近日，由來(lái)自硅谷的 At One Ventures 牽頭與AM Ventures共同像3D打印陶瓷膜公司Evove投資了570 萬(wàn)英鎊，這筆投資使得Evove能夠擴(kuò)大制造能力，擴(kuò)大其膜 3D 打印工藝并利用其大量機(jī)會(huì)。Evove 的膜技術(shù)用于滿足各種過(guò)濾和分離需求，包括從地?zé)崴�中提取鋰，因此將在脫碳�?jīng)濟(jì)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

     大多數(shù)膜制造商繼續(xù)依賴幾十年的老方法來(lái)制造核心基礎(chǔ)技術(shù)，這些 1960 年代至今仍在使用的工藝會(huì)產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)，如果在電子顯微鏡下觀察，這些結(jié)構(gòu)具有各種孔徑（左圖），這本身就很難進(jìn)行精密過(guò)濾，這些傳統(tǒng)制造的膜的主動(dòng)過(guò)濾效率僅為 17%。增材制造極大地改變了游戲規(guī)則。 1960 年代技術(shù)的潛力已經(jīng)耗盡，但 3D 打印可以在這些現(xiàn)有成熟行業(yè)的效率上實(shí)現(xiàn)又一次飛躍，與那些較舊的制造工藝相比，性能提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
 無(wú)機(jī)陶瓷膜

      根據(jù)粉體網(wǎng)，陶瓷膜也被稱為無(wú)機(jī)陶瓷膜，是以氧化鋁（Al2O3）、氧化鋯（ZrO2）和氧化鈦（TiO2）等粉體為原材料，采用特殊工藝制備而形成的非對(duì)稱膜。上個(gè)世紀(jì)80年代，陶瓷過(guò)濾膜分離技術(shù)作為一項(xiàng)精密的過(guò)濾分離技術(shù)開始轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域，被用來(lái)取代蒸發(fā)、離心、板框過(guò)濾等傳統(tǒng)分離技術(shù)。90年代，無(wú)機(jī)膜研究進(jìn)入以氣體分離運(yùn)用為主和無(wú)機(jī)膜分離器—反應(yīng)器組合構(gòu)件的階段，給傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)、石油化工、生物化工等領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化。

陶瓷膜特點(diǎn)及3D打印工藝
陶瓷膜優(yōu)點(diǎn)如下：

1 熱穩(wěn)定性好，在400℃一1000℃的高溫下使用時(shí)，仍能保持其性能不變，這使采用膜分離技術(shù)進(jìn)行高溫氣體的凈化具有了可能性；

2 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能耐有機(jī)溶劑、氯化物和強(qiáng)酸溶液，并且不被微生物降解；

3 具有較大的機(jī)械強(qiáng)度，能在很大壓力梯度下操作，因?yàn)槠錂C(jī)械性能好，在任何溶劑中不溶脹，能經(jīng)受固體顆粒的磨損；

4 清洗方便，由于陶瓷膜的高耐腐蝕性，可以用酸溶解固體堵塞物，用堿液清洗油性沉積物；

5 膜的使用壽命長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)多次的高溫清洗仍能保持分離性能不變，它一般比有機(jī)膜的使用壽命長(zhǎng)3—5倍；

6 抗微生物能力強(qiáng)，不與微生物發(fā)生作用，可在生物工程及醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用；7 孔徑分布窄，分離效率高，容易控制孔徑大小和尺寸分布，從而有效地控制分離組分的透過(guò)率和選擇性。

陶瓷膜應(yīng)用
數(shù)據(jù)顯示，僅計(jì)算包含市場(chǎng)流通的單陶瓷膜材料，我國(guó)陶瓷膜材料的市場(chǎng)規(guī)模從2014年的1.28億元上升到2018年的2.03億元。而陶瓷膜系統(tǒng)集成市場(chǎng)規(guī)模從2014年的5.56億元上升到2018年的8.52億元。

 無(wú)機(jī)陶瓷膜

     增加鋰供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)綠色氫生產(chǎn)，At One Ventures與AM Ventures對(duì)Evove的投資面向可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)零碳經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的巨大機(jī)會(huì)。Evove的Separonics 產(chǎn)品線商業(yè)化的一個(gè)重要里程碑， 通過(guò)與Desktop Metal旗下的Meta Additive專有的粘結(jié)劑噴射和材料技術(shù)合作，憑借可擴(kuò)展且具有成本效益的制造能力，Evove的Separonics產(chǎn)品線用作做氣體、液體、懸浮物、甚至微生物的過(guò)濾、隔離和提取，通過(guò)3D打印技術(shù)，Separonics陶瓷膜產(chǎn)品可以顯著降低的成本，并獲得產(chǎn)品性能提升。

© Evove

粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)，從生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)性的角度看充分的滿足了面向量產(chǎn)的應(yīng)用。不過(guò)，通過(guò)粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)制造陶瓷產(chǎn)品的一大挑戰(zhàn)是燒結(jié)過(guò)程中的收縮變形控制。Meta Additive的非犧牲性粘結(jié)劑解決方案使得燒結(jié)收縮從20%降到了2%，不僅消除了脫脂步驟的需要，而且還降低了后處理階段所需的熱量水平。在正常打印后，做300℃的熱處理即可，熱處理是為了鞏固和優(yōu)化一些微結(jié)構(gòu)。

據(jù)悉Meta Additive的粘結(jié)劑在使用過(guò)程中，主要是化學(xué)反應(yīng)，而不僅是物理反應(yīng)。這是在基于70年代就發(fā)明的原子層沉積 (ALD)與化學(xué)氣相沉積 (CVD)的科技樹和相關(guān)產(chǎn)業(yè)成果基礎(chǔ)上，進(jìn)行的化學(xué)技術(shù)的研發(fā)。這種由分子成分、納米成分和微成分組成的粘結(jié)劑，納米顆粒填充在粉末間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)顆粒間結(jié)合和滲透，相當(dāng)于在3D打印過(guò)程中將粘結(jié)劑均勻無(wú)孔地沉積在金屬粉末床顆粒的空隙之間。

利用Meta Additive的粘結(jié)劑噴射技術(shù)和新型功能粘結(jié)劑來(lái)提供先進(jìn)的增材制造解決方案，將使 Evove 能夠消除與傳統(tǒng)陶瓷制造技術(shù)相關(guān)的問(wèn)題，包括收縮、能源密集型熱處理和生產(chǎn)速度慢等問(wèn)題。

    Meta Additive的解決方案在生產(chǎn)陶瓷膜具有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是在具有高溫和酸性流體的惡劣環(huán)境中，采用Meta Additive3D 打印Separonics 陶瓷膜意味著Evove可以有效地消除與傳統(tǒng)陶瓷制造工藝相關(guān)的挑戰(zhàn)、高成本和碳足跡。此外，3D 打印使得Evove能夠生產(chǎn)新穎的精密工程架構(gòu)，優(yōu)化膜的流體動(dòng)力學(xué)和完整性，提供真正改變游戲規(guī)則的性能，減少過(guò)濾和分離的能源消耗，并延長(zhǎng)膜的使用壽命。

(責(zé)任編輯：admin)

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