Пористые керамические шарики специализированные керамические компоненты, спроектированные с сетью взаимосвязанных пор по всей своей структуре. Они ценятся за их уникальное сочетание свойств, включая высокую площадь поверхности, термическую стабильность, химическую стойкость и механическую прочность.

Характеристики пористых керамических шариков

Пористость:

Контролируемый размер пор (микро, мезо или макро) и высокая пористость (часто 20-60% по объему) позволяют выполнять такие функции, как фильтрация, адсорбция или поддержка катализатора.

Поры могут быть открытыми (взаимосвязанными) или закрытыми, в зависимости от приложения.

Материальная композиция:

Обычно изготавливается из глинозема (Al₂О₃), циркония (ZrO₂), карбид кремния (SiC) или кордиерит.

Менее распространенные материалы включают муллит, диоксид титана или композитную керамику для конкретных потребностей (например, высокотемпературная стойкость).

Производство:

Производится путем спекания—Керамический порошок формуют (например, экструзией, прессованием или гранулированием) и обжигают при высоких температурах для связывания частиц, сохраняя при этом пористость.

Формеры пор (например, крахмал, полимеры) или жертвенные шаблоны могут быть добавлены для создания пористости во время спекания.

Пористые керамические шарики Приложения

Фильтрация & разъединение:

Используется для очистки воды / сточных вод (например, удаление взвешенных твердых частиц, масла или тяжелых металлов).

Высокотемпературная фильтрация газа (например, в газификации угля или мусоросжигательных установках).

Поддержка катализатора:

Обеспечивают подложку с высокой площадью поверхности для каталитических покрытий в химических реакторах (например, нефтепереработка, синтез аммиака).

Термальное и жидкостное управление:

Хранение / перенос тепла: пористые структуры улучшают теплообмен в регенераторах (например, доменные печи, системы рекуперации тепла).

Реакторы с псевдоожиженным слоем: способствуют эффективному контакту между газом и твердым веществом в таких процессах, как сжигание угля или каталитический крекинг.

Адсорбция & диффузия:

Используется для очистки газов (например, CO₂ захват) или в качестве молекулярных сит для разделения газов.

Биомедицинские:

Пористые керамические шарики могут выступать в качестве каркасов для тканевой инженерии или систем доставки лекарств (менее распространены, но появляются).

Преимущества

Термальная стабильность: выдерживайте температуры > 1000°C (материально-зависимый).

Химическая инертность: устойчива к кислотам, щелочам и органическим растворителям.

Механическая стойкость: высокая прочность на раздавливание для требовательных сред.

Возможность настройки: индивидуальная пористость, размер (диаметр от 1 мм до 50 мм) и состав.