隨著科技和工業(yè)化生產的發(fā)展,能源、資源、三廢治理等問題更加受到重視。尤其是生物化工、精細化工、能源材料等高技術領域的迅速發(fā)展, 對液、固分離技術的研究和開發(fā)提出更高的要求,高分離精度、高運行效率的微孔過濾技術及微孔過濾材料愈來愈引起人們的重視。微孔陶瓷材料由于具有孔隙率 高、透氣阻力小、可控孔徑、清洗再生方便以及耐高溫、高壓、耐化學介質腐蝕等特點,在許多領域具有較大的應用市場。以微孔陶瓷材料做過濾介質的陶瓷微過濾 技術及陶瓷過濾裝置由于其不僅解決了高溫、高壓、強酸堿和化學溶劑介質等難過濾問題,而且由于本身具有過濾精度高、潔凈狀態(tài)好以及容易清洗、使用壽命長等 特點,目前已在石油、化工、制藥、食品、環(huán)保和水處理等領域得到廣泛應用。
進入新世紀以來,中材高新先后承擔了科技部中小型企業(yè)創(chuàng)新基金項目、科研院所社會公益基金項目、科技部技術開發(fā)研究專項資金項目及國家863計劃等重大科研項目的研究工作。目前,在微孔陶瓷材料的制備工藝及性能檢測、陶瓷過濾器的設計及應用、陶瓷微濾膜及高溫氣體凈化用陶瓷過濾材料及過濾裝置 的研制及開發(fā)方面具國內領先地位。
中材高新下屬的過濾陶瓷部是一個集陶瓷過濾材料、過濾裝置的研究、開發(fā)、設計及生產為一體的高科技實體,擁有近20項省、部級科研成果和專利技術,是目前 國內研制、生產微孔陶瓷系列制品及陶瓷過濾器種類最多、應用面最廣、生產技術較為成熟的專業(yè)生產廠家。其主要產品包括各種規(guī)格的微孔陶瓷過濾元件和微孔陶 瓷過濾器、高性能陶瓷膜過濾元件及陶瓷膜過濾裝置、高溫氣體凈化(高溫除塵)用高溫陶瓷過濾材料及高溫陶瓷除塵器、高溫融體過濾用泡沫陶瓷過濾元件以及陶 瓷凈水器、陶瓷曝氣器、陶瓷消聲器、各種陶瓷電解隔膜等。產品已廣泛應用于化工、制藥、冶金、水處理及環(huán)保工業(yè)。
國內外發(fā)展現狀
國外多孔陶瓷材料研究開發(fā)和應用已有80余年歷史,陶瓷膜產品研制、開發(fā)、應用也有近30年歷史,其產品的產業(yè)化、商業(yè)化程度已達到較高的水平,產品的技術水平也有了很大提高。20世紀50年代,法國、美國等先后開發(fā)了各種SiC、莫來石、ZrO2、陶瓷纖維等氣、液過濾、微生物處理用微孔陶瓷過濾元件,主要用于化工、食品、飲料及水處理行 業(yè)。20世紀70年代日本等國家在高溫氣體凈化、煙氣除塵用多孔陶瓷過濾材料研究方面取得了較大進展,如日本旭硝子公司等生產的高溫陶瓷過濾器在化鐵爐等 高溫煙氣除塵方面大量推廣應用。從20世紀80年代開始,國外在陶瓷膜的研究及開發(fā)應用、高溫陶瓷熱氣體凈化技術方面研究又取得較大的突破。目前國外已有 專業(yè)的多孔陶瓷材料及陶瓷膜材料生產廠家300余家,如日本N G K和T D K 、法國的C E R V E R 、美國的Corning和Filter、烏克蘭的Fairey工業(yè)陶瓷公司、芬蘭奧托昆明克公司等。其中美國過濾器公司已成為目前全球最大的無機陶瓷分離 膜及設備供應商,芬蘭奧托昆明克公司生產的陶瓷真空圓盤過濾機目前已在100多個國家使用。美國Anguil 環(huán)境系統(tǒng)公司生產的自潔式高溫陶瓷過濾器采 用了陶瓷過濾和催化凈化技術,目前已有1600余套高溫氣體過濾裝置在各個領域應用。
相比之下,國內在多孔陶瓷材料產業(yè)發(fā)展方面與國外先進國家相比存在明顯不足,其中一方面是國內多孔陶瓷材料的發(fā)展技術不平衡,其二是國內絕大 多數對多孔陶瓷材料缺乏必要的了解。近年來,在國家科技攻關政策的扶持下,尤其是在國家環(huán)保、節(jié)能政策的引導下,國內多孔陶瓷材料及膜材料技術有了較快的 發(fā)展,產業(yè)化及市場化規(guī)模逐漸擴大。如中材高新材料股份有限公司(山東工業(yè)陶瓷研究設計院)在長期研究、開發(fā)多孔陶瓷材料基礎上,近幾年在國家?guī)醉椫卮罂?研項目支持下,目前已在陶瓷微濾材料、高溫陶瓷過濾材料及膜材料方面逐漸形成了自己的技術優(yōu)勢,并且在產品市場推廣和產業(yè)化方面有了一定規(guī)模。江蘇省九吾 高科技發(fā)展公司、合肥世杰膜工程有限責任公司等在陶瓷膜材料制備技術方面也在一定程度上達到國外先進水平。不容諱言,多孔陶瓷材料由于受產品制造水平及應 用技術的限制,目前在國內過濾分離領域所占的市場份額較小,產品的產業(yè)化水平普遍較低。但可以預言,隨著國內化工形式好轉、能源和環(huán)保產業(yè)政策的扶持以及 國外同行業(yè)技術的不斷發(fā)展和應用市場的不斷擴大,多孔陶瓷材料產業(yè)在國內將會迎來更好的發(fā)展前景