektrik yang baik, yang amat penting dalam persekitaran suhu tinggi, memastikan kestabilannya dalam aplikasi yang memerlukan sifat penebat elektrik.

Kekuatan mekanikal: Seramik silikon karbida mempunyai kekerasan dan kekuatan mekanikal yang sangat tinggi dan boleh menahan tekanan tinggi dan keadaan beban yang tinggi. Ini menjadikan ia berfungsi dengan baik dalam situasi di mana rintangan haus dan rintangan hakisan diperlukan.

Rintangan kakisan: Seramik silikon karbida mempunyai rintangan yang tinggi terhadap banyak gas dan cecair yang menghakis, menjadikannya berfungsi dengan baik dalam persekitaran yang menghakis seperti rawatan asid dan alkali dalam industri kimia.

Rintangan suhu tinggi: Seramik silikon karbida mempunyai rintangan suhu tinggi yang sangat baik dan boleh mengekalkan kestabilan dan kekuatan mekanikalnya dalam persekitaran suhu tinggi. Secara umumnya, ia boleh menahan suhu tinggi di bawah 1500 darjah, yang menjadikan komponen membran seramik silikon karbida sesuai untuk proses perindustrian suhu tinggi seperti petrokimia, metalurgi dan kaca.

Kekonduksian terma: Silikon karbida mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik, yang menjadikan komponen membran seramik silikon karbida sangat berguna dalam beberapa aplikasi yang memerlukan kekonduksian terma yang tinggi, seperti penukar haba dan penderia suhu tinggi.

Membran seramik SiC boleh dibahagikan kepada membran tiub dan membran rata mengikut struktur membran yang berbeza. Antaranya, membran tiub terdiri daripada lapisan pemisah, lapisan peralihan, dan lapisan sokongan, manakala membran rata terdiri daripada lapisan pemisah dan lapisan sokongan. Lapisan pemisah memainkan peranan utama dalam penapisan, dan ketebalannya biasanya 15μm. Semakin nipis lapisan membran, semakin tinggi kecekapan penapisan dan semakin rendah penggunaan tenaga. Lapisan peralihan meliputi badan sokongan, dan mengurangkan saiz liang dan meningkatkan kecekapan penapisan dengan pengumpulan zarah atau memasuki liang membran badan sokongan. Badan sokongan mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi dan fluks.

Kaedah penyediaan membran seramik SiC termasuk kaedah rendaman dan tarikan, kaedah semburan, kaedah pemendapan wap kimia (CVD) dan kaedah transformasi fasa. Antaranya, kaedah rendaman dan tarik telah menjadi salah satu kaedah penyediaan yang paling banyak digunakan kerana operasinya yang mudah dan kos penggunaan tenaga yang rendah. Kaedah penyemburan adalah mudah untuk menghasilkan besar-besaran, mudah untuk dikendalikan dan mudah untuk mengawal ketebalan filem. Kaedah pemendapan wap kimia boleh menyediakan membran seramik dengan saiz liang kecil dan suhu penyediaan yang agak rendah, tetapi keadaan pembuatan filem adalah keras dan prosesnya menyusahkan. Kaedah transformasi fasa mendorong buburan seramik daripada cecair kepada pepejal melalui kaedah basah atau kering.

Membran seramik SiC digunakan secara meluas dalam banyak bidang kerana prestasinya yang baik. Dalam bidang aeroangkasa, ia boleh digunakan untuk mengeluarkan bahan struktur suhu tinggi dan bahagian enjin; dalam bidang teknologi elektronik, ia boleh digunakan untuk mengeluarkan litar bersepadu berketumpatan tinggi, bateri filem nipis dan komponen elektronik lain; dalam bidang tenaga, ia boleh digunakan untuk mengeluarkan penukar haba suhu tinggi, peralatan petrokimia, dan lain-lain. Selain itu, dalam bidang elektronik dan optoelektronik, membran seramik silikon karbida juga boleh digunakan sebagai bahan pembuatan untuk bahan semikonduktor dan optoelektronik peranti. Dalam industri kimia, rintangan kakisan dan rintangan suhu tinggi menjadikannya bahan yang ideal untuk mengeluarkan peralatan tahan kakisan, saluran paip, injap, dsb.