La précision de filtration de Éléments de filtre fritté est principalement déterminé par la structure des pores du matériau du filtre et son uniformité de distribution. Au stade de sélection des matières premières, la sélection de poudres métalliques ou non métalliques avec une distribution de taille des particules étroites est l'un des facteurs clés pour améliorer la précision de filtration. Par exemple, le dépistage strict des matières premières en poudre par analyseur de taille des particules laser pour garantir que l'écart type de la taille des particules de poudre est contrôlé dans ± 5% peut réduire considérablement l'inhomogénéité des pores causée par les différences de taille des particules pendant le frittage. Dans le même temps, la modification de la nano-échelle de la surface de la poudre, comme l'introduction d'un revêtement d'alumine ou de silice, peut améliorer la résistance de liaison entre les particules et former une structure frittée plus dense.
Le contrôle précis des paramètres de processus de frittage est une partie importante de l'amélioration de la précision de filtration. L'utilisation de la technologie de frittage sous vide peut créer un environnement sans oxygène, éviter efficacement l'oxydation des poudres métalliques et favoriser la diffusion atomique entre les particules. Des études ont montré que lorsque la température de frittage est contrôlée dans la plage de 80 à 120 ° C en dessous du point de fusion du métal et combinée avec un degré de vide de 0,1 à 1Pa, la porosité du corps fritté peut être réduite à moins de 15%, tout en maintenant une porosité ouverte de plus de 30%. Pour les éléments de filtre en céramique poreux, le lyophilisation est utilisé pour prétraiter la suspension, qui peut former des canaux de pores directionnels pendant le processus de frittage, améliorant ainsi la précision de filtration de 2 à 3 ordres de grandeur.
La conception d'optimisation structurelle offre de nouvelles possibilités d'amélioration de la précision de filtration. En optimisant la structure du canal d'écoulement de l'élément de filtre à l'aide de la technologie de simulation informatique, la distribution uniforme du fluide à l'intérieur de l'élément filtrant peut être réalisée. Par exemple, le canal d'écoulement fractal en forme d'arbre conçu en utilisant le principe bionique peut réduire le gradient de vitesse d'écoulement du fluide de 40%, réduisant ainsi la charge de filtration locale. De plus, une structure de pores à gradient est construite à la surface de l'élément filtrant, c'est-à-dire que la couche externe utilise un matériau filtrant à grand pore pour la pré-filtration, et la couche intérieure utilise un matériau filtrant à pores ultra-fin pour une filtration fine. Cette structure composite peut augmenter l'efficacité de filtration globale de plus de 50%.
La technologie de traitement de surface fournit un soutien important pour améliorer les performances des éléments filtrants frittés. La technologie de gravure chimique peut former une structure rugueuse nano-échelle à la surface de l'élément filtrant en contrôlant avec précision le temps de réaction et la température, augmentant ainsi la zone de contact entre le matériau du filtre et le fluide. Par exemple, la gravure d'un élément de filtre en acier inoxydable avec un mélange d'acide hydrochlorique sulfurique peut augmenter sa surface spécifique de 2 à 3 fois, améliorant considérablement sa capacité à intercepter de minuscules particules. La technologie de modification du plasma introduit des groupes polaires à la surface de l'élément filtrant pour améliorer la sélectivité d'adsorption du matériau du filtre pour des substances spécifiques. Dans l'application d'éléments de filtre à l'hémodialyse, cette technologie peut augmenter le taux d'élimination de l'urée de 15% .