Porozne metalne sinterirane filtracijske komponente su funkcionalni filtracijski mediji proizvedeni metalurgijom praha ili procesima sinteriranja žičane mreže. Široko se koriste u hemijskoj, farmaceutskoj, prehrambenoj, zaštiti životne sredine i novim energetskim industrijama. Na osnovu razlika u materijalima supstrata i strukturnom dizajnu, uobičajene kategorije proizvoda uključuju sinterirane filterske patrone od titanijuma u prahu, filterske ploče sinterirane u prahu od titanijuma i sinterirane filterske patrone od nehrđajućeg čelika. Iako sva tri spadaju u kategoriju sinteriranih metalnih medija za filtriranje, svaki igra posebnu tehničku ulogu u praksi zbog varijacija u svojstvima materijala i procesa oblikovanja. Kratak uvod u svaki tip iz TOPTITECH-a je dat u nastavku.
Kartridži filtera sinterovani u prahu od titanijuma
Titanijumski prah sinterovani filter ulošci se proizvode od titanijumskog praha visoke-čistoće kroz hladno izostatičko prešanje i visoko-sinterovanje u vakuumu, što rezultira krutim poroznim tijelom sa trodimenzionalnom međusobno povezanom strukturom pora. Arhitektura pora je ujednačena i precizno se može kontrolirati, s preciznošću filtracije podesivom u rasponu od 0,1 μm do 100 μm u zavisnosti od zahtjeva procesa. Ovi kertridži takođe pokazuju izuzetnu otpornost na koroziju i odličnu biokompatibilnost.
Ključna karakteristika ovih filter uložaka leži u njihovoj izuzetnoj hemijskoj stabilnosti. Oni su u stanju da izdrže dugotrajno-izlaganje širokom spektru jakih kiselina, slabih alkalija i medija koji sadrže hlorid-, što ih čini posebno pogodnim za primjene koje uključuju rizike od korozije izazvane kloridima{3}}. Površina čistog titanijuma spontano formira gust oksidni film, koji sprečava koroziju u obliku rupica ili pukotina čak i u okruženjima visokog{5}}potencijala oksidacije. Dodatno, titanijumski filter ulošci nude dobru čvrstoću na pritisak i otpornost na termalni udar, održavajući strukturni integritet pod značajnim temperaturnim gradijentima bez pucanja ili deformacije.
U smislu primjene, titanijumski prah sinterirani filter ulošci se široko koriste u sterilnoj filtraciji u farmaceutskoj industriji, tretmanu ultra čiste vode u proizvodnji poluprovodnika, obnavljanju katalizatora u hemijskim procesima i kao porozni transportni slojevi u sistemima za elektrolizu vode za proizvodnju vodonika. U području biomedicine, njihova biokompatibilnost omogućava njihovu upotrebu kao komponente za filtraciju u implantabilnim uređajima ili kao elementi za aeraciju u mediju stanične kulture.
Titanijumske filterske ploče sinterirane u prahu
Filterske ploče sinterirane u prahu od titanijuma pripadaju istoj familiji sinteriranih poroznih materijala na bazi titanijuma-kao i filter patrone, ali se razlikuju po svojoj geometriji ploča-tipa, što ih čini pogodnim za aplikacije filtracije velikog -protoka, velike-površine-površine. Proizvodni proces se na sličan način oslanja na izostatičko presovanje i vakuumsko sinterovanje, ali se kroz različite dizajne kalupa i metode potpore za sinterovanje mogu proizvesti ploče velikih dimenzija - sa tankim zidom i dobrom ravnošću.
Primarna prednost titanijumskih filter ploča leži u njihovom visokom protoku filtracije po jedinici površine i odličnoj krutosti, koja sprečava savijanje ili deformaciju pod diferencijalnim pritiskom. Debljina se može prilagoditi u rasponu od 1 mm do 10 mm kako bi se uravnotežila preciznost filtracije i čvrstoća strukture. Osim toga, površina ovih ploča može biti obrađena za naknadno bušenje, prorezivanje ili zavarivanje, što olakšava integraciju sistema.
U praktičnim primjenama, filterske ploče sinterirane u prahu od titanijuma se obično koriste u velikim-industrijskim sistemima filtracije za distribuciju tekućine i odvajanje čvrstih-tečnosti, kao što je filtracija procjednih voda u metalurškim procesima, zadržavanje aktivnog ugljena u finoj hemijskoj proizvodnji i predtretman odvodnjavanja mulja u tretmanu vode u okolišu. U sistemima elektrolizera, titanijumske filterske ploče služe i kao nosači elektroda ili komponente barijere za mjehuriće{3}}za optimizaciju distribucije tekućine tokom elektrolize.
Kartridži filtera od sinterovane žičane mreže od nerđajućeg čelika
Sinterirani filter ulošci od nehrđajućeg čelika proizvode se slaganjem više slojeva žičane mreže od nehrđajućeg čelika (obično 304 ili 316L) s različitim brojem mreža, nakon čega slijedi visoko-sinterovanje u vakuumu kako bi se formirao integrirani kruti filterski element. Struktura se sastoji od zaštitnih slojeva, slojeva filtracije, disperzijskih slojeva i potpornih slojeva, koji su svi metalurški vezani tokom procesa sinterovanja bez uvođenja tačaka zavarivanja ili veziva.
Karakteristike ovog tipa filter kertridža su njegov veliki omjer otvorenih{0}}površina i nizak otpor protoka. Budući da sama žičana mreža pruža redovne i kontinuirane kanale protoka, kertridž radi sa veoma malim padom pritiska, što ga čini posebno pogodnim za sisteme filtracije sa recirkulacijom visokog protoka. Štaviše, 316L materijal pokazuje dobru otpornost na kisele medije i organske rastvarače, što mu omogućava da se nosi sa većinom zadataka obrade hemijskih fluida. Njegova kruta struktura također olakšava in{6}}ispiranje na licu mjesta, čineći održavanje jednostavnim i efikasnim.
Sinterirani filter ulošci od nehrđajućeg čelika široko se primjenjuju u filtraciji taline polimera u petrohemijskoj industriji, gdje im njihova odlična termička stabilnost i otpornost na zamor omogućavaju da izdrže česte cikluse pokretanja{0}}zaustavljanja i termički udar. Osim toga, oni igraju ključnu ulogu u filtraciji voćne pulpe u industriji hrane i pića, rafinaciji ulja u hidrauličkim sistemima i tretmanu vode iz ispušnih plinova u pomorskoj primjeni.
