材料的选择？这是个问题
材料科学为我们带来了艰难的选择。随着市场上金属、合金和聚合物种类的不断增多，工程师们需要仔细权衡成本、灵活性和风险，以找到具备合适机械和化学特性的最佳材料组合，适用于特定应用。随着特种化学品在越来越多的行业中被广泛应用，对改进的需求不断增加。同时，生物技术和半导体行业向高纯度生产工艺的推进，使供应链面临更大的压力，必须提供能够满足这些高标准的材料和物质。
每个制造商当然都有不同的优先事项。我们DrM专注于一组材料，它们能够在设备的绝大部分使用寿命中，提供最佳的耐温性和耐化学腐蚀性。同时，我们不断努力在寿命与成本之间找到平衡，并通过组合材料来创造一个有吸引力的方案。在评估过滤系统时，需要定义的典型组件包括：
- 过滤元件的材料
- 过滤器内部的管道、夹具等的材料和类型
- 过滤介质的类型和材料
- 压力容器的材料
- 衬里或涂层的材料
- 管道、阀门、仪器等的类型和材料
不锈钢仍然是化学工业的主力材料
如今，许多应用仍可以使用标准不锈钢材料，如304或316L。在我们过滤器的应用中，316L是不涉及复杂要求的首选材料。然而，像双相钢（2205, 1.4462）、超级双相钢、904L、哈氏合金或钛等特殊合金尤其适合用于较小的设备或那些传统上不接受金属以外材料的工业领域。DrM可以提供这些材料的过滤设备。
衬里在某些情况下提供了有吸引力的替代方案
对于大型设备或化学腐蚀更为严重的情况，决策变得更加复杂。今天仍然最好的选择之一是橡胶衬里。它通常涵盖完整的pH范围，温度可达约100ºC，且足够坚固，适合恶劣环境。它对钢制容器有很好的附着力，衬里材料的渗透率低，并且可以在现场进行维修。
玻璃衬里容器仍然是可行的解决方案
然而，对于含有有机溶剂的水性流体或对表面粗糙度有低要求的情况，橡胶衬里无法适用。在这种情况下，需要考虑其他解决方案。玻璃衬里是小型到中型设备的一个很好的选择。它在广泛的温度范围内对许多液体混合物具有良好的耐化学性，并且已成为广泛应用于多用途工艺设备中的首选材料。然而，值得注意的是，为了确保设备的正常运行并防止玻璃衬里因工具和设备而受损，设计和操作都需要特别小心。
氟聚合物片材衬里提供的机会与风险
近年来，氟聚合物衬里变得越来越流行。这些材料包括PTFE、PFA、FEP、ETFE、ECTFE和PVDF。尽管这些高性能塑料对大多数化学品具有卓越的耐化学性，但它们也存在一些问题。将这种衬里以片材形式应用时，需要将其粘贴到钢材上。然而，这些聚合物本质上非常光滑，几乎没有任何物质可以粘附。为了改善附着力，3-5毫米厚的片材可以挤出织物背衬。这些片材在就位时被焊接在一起，任何小针孔都可能导致化学物质的渗透，导致钢材腐蚀。通过正确的工艺可以防止这种情况的发生。然而，我们还需要考虑操作条件。例如，我们发现，只要容器在恒定压力和温度下操作，衬里可以履行其职责。然而，在涉及周期性负载时情况变得更加复杂，例如在高温和高压下进行短时间过滤。由于不同的热膨胀系数，衬里会拖动钢基材，导致其脱离。此外，在真空操作时需要特别小心。尽管衬里公司能够保证在真空下使用，但这是一种额外的应力因素，会影响使用寿命。需要注意的是，当过滤器在高温下保持关闭状态，然后冷却下来时，也可能会发生真空情况。
旋转衬里作为最先进的技术
在这种情况下，将聚合物加入容器中，容器被加热，同时沿两个轴旋转，导致聚合物熔化并均匀分布在整个内表面上，厚度为3-4毫米。这种类型的衬里需要特殊的容器结构，因为并非所有的喷嘴都可以覆盖。由于完全消除了接缝，并且与钢基材的附着力强，这是一种比片材衬里优越得多的选择。由于材料是以液态形式应用的，并且需要在钢表面上冷却，因此在冷却过程中需要防止出现裂缝。因此，容器的直径和长度受到限制。特别是对于热膨胀系数较高的PFA来说，只能衬里小件。另一方面，ETFE允许较大直径的容器使用。
氟聚合物涂层作为衬里的可行替代方案
ECTFE（Halar）涂层已经在市场上存在多年。与此同时，其应用厚度已增加到1毫米以上。DrM在多种应用中都取得了良好经验，并推荐这种成熟的材料。
过滤器设计
在衬里和涂层方面，过滤器的设计需要进行修改，以确保内部结构在衬里上悬挂时不会产生摩擦。为此，DrM开发了特殊的插入管，以防止滤芯内部接触到衬里时的磨损。
并非所有类型的衬里都允许带有平行滤液出口的过滤器设计。在这种情况下，会选择其他设计，例如顶部出口。
衬有FRP（玻璃纤维增强塑料）的容器可能是一个不错的选择
在化学设备领域，FRP从未真正成为一个流行的选择。有多个原因导致这种情况，但结果是一直很难满足某些压力容器规范，并且在这方面的知识储备较少。然而，这并没有阻止我们在极端恶劣的环境中特定应用中使用这种材料。衬有FRP的容器是从内部开始建造的，这意味着聚合物片材被卷到合适的直径，所有喷嘴和连接都被焊接在一起。然后衬里进行针孔测试，最后FRP被包裹在外面，形成非常紧密的贴合，并具有很好的附着力。过滤器的尺寸有限，但对于某些应用来说，这是一个不错的选择。
过滤器内部
DrM一直提供多种材料供内部使用。同样，316L是一种非常受欢迎的材料。而双相钢、钛和哈氏合金也是可行的选择。
同时，塑料内部也是我们业务的重要组成部分，并且有多种选择。聚丙烯、PVDF和PPS是常用材料，在大多数情况下，它们可以满足我们的所有需求。其他替代品正在不断监控和测试中。我们的塑料内部件可承受高达170ºC的操作温度。
过滤介质
最后，我们可以为我们的过滤介质提供多种选择。典型的聚合物材料包括PP、PVDF、PPS、PTFE、聚酯和PEEK。其中一些材料可以应用在高达240ºC的环境中。如果需要更高的温度，我们可以提供不锈钢（316L）过滤介质，最高可承受400ºC的温度。
