Ποιες είναι οι κύριες κατευθύνσεις για τη μελλοντική καινοτομία κεραμικής άμμου;

Οι μελλοντικές κατευθύνσεις καινοτομίας της κεραμικής τεχνολογίας άμμου είναι ποικίλες, καλύπτοντας τη βελτίωση της απόδοσης των υλικών, τη βελτίωση του τρόπου παραγωγής και την επέκταση του πεδίου εφαρμογών. Αυτές οι καινοτόμες κατευθύνσεις είναι αλληλένδετες και προωθούν από κοινού την ανάπτυξη της κεραμικής βιομηχανίας άμμου προς την υψηλή απόδοση, την προστασία του πράσινου περιβάλλοντος, τη νοημοσύνη και την πολυλειτουργικότητα.
一, βελτίωση της απόδοσης υλικού
1. Εισαγωγή νέων στοιχείων και διαδικασιών: Χρησιμοποιώντας τεχνολογία ντόπινγκ σπάνιων γαιών, εισάγονται στοιχεία λανθανιδίου (La ³ ⁺, CE ³ ⁺) για την ενίσχυση της ικανότητας προσρόφησης για ιόντα βαρέων μετάλλων. Υιοθετώντας την τεχνολογία νανοσύνθεσης, όπως η τροποποίηση του γραφένιου για την αύξηση της συγκεκριμένης επιφάνειας και την ενίσχυση της ικανότητας απομάκρυνσης συγκεκριμένων ιόντων. Χρησιμοποιήστε τον σχεδιασμό λειτουργικοποίησης της επιφάνειας, όπως θεραπεία υδροξυλίωσης, για να ενισχύσετε την ικανότητα ανταλλαγής για φθορίου. Στο μέλλον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί τροποποίηση ατομικής εναπόθεσης στρώματος (ALD) για την κατάθεση οξειδίων μετάλλων νανοκλίμακας (όπως MNO ₂, TiO ₂) στην επιφάνεια της κεραμικής άμμου, αυξάνοντας την ικανότητα προσρόφησης κατά περισσότερο από 50% και την παροχή με φωτοκοταλυτική λειτουργία. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία βιομικροποίησης και την πρόκληση μικροβιακής εναπόθεσης ανθρακικού ασβεστίου για να σχηματίσουν πορώδεις δομές, ενισχύεται η ικανότητα προσρόφησης για φωσφόρο.
2. Προσαρμόστε σε ακραία περιβάλλοντα και θεραπεία μικρο-ρύπων: αναπτύσσουν ανθεκτικά στην κεραμική άμμο υψηλής θερμοκρασίας σε 150 μοίρες για την επίλυση του προβλήματος της διήθησης υψηλής θερμοκρασίας του νερού ανανέωσης του πετρελαίου. Ειδική προσρόφηση αναδυόμενων ρύπων όπως οι PFA επιτυγχάνεται μέσω της τεχνολογίας μοριακής εκτύπωσης.
2, βελτίωση της λειτουργίας παραγωγής
1. Ευφυής παραγωγή: Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ελέγχου πυροσυσσωμάτωσης AI, βελτιστοποίηση της θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης (ακρίβεια ± 5 βαθμούς) και χρόνου μέσω αλγορίθμων νευρικού δικτύου, μειώνοντας τις διακυμάνσεις του πορώδους σε ± 2%, βελτιώνοντας την ομοιομορφία του μεγέθους των σωματιδίων και την απόδοση του προϊόντος και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Αναπτύξτε ένα σύστημα παρακολούθησης του IoT για τη συλλογή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και προσαρμογή παραμέτρων παραγωγής. Υιοθετώντας μια ψηφιακή δίδυμη πλατφόρμα, βελτιστοποιώντας τις παραμέτρους σχεδιασμού και διεργασιών του φίλτρου μέσω εικονικής προσομοίωσης και μείωση του κύκλου έρευνας και ανάπτυξης.
2. Πράσινη παραγωγή: Χρήση της φωτοβολταϊκής παραγωγής για την επίτευξη ενεργειακής αυτάρκειας και μείωσης των εκπομπών CO ₂ Χρησιμοποιήστε την τεχνολογία αξιοποίησης των πόρων βιομηχανικών στερεών αποβλήτων, όπως η χρήση τέφρας μύγας, η κόκκινη λάσπη από χάλυβα, κλπ. Για να προετοιμάσετε την άμμο από πορσελάνη, να μειώσετε το κόστος και να απορρίψετε τα στερεά απόβλητα. Βελτιστοποιήστε τη διαδικασία πλύσης για τη μείωση της κατανάλωσης νερού και ενέργειας.
3, επέκταση των πεδίων εφαρμογής
1. Εφαρμογή διασυνοριακών συνόρων: Στο πεδίο της νέας ενέργειας, χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό των ηλεκτρολύτες της μπαταρίας λιθίου, μειώνοντας τη συγκέντρωση μεταλλικών ακαθαρσιών στο επίπεδο PPB. Στην τεχνολογία ουδετερότητας του άνθρακα, ως φορέας συστημάτων σύλληψης άνθρακα, τα προσροφητικά με βάση την αμίνη αυξάνουν την ικανότητα προσρόφησης του CO ₂.
2. Καλύπτεται για τις ανάγκες των διαφόρων βιομηχανιών: Ανάπτυξη εξειδικευμένων κεραμικών προϊόντων άμμου και διαδικασιών επεξεργασίας με βάση τα χαρακτηριστικά των λυμάτων από διαφορετικές βιομηχανίες όπως χάλυβα, ηλεκτροκίνητα και χημικά, όπως τα διαβαθμισμένα συστήματα διήθησης για τη βιομηχανία χάλυβα, τη θεραπεία των λυμάτων που περιέχουν φθορίνη στη βιομηχανία ηλεκτρονικών και την εφαρμογή της ανθεκτικής σε οξέα και των αλυσίδων κεραμικών άμμου στη χημική βιομηχανία. Στον τομέα της προστασίας του περιβάλλοντος, όπως τα βιοφίλτρα και η θεραπεία μαύρων και οσμών υδάτινων σωμάτων, η αποτελεσματικότητα της θεραπείας μπορεί να βελτιωθεί. Για παράδειγμα, το κεραμικό υλικό φίλτρου άμμου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φορέας για αεριζόμενα βιοφίλτρα για να αυξηθεί ο ρυθμός απομάκρυνσης του αζώτου αμμωνίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί πορώδη κεραμικό υλικό φίλτρου άμμου για την κατασκευή τεχνητών συστημάτων υγροτόπων για τη μείωση του COD και του συνολικού φωσφόρου.