Forskning på silisiumkarbid keramiske membranindustrien

Silisiumkarbid keramisk membran er sintret under høye temperaturforhold ved bruk av rekrystalliseringsteknologi. Det porøse støttelaget, overgangslaget og membranlaget er alle laget av silisiumkarbidmateriale, med filtreringsnøyaktighet for mikrofiltrering og ultrafiltrering. Silisiumkarbid keramisk membran har egenskapene til korrosjonsmotstand, høy temperaturbestandighet og sterk hydrofilisitet. Den kan kontinuerlig fjerne partikler, oljedråper, emulsjoner og suspenderte stoffer med høy gjennomstrømning, og gir derved høykvalitets væskefiltrering.

I følge QYResearch-undersøkelser forventes det at den globale markedsstørrelsen for SiC-keramiske membraner vil nå 200 millioner amerikanske dollar innen 2030, med en sammensatt årlig vekstrate (CAGR) på 10,3 % i de kommende årene. Globale produsenter av keramiske silisiumkarbidmembraner inkluderer hovedsakelig Saint Gobain, Cembrane,Zhejiang Jianmo Technology Co., Ltd. (JMFILTEC), Hubei Dijie Membrane Technology, etc. I 2023 vil de tre største globale produsentene ha omtrent 71,0 % av markedsandelen.

Når det gjelder produkttyper, er rørformede filtreringsmembraner for tiden det viktigste underproduktet, og står for omtrent 79,1 % av markedsandelen. Når det gjelder produktapplikasjoner, er industriell vannbehandling for tiden hovedkilden til etterspørsel, og står for omtrent 40,1% av markedsandelen.

Teknologisk innovasjon er en av de viktigste drivkreftene for utviklingen av silisiumkarbidmembranindustrien. Kontinuerlige FoU-investeringer og teknologisk innovasjon har drevet kontinuerlig forbedring av forberedelsesprosessen, materialegenskaper og funksjonelle egenskaper til keramiske silisiumkarbidmembraner, og derved møte etterspørselen etter membranmaterialer i forskjellige felt og fremme den raske utviklingen av industrien.

Regjeringens politiske støtte og næringspolitiske føringer spiller en viktig rolle for å fremme utviklingen av SiC-membranindustrien. Regjeringens politiske støtte på områder som teknologisk innovasjon, industriutvikling og økonomisk støtte bidrar til å redusere forsknings- og utviklingskostnader for bedrifter, fremme teknologisk innovasjon og fremme en sunn utvikling av næringen.

Silisiumkarbid keramisk membran, som et miljøvennlig materiale, har fått økende oppmerksomhet og betydning i sammenheng med økende krav til miljøvern og bærekraftig utvikling. Denne membranen har fordelene med høy temperaturbestandighet, korrosjonsbestandighet og god stabilitet. Det kan erstatte tradisjonelle materialer i noen spesielle miljøer, redusere ressursforbruk og miljøforurensning, og er derfor foretrukket av myndigheter og bedrifter.

Forberedelse og prosessering av SiC keramisk membran krever vanligvis høy temperatur, høyt trykk og avansert utstyr og teknologi, noe som fører til høye produksjonskostnader og begrenser konkurranseevnen i storskala applikasjoner.

Forberedelses- og prosessteknologikravene er høye, og krever mestring av komplekse forberedelsesprosesser og materialteknisk kunnskap. Kontroll av prosessparametere, materialvalg og mikrostrukturkontroll av membranen under forberedelsesprosessen er alle tekniske utfordringer som begrenser stabiliteten til dens utbytte og kvalitet.

Selv om disse membranene har utmerket ytelse, er deres bruksområde relativt begrenset, hovedsakelig fokusert på avansert separasjon, filtrering og katalyse. Hvis markedsetterspørselen på disse feltene vokser sakte eller utfordres av andre alternative teknologier, kan markedsplassen for keramiske silisiumkarbidmembraner være begrenset.

Innenfor silisiumkarbidkeramiske membraner er det konkurransepress fra andre materialer, som keramikk, polymerer, etc., som også brukes i lignende applikasjoner. Disse materialene kan ha lavere kostnader, enklere forberedelsesprosesser eller andre fordeler, noe som utgjør en utfordring for markedsandeler.

Med den økende vekten på miljøvennlige produkter og bærekraftig utvikling, kan energiforbruket og avfallsutslippene som kan være involvert i fremstillingsprosessen av silisiumkarbidkeramiske membraner også bli faktorer som begrenser deres utvikling.

Industrien for keramiske silisiumkarbidmembraner vil fortsette å dra nytte av fremme av teknologisk innovasjon. Med den kontinuerlige utviklingen av vitenskapelig forskning og ingeniørteknologi, vil innovasjoner innen ny materialsyntese, tynne membranforberedelsesteknikker og membranoverflatefunksjonaliseringsbehandling gi flere muligheter for ytelsesforbedring og applikasjonsutvidelse.

Søknadsfeltene vil gradvis utvides til flere områder. For tiden brukes det hovedsakelig innen elektronikk, optoelektronikk, romfart, etc. I fremtiden forventes det å spille en viktig rolle i nye felt som energilagring, miljøvern og biomedisin, som membranseparasjon, batteriseparatorer, biosensorer etc. i høytemperatur- og høytrykksmiljøer.

Utviklingstrenden vil gå mot intelligens og funksjonalisering. Fremtidige SiC-membraner forventes å ha mer intelligente funksjoner, som selvhelbredende, selvrensende, selvføling osv. Samtidig forventes de også å oppnå spesifikke fysiske, kjemiske eller biologiske egenskaper gjennom overflatefunksjonalisering for å møte behovene til ulike applikasjonsscenarier.

Utviklingen av denne industrien vil også fremme integrering og samarbeid mellom oppstrøms og nedstrøms industrikjeden, og danner et komplett industrielt økosystem. Samtidig vil internasjonalt samarbeid også bli en viktig drivkraft for utviklingen av næringen. Ved å gjennomføre forskningsprosjekter for internasjonalt samarbeid, teknisk utveksling og markedsutvikling, kan vi akselerere internasjonaliseringsprosessen til silisiumkarbid keramisk membranindustrien og styrke Kinas internasjonale konkurranseevne på dette feltet.

Med utviklingen av nanoteknologi beveger preparatteknologien seg også mot nanoskalaen. Tynne membraner i nanoskala har høyere spesifikt overflateareal og overlegen ytelse, noe som muliggjør mer effektive separasjons-, filtrerings- og transportfunksjoner, og har brede bruksmuligheter innen felt som elektronikk og optoelektronikk.