إعادة تدوير مواد النفايات السيراميكية

يتزايد إنتاج واستهلاك السيراميك عاماً بعد عام، يليه عشرات الملايين من الأطنان من نفايات السيراميك. وفي الوقت نفسه، تعرض الضرر الناجم عن نفايات السيراميك أيضًا لانتقادات واسعة النطاق. ومع الانتشار الواسع لمفاهيم مثل التنمية الخضراء والتنمية المستدامة، من المهم بشكل خاص تحويل نفايات السيراميك إلى موارد قابلة لإعادة التدوير.

في الوقت الحاضر، هناك طريقتان رئيسيتان لإعادة استخدام موارد النفايات الخزفية. الأول هو المعالجة المباشرة لإعادة دمج مختلف مواد السيراميك المستعملة في الزخارف؛ والآخر هو إعادة تدويرها كمواد خام لصنع منتجات مختلفة. التطبيقات المحددة هي كما يلي:

(1) الحرف اليدوية المعاد تدويرها

باستخدام نفايات السيراميك والنفايات الأخرى المتولدة أثناء عملية الإنتاج كمواد خام رئيسية، يتم إعداد العديد من الفنون الزخرفية الخزفية من خلال التصميم الشخصي وإعادة التركيب. إن ملمس ونمط ولون السيراميك نفسه والأنماط غير المنتظمة التي يتم إنتاجها بعد كسر السيراميك لها قيمة جمالية فريدة. يتم جمع منتجات النفايات الخزفية هذه ومعالجتها من خلال التصميم الجمالي لإنتاج الحرف اليدوية التي لا يمكنها حماية البيئة فحسب، بل تحمي البيئة أيضًا. جمال فريد من نوعه، فهو مادة زخرفية خضراء جيدة. تتميز طريقة إعادة التدوير هذه بتكلفة استخدام منخفضة نسبيًا، وعملية إنتاج بسيطة، ويمكن تصميمها لتلبية الاحتياجات الفردية للأشخاص، لذلك لها قيمة ترويجية واسعة النطاق.

(2) كمواد خام للمعالجة

مواد بناء

المكونات الرئيسية للنفايات الصلبة الخزفية هي السيليكات، لذا فإن نفايات السيراميك لها نشاط معين. بعد المعالجة، يمكن أن يلبي أدائها متطلبات المواد المختلطة النشطة ويمكن استخدامه كمواد مختلطة للأسمنت. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا إضافة النفايات الصلبة الخزفية كركام إلى المواد الخرسانية. إن استخدام بقايا نفايات السيراميك لا يمكن أن يوفر الأسمنت ويقلل التكاليف فحسب، بل يقلل أيضًا من درجة الحرارة الداخلية للخرسانة، ويعزز القوة اللاحقة، ويحسن مقاومة التآكل. أصبحت نفايات السيراميك عنصرًا لا غنى عنه ومهمًا في إنتاج الخرسانة عالية الأداء.

إعادة تدوير المعادن الثقيلة

تحتوي نفايات السيراميك على مجموعة متنوعة من المعادن الثمينة، وخاصة الفضة والبلاديوم، والتي لها قيمة كبيرة لإعادة التدوير. في الوقت الحاضر، تشمل الطرق الرئيسية لاستخراج المعادن الثمينة من نفايات السيراميك استخراج السائل السائل، وإذابة حمض النيتريك، وتخفيض كربونات الصوديوم، وما إلى ذلك. إن إعادة تدوير المعادن الثمينة من مواد النفايات لإنتاج موارد متجددة عالية الجودة لا يؤدي فقط إلى التخلص من مواد النفايات، ولكن أيضًا كما يولد فوائد اقتصادية كبيرة.

بلاط السيراميك المعاد تدويره

يمكن أيضًا إعادة استخدام نفايات السيراميك في إنتاج السيراميك نفسه. على سبيل المثال، يمكن إضافة مخلفات الطين والماء إلى مكونات بلاط السيراميك بعد إعادة تدويرها وإزالة الحديد. يمكن أيضًا طين الجسم الأخضر غير المزجج وإعادة استخدامه. يمكن خلط نفايات الجسم الأخضر المزجج بالطين وإعادة استخدامها دون التأثير على جودة حرق التزجيج. يمكن سحق مواد النفايات التي يتم حرقها في درجات حرارة عالية وإعادة استخدامها لإعادة إنتاج السيراميك. في الوقت الحاضر، يتم استخدام السيراميك المعاد تدويره من نفايات السيراميك بشكل أساسي لإنتاج الطوب الخزفي والطوب النفاذي والطوب العتيق والألواح الخزفية المسامية وما إلى ذلك.

استخدامات اخرى

يمكن استخدام نفايات السيراميك لصنع مواد مقاومة للحريق وعازلة للحرارة، ويمكن أيضًا استخدامها لصنع مواد بناء سيراميك جديدة، مثل المواد الممتصة للصوت، والمواد الممتصة للصدمات، ومواد تخزين المياه، وما إلى ذلك. يمكن خلط نفايات السيراميك الكهرضغطية في مواد التخميد وتخميد الاهتزازات مثل الأسفلت والمطاط لتحسين أداء تخميد الاهتزاز للمادة.


ما هي متطلبات مسحوق الألومينا في التطبيقات ذات القيمة المضافة العالية؟

جزيئات الألومينا عالية الكثافة لنمو بلورات الياقوت

في الواقع، الياقوت هو بلورة واحدة من الألومينا. يستخدم نموها مسحوق الألومينا عالي النقاء بنقاء> 99.995% (يسمى عادة الألومينا 5N) كمواد خام. ومع ذلك، نظرًا لكثافة التعبئة الصغيرة لجزيئات الألومينا الدقيقة، فهي بشكل عام أقل من 1 جم / سم 3، وتكون كمية الشحن للفرن الواحد صغيرة، مما يؤثر على كفاءة الإنتاج. بشكل عام، يتم تكثيف الألومينا إلى جزيئات عالية الكثافة من خلال المعالجة المناسبة قبل الشحن لنمو البلورات.

 

مواد كاشطة نانو ألومينا لمواد تلميع CMP

حاليًا، تشتمل سوائل التلميع CMP شائعة الاستخدام على سائل تلميع سول السيليكا، وسائل تلميع أكسيد السيريوم وسائل تلميع الألومينا. الأولين لديهما صلابة حبيبية كاشطة صغيرة ولا يمكن استخدامهما لتلميع المواد عالية الصلابة. لذلك، يتم استخدام سائل تلميع الأكسيد بصلابة 9 ألومنيوم وفقًا لموس على نطاق واسع في التلميع الدقيق لواجهات الياقوت والنوافذ المسطحة، وركائز الزجاج المتبلور، والسيراميك متعدد البلورات YAG، والعدسات البصرية، والرقائق المتطورة والمكونات الأخرى.

يؤثر الحجم والشكل وتوزيع حجم الجسيمات للجزيئات الكاشطة جميعها على تأثير التلميع. لذلك، يجب أن تستوفي جزيئات الألومينا المستخدمة كمواد كاشطة للتلميع الميكانيكي الكيميائي المتطلبات التالية:

1. من أجل تحقيق التسطيح على مستوى أنجستروم، يجب أن يكون حجم جسيمات الألومينا 100 نانومتر على الأقل ويجب أن يكون التوزيع ضيقًا؛

2. من أجل ضمان الصلابة، يلزم تبلور الطور α الكامل. ومع ذلك، لمراعاة متطلبات حجم الجسيمات المذكورة أعلاه، يجب إكمال عملية التلبيد عند درجة حرارة أقل لتجنب التحول الكامل لمرحلة α أثناء نمو الحبوب.

3. بما أن تلميع الرقاقات له متطلبات نقاء عالية للغاية، فإن أيونات الصوديوم والكالسيوم والأيونات المغناطيسية تحتاج إلى التحكم الصارم، حتى مستوى جزء في المليون، في حين يجب التحكم في العناصر المشعة U وTh عند مستوى جزء في البليون.

4. تتميز سوائل التلميع التي تحتوي على Al2O3 بانتقائية منخفضة، واستقرار تشتت ضعيف، وتكتل سهل، مما يمكن أن يسبب خدوش خطيرة بسهولة على سطح التلميع. بشكل عام، يلزم إجراء تعديلات لتحسين تشتته في سائل التلميع للحصول على سطح مصقول جيد

ألومينا كروية منخفضة الانبعاث من ألفا لتغليف أشباه الموصلات

من أجل ضمان موثوقية أجهزة أشباه الموصلات وتعزيز القدرة التنافسية الأساسية للمنتجات، غالبًا ما يُطلب استخدام الألومينا الكروية ذات الأشعة المنخفضة ألفا كمواد تعبئة. من ناحية، يمكنه منع فشل تشغيل أجهزة الذاكرة الناجم عن أشعة α، ومن ناحية أخرى، يمكنه الاستفادة من حرارته العالية. توفر الموصلية أداءً جيدًا لتبديد الحرارة للجهاز.

 

الألومينا سيراميك شفاف

بادئ ذي بدء، من أجل منع الشوائب في مسحوق Al2O3 من تكوين أطوار مختلفة بسهولة وزيادة مركز تشتت الضوء، مما يؤدي إلى تقليل شدة الضوء المسقط في اتجاه الحادث، وبالتالي تقليل شفافية المنتج، يشترط أن لا تقل نسبة نقاء مسحوق Al2O3 عن 99.9%، ويجب أن يكون α-Al2O3 ذو بنية مستقرة. ثانيًا، من أجل إضعاف تأثير الانكسار المزدوج، يجب أيضًا تقليل حجم الحبوب قدر الإمكان. لذلك، يجب أيضًا أن يكون حجم جسيمات المسحوق المستخدم لتحضير سيراميك الألومينا الشفاف أقل من 0.3 ميكرومتر وأن يكون له نشاط تلبد عالي. بالإضافة إلى ذلك، من أجل تجنب التكتل في جزيئات كبيرة وفقدان مزايا الجزيئات الصغيرة الأصلية، يجب أن يلبي المسحوق أيضًا متطلبات التشتت العالي.

 

اتصالات عالية التردد الألومينا الركيزة السيراميك

يعد سيراميك الألومينا عالي النقاء حاليًا هو المادة الأساسية للتغليف الأكثر مثالية والأكثر استخدامًا على نطاق واسع نظرًا لخصائصها العازلة الجيدة وقدرتها الصلبة على التحمل ومقاومتها للتآكل البيئي. ومع ذلك، فإن الأداء الرئيسي لركائز الألومينا يزداد مع زيادة محتوى الألومينا. من أجل تلبية احتياجات الاتصالات عالية التردد، يجب أن تصل درجة نقاء ركائز سيراميك الألومينا إلى 99.5% أو حتى 99.9%.


مطحنة نفاثة لعملية تصنيع NdFeB الملبدة

يعد صنع المسحوق بالطاحونة النفاثة (JM) نوعًا جديدًا من طريقة صنع المسحوق الذي يستخدم تدفق الهواء عالي الضغط (عادةً نيتروجين عالي النقاء) لتسريع جزيئات المسحوق إلى سرعة تفوق سرعة الصوت في غرفة طحن تدفق الهواء، مما يتسبب في تصادم جزيئات المسحوق مع بعضها البعض وكسر.

العملية المحددة هي: خلط رقائق الهيدروجين المسحوقة (SC) مع نسبة معينة من مضادات الأكسدة، ثم إضافتها إلى صندوق تغذية مطحنة تدفق الهواء، وإضافتها إلى غرفة طحن تدفق الهواء وفقًا للكمية الكمية، والنيتروجين عالي الضغط (7 كجم) ) يتم رشها من الفتحات الأربع لغرفة الطحن. ، تسريع المادة إلى سرعة تفوق سرعة الصوت لتكوين طبقة مميعة، وتتصادم الجزيئات مع بعضها البعض وتنكسر. يتم توزيع قطر الجزيئات المكسورة بين 1-8 ميكرومتر.

اعتمادًا على أداء وتوزيع المواد، متوسط حجم مسحوق الطحن بتدفق الهواء SMD يتراوح بين 2.5-4μm. المسحوق الناتج عن طريق طحن تدفق الهواء غير متساوي ويتطلب خلطًا ثلاثي الأبعاد. قبل الخلط، تتم إضافة نسبة معينة من مواد التشحيم ومضادات الأكسدة إلى خزان المواد وفقًا للعملية للتحكم في محتوى الأكسجين وتحسين أداء توجيه القالب.


"القوة الأساسية" لمعدات أشباه الموصلات - مكونات كربيد السيليكون

كربيد السيليكون (SiC) عبارة عن مادة خزفية هيكلية ذات خصائص ممتازة. تتميز أجزاء كربيد السيليكون، أي أجزاء المعدات المصنوعة من كربيد السيليكون ومواده المركبة كمواد رئيسية، بخصائص الكثافة العالية، والموصلية الحرارية العالية، وقوة الانحناء العالية، ومعامل المرونة الكبير، وما إلى ذلك، ويمكن تكييفها مع الرقاقة الفوقية، النقش، وما إلى ذلك. نظرًا لبيئة التفاعل القاسية شديدة التآكل وعالية الحرارة في عملية التصنيع، يتم استخدامها على نطاق واسع في معدات أشباه الموصلات الرئيسية مثل معدات النمو الفوقي، ومعدات النقش، ومعدات الأكسدة/الانتشار/التليين.

وفقا للهيكل البلوري، هناك العديد من الأشكال البلورية لكربيد السيليكون. حاليًا، تتكون أنواع SiC الشائعة بشكل أساسي من 3C و4H و6H. الأشكال البلورية المختلفة من SiC لها استخدامات مختلفة. من بينها، غالبًا ما يُطلق على 3C-SiC اسم β-SiC. الاستخدام المهم لـ β-SiC هو استخدامه كفيلم ومواد طلاء. ولذلك، فإن β-SiC هو حاليًا المادة الرئيسية لطلاء قاعدة الجرافيت.

وفقًا لعملية التحضير، يمكن تقسيم أجزاء كربيد السيليكون إلى كربيد السيليكون المترسب بالبخار الكيميائي (CVD SiC)، وكربيد السيليكون الملبد التفاعلي، وكربيد السيليكون الملبد إعادة التبلور، وكربيد السيليكون الملبد بالضغط الجوي، وكربيد السيليكون الملبد بالضغط الساخن، وتلبد الضغط المتوازن الساخن و الكربنة السيليكون الخ.

أجزاء كربيد السيليكون

1. أجزاء كربيد السيليكون CVD

تستخدم مكونات كربيد السيليكون CVD على نطاق واسع في معدات الحفر، ومعدات MOCVD، ومعدات SiC الفوقي، ومعدات المعالجة الحرارية السريعة وغيرها من المجالات.

معدات النقش: أكبر قطاع في السوق لمكونات كربيد السيليكون CVD هو معدات النقش. تشتمل مكونات كربيد السيليكون CVD في معدات النقش على حلقات التركيز، ورؤوس دش الغاز، والصواني، وحلقات الحواف، وما إلى ذلك. نظرًا لانخفاض تفاعل وتوصيل كربيد السيليكون CVD إلى غازات النقش المحتوية على الكلور والفلور، فإنه يصبح مادة بلازما مثالية للحفر. مكونات مثل حلقات التركيز في معدات الحفر.

طلاء قاعدة الجرافيت: يعد ترسيب البخار الكيميائي منخفض الضغط (CVD) حاليًا العملية الأكثر فعالية لإعداد طلاءات SiC الكثيفة. يمكن التحكم في سماكة طلاءات CVD-SiC ولها مزايا التوحيد. تُستخدم قواعد الجرافيت المطلية بـ SiC بشكل شائع في معدات ترسيب البخار الكيميائي المعدني العضوي (MOCVD) لدعم وتسخين الركائز البلورية المفردة. إنها المكونات الأساسية والرئيسية لمعدات MOCVD.

2. رد فعل أجزاء كربيد السيليكون الملبدة

بالنسبة لمواد SiC الملبدة بالتفاعل (التسلل التفاعلي أو رابطة التفاعل)، يمكن التحكم في انكماش خط التلبيد أقل من 1٪، وتكون درجة حرارة التلبيد منخفضة نسبيًا، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات التحكم في التشوه ومعدات التلبيد. ولذلك، تتمتع هذه التكنولوجيا بميزة تحقيق مكونات واسعة النطاق بسهولة وقد تم استخدامها على نطاق واسع في مجالات تصنيع الهياكل البصرية والدقيقة.


12 طرق تعديل البنتونيت

عادةً ما يستخدم تعديل البنتونيت طرقًا فيزيائية وكيميائية وميكانيكية وغيرها من الطرق لمعالجة السطح وتغيير الخواص الفيزيائية والكيميائية للسطح المعدني بشكل هادف وفقًا لاحتياجات التطبيق.

1. تعديل الصوديوم

نظرًا لأن المونتموريلونيت لديه قدرة امتصاص أقوى لـ Ca2+ من Na+، فإن البنتونيت الموجود في الطبيعة هو بشكل عام تربة تعتمد على الكالسيوم. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، وجد أن القدرة التبادلية لـ Ca2+ في التربة التي تحتوي على الكالسيوم أقل بكثير من Na+. لذلك، غالبًا ما يتم معالجة التربة التي تحتوي على الكالسيوم بالصوديوم قبل طرحها في الأسواق.

2. تعديل الليثيوم

يتمتع بنتونيت الليثيوم بخصائص تورم وسماكة وتعليق ممتازة في الماء، وكحول أقل وكيتونات أقل، لذلك يستخدم على نطاق واسع في الطلاءات المعمارية، والدهانات اللاتكس، وطلاءات الصب وغيرها من المنتجات لتحل محل عوامل تعليق السليلوز العضوية المختلفة. هناك عدد قليل جدًا من موارد البنتونيت الليثيوم الطبيعية. لذلك، يعد الليثيوم الاصطناعي أحد الطرق الرئيسية لتحضير بنتونيت الليثيوم.

3. تعديل الترشيح الحمضي

تستخدم طريقة تعديل الحمض بشكل أساسي الأحماض من أنواع مختلفة وتركيزات لامتصاص البنتونيت. من ناحية، يمكن للمحلول الحمضي إذابة الكاتيونات المعدنية للطبقة البينية واستبدالها بـ H+ بحجم أصغر وتكافؤ أقل، وبالتالي تقليل قوة فان دير فالس للطبقة البينية. يزداد التباعد بين الطبقات؛ ومن ناحية أخرى، يمكن إزالة الشوائب الموجودة في القناة، وبالتالي توسيع مساحة السطح المحددة.

4. تعديل تفعيل التحميص

طريقة تعديل تحميص البنتونيت هي تكليس البنتونيت في درجات حرارة مختلفة. عندما يتم تكليس البنتونيت في درجة حرارة عالية، فإنه سوف يفقد الماء السطحي على التوالي، والماء المرتبط في الهيكل العظمي، والملوثات العضوية في المسام، مما يؤدي إلى زيادة المسامية ويصبح الهيكل أكثر تعقيدًا.

5. التعديل العضوي

المبدأ الأساسي لطريقة التعديل العضوي هو تنظيم البنتونيت، باستخدام مجموعات وظيفية عضوية أو مواد عضوية لتحل محل طبقات البنتونيت لتبادل الكاتيونات أو المياه الهيكلية، وبالتالي تشكيل مركب عضوي مرتبط بروابط تساهمية أو روابط أيونية أو روابط اقتران أو فان دير قوات فال. البنتونيت.

6. تعديل الدعامة غير العضوية

التعديل غير العضوي هو توسيع التباعد بين الطبقات عن طريق تشكيل هيكل عمودي غير عضوي بين طبقات البنتونيت، وزيادة مساحة السطح المحددة، وتشكيل بنية شبكة ثقب ثنائية الأبعاد بين الطبقات. كما أنه يمنع البنتونيت من الانهيار في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة ويحسن ثباته الحراري.

7. التعديل المركب غير العضوي/العضوي

تستفيد طريقة التعديل المركب غير العضوي/العضوي من الفجوات الكبيرة في الطبقات البينية وقابلية التبادل الكاتيوني للبنتونيت. إنها تستخدم بشكل أساسي البوليمرات غير العضوية لفتح مجالات الطبقات البينية، ثم تستخدم المنشطات لتغيير خصائص سطح البنتونيت. طريقة.

8. تعديل الميكروويف

مبدأ تعديل الميكروويف هو استخدام أفران ميكروويف بنطاق تردد يتراوح بين 300 هرتز و 300 جيجا هرتز لمعالجة البنتونيت وتنشيطه. يتميز العلاج بالميكروويف بمزايا الاختراق القوي والتدفئة الموحدة والتشغيل الآمن والبسيط والاستهلاك المنخفض للطاقة والكفاءة العالية. وله نتائج أفضل عند دمجه مع طرق التحميض والتحميص التقليدية.

9. التعديل بالموجات فوق الصوتية

يمكن للبنتونيت المعدل بالموجات فوق الصوتية تحسين أداء الامتزاز. يمكن للموجات فوق الصوتية قصيرة المدى أن تزيد من تباعد الطبقات البينية وتخفف الهيكل، مما يسهل دخول الأيونات المعدنية؛ يمكن للموجات فوق الصوتية طويلة المدى تغيير روابط Si-O-Si على سطح الصفائح البلورية في البنتونيت، مما يضيف بعض الأيونات المعدنية إلى البنتونيت.

10. تعديل الأملاح غير العضوية

تعديل الملح غير العضوي هو غمر البنتونيت في محلول ملحي (NaCl، MgCl2، AlCl3، CaCl2، Cu(NO3)2، Zn(NO3)2، إلخ). إن قدرة امتصاص البنتونيت المعدلة بالمحلول الملحي أفضل من قدرة التربة الأصلية. شهدت زيادة.

11. تعديل منشطات المعادن الأرضية النادرة

المعدلات الأرضية النادرة شائعة الاستخدام هي أملاح اللانثانم وأكاسيدها. بعد تطعيم البنتونيت باللانثانم المعدني الأرضي النادر، يتم إدخال كمية معينة من أكاسيد وهيدروكسيدات المعادن على سطحه أو بين الطبقات، مما يؤدي إلى إضعاف المونتموريلونيت في البنتونيت. من طاقة الرابطة بين الطبقات.

12. التعديل المحمل بالمعادن

يستخدم البنتونيت المعدل المحمل بالمعادن البنتونيت كحامل ويستخدم طريقة sol-gel وطريقة الترسيب المباشر وطريقة التشريب وغيرها من العمليات لتشتيت المكونات المعدنية النشطة بشكل كبير على الناقل، وذلك باستخدام الناقل للحصول على هيكل جيد لحجم المسام وخصائص أخرى. يمكن للمكونات النشطة أن تمارس تأثيرًا تحفيزيًا أفضل في التفاعل الحفاز.


ما هي الطرق التي يمكن أن تساعد في تعديل سطح المساحيق متناهية الصغر؟

يشير المسحوق متناهية الصغر، المعروف أيضًا باسم مسحوق النانو، إلى نوع من المسحوق الذي يتراوح حجم جسيماته في نطاق النانومتر (1 ~ 100 نانومتر). يمكن عادةً تحضير المسحوق متناهية الصغر عن طريق الطحن الكروي والسحق الميكانيكي والرش والانفجار والترسيب الكيميائي وطرق أخرى.

لقد جذبت المساحيق النانوية انتباه الناس بسبب خصائصها الخاصة من حيث المغناطيسية والتحفيز وامتصاص الضوء والمقاومة الحرارية ونقطة الانصهار بسبب تأثيرها الحجمي وتأثيرها السطحي. ومع ذلك، نظرًا لصغر حجمها وطاقتها السطحية العالية، تميل الجسيمات النانوية إلى التكتل تلقائيًا. سيؤثر وجود التكتل على أداء مواد المسحوق النانوي. من أجل تحسين تشتت واستقرار المسحوق وجعل نطاق تطبيق المادة أوسع، من الضروري تعديل سطح المسحوق.

هناك العديد من طرق تعديل السطح، والتي يمكن تقسيمها عمومًا إلى: تعديل طلاء السطح، والتعديل الكيميائي السطحي، والتعديل الميكانيكي الكيميائي، وتعديل الكبسولة، وتعديل الطاقة العالية، وتعديل تفاعل الهطول.

 

تعديل طلاء السطح

تعديل طلاء السطح يعني عدم وجود تفاعل كيميائي بين معدل السطح وسطح الجسيمات. يتم ربط الطلاء والجزيئات بالطرق الفيزيائية أو قوى فان دير فالس. هذه الطريقة مناسبة لتعديل سطح جميع أنواع الجزيئات غير العضوية تقريبًا. تستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي المركبات غير العضوية أو المركبات العضوية لتغليف سطح الجزيئات لإضعاف تكتل الجزيئات. علاوة على ذلك، فإن التنافر الاستاتيكي الناتج عن الطلاء يجعل من الصعب جدًا إعادة توحيد الجزيئات. تشمل المعدلات المستخدمة لتعديل الطلاء المواد الخافضة للتوتر السطحي، والمشتتات المفرطة، والمواد غير العضوية، وما إلى ذلك.

المساحيق القابلة للتطبيق: الكاولين، الجرافيت، الميكا، الهيدروتالسيت، الفيرميكوليت، ريكتوريت، أكاسيد المعادن والسيليكات ذات الطبقات، إلخ.

 

التعديل الكيميائي السطحي

يستخدم التعديل الكيميائي السطحي الامتزاز أو التفاعل الكيميائي للمجموعات الوظيفية في الجزيئات العضوية على سطح المسحوق غير العضوي لتعديل سطح الجسيمات. بالإضافة إلى تعديل المجموعة الوظيفية السطحية، تتضمن هذه الطريقة أيضًا تعديل السطح باستخدام تفاعل الجذور الحرة، وتفاعل الاستخلاب، وامتزاز المحلول الملحي، وما إلى ذلك.

المساحيق القابلة للتطبيق: رمل الكوارتز، مسحوق السيليكا، كربونات الكالسيوم، الكاولين، التلك، البنتونيت، الباريت، الولاستونيت، الميكا، التراب الدياتومي، البروسيت، كبريتات الباريوم، الدولوميت، ثاني أكسيد التيتانيوم، هيدروكسيد الألومنيوم، مساحيق مختلفة مثل هيدروكسيد المغنيسيوم وأكسيد الألومنيوم.

 

التعديل الميكانيكي الكيميائي

يشير التعديل الميكانيكي الكيميائي إلى تغيير بنية الشبكة المعدنية والشكل البلوري وما إلى ذلك من خلال الطرق الميكانيكية مثل التكسير والطحن والاحتكاك. تزداد الطاقة في النظام وترتفع درجة الحرارة، مما يعزز انحلال الجسيمات والتحلل الحراري والتوليد الحر. طريقة تعديل تستخدم الجذور أو الأيونات لتعزيز النشاط السطحي للمعادن وتعزيز تفاعل أو ارتباط المعادن والمواد الأخرى لتحقيق غرض تعديل السطح.

المساحيق القابلة للتطبيق: الكاولين، التلك، الميكا، الولاستونيت، ثاني أكسيد التيتانيوم وأنواع أخرى من المساحيق.

 

تعديل الكبسولة

تعديل الكبسولة عبارة عن طريقة لتعديل السطح تغطي سطح جزيئات المسحوق بطبقة سمك موحدة ومحددة.

طريقة تعديل الطاقة العالية

طريقة التعديل عالية الطاقة هي طريقة تستخدم البلازما أو العلاج الإشعاعي لبدء تفاعل البلمرة لتحقيق التعديل.

 

تعديل رد فعل هطول الأمطار

تتمثل طريقة تفاعل الترسيب في إضافة مادة مرسبة إلى محلول يحتوي على جزيئات المسحوق، أو إضافة مادة يمكن أن تؤدي إلى توليد المادة المرسبة في نظام التفاعل، بحيث تخضع الأيونات المعدلة لتفاعل ترسيب وتترسب على سطح الجزيئات ، وبالتالي طلاء الجزيئات. يمكن تقسيم طرق الترسيب بشكل أساسي إلى طرق الترسيب المباشر، وطرق الترسيب الموحدة، وطرق النواة غير المنتظمة، وطرق الترسيب المشترك، وطرق التحلل المائي، وما إلى ذلك.

المساحيق القابلة للتطبيق: ثاني أكسيد التيتانيوم، الميكا اللؤلؤية، الألومينا والأصباغ غير العضوية الأخرى.


تطبيق الطاحونة النفاثة في الطلاءات المضادة للتآكل

الرماد المتطاير، ويسمى أيضًا الرماد المتطاير، عبارة عن نفايات مسحوقية تتشكل عن طريق التكليس في الغلايات.
عادةً ما يتم التقاط الرماد المتطاير من غاز المداخن بواسطة المرسب الكهروستاتيكي أو أي جهاز ترشيح جسيمات آخر قبل وصول غاز المداخن إلى المدخنة.

يتكون الرماد المتطاير من بلورات وأجسام زجاجية وبقايا الكربون. لونها رمادي أو رمادي-أسود وغير منتظم الشكل. معظم الجسيمات كروية مجهرية، بحجم جسيم يتراوح من 0.1 إلى 300.0 ميكرومتر، وكثافتها حوالي 2 جم/سم3، وكثافتها الظاهرية من 1.0 إلى 300.0 ميكرومتر. 1.8 جم/سم3، لديه مساحة سطح محددة كبيرة ونشاط امتصاص قوي.

آلية الأداء المضادة للتآكل للطلاءات المحسنة بالرماد المتطاير

يحتوي الرماد المتطاير على عدد كبير من الخرزات الدقيقة والهياكل الزجاجية الإسفنجية. علاوة على ذلك، بعد سحق الميكروبيدات، أي بعد تدمير السطح، سيتم كشف المزيد من الهياكل المسامية والهياكل الزجاجية الإسفنجية، مما قد يزيد من مساحة السطح المحددة للمسحوق. ومن خلال الاستفادة من هذه الخصائص، يمكن استخدامه كحشو في منتجات أخرى، مما يجعله حشوًا وظيفيًا أفضل للطلاءات. تظهر الأبحاث أن الرماد المتطاير متناهية الصغر، كحشو للطلاء، يمكن أن يجمع بين التغطية والتسوية ومقاومة التآكل.

ترتبط مقاومة التآكل للطلاء ارتباطًا وثيقًا بمسامية الطلاء. يضاف الرماد المتطاير كمادة حشو في الطلاء. نظرًا للتأثير البوزولاني للرماد المتطاير، فإنه يمكن أن يملأ مسام الطلاء لمنع الوسائط المسببة للتآكل من اختراق الجزء الداخلي من الطلاء من خلال الطلاء المضاد للتآكل.
الرماد المتطاير له خصائص ميكانيكية جيدة. يمكن للطلاء المركب من الرماد المتطاير/الراتنج أن يزيد من متانة الطلاء، ويمنع المسام المحلية بسبب التآكل وفقدان الحماية، ويطيل عمر خدمة الطلاء بشكل كبير.
إن إضافة البوليمر الموصل لا يؤدي فقط إلى تحسين أداء حجب الماء للطلاء، بل يقلل أيضًا من معدل أكسدة المعدن. عن طريق إضافة مسحوق الزنك أو مسحوق الألومنيوم إلى الطلاء المضاد للتآكل، تصبح المادة النشطة أنود تفاعل التآكل وتحمي المصفوفة المعدنية مثل الكاثود.

تطبيق الطاحونة النفاثة في الطلاءات المضادة للتآكل
يختلف عن مبدأ التكسير الميكانيكي التقليدي، تحت تأثير تدفق الهواء عالي السرعة، يتم سحق المادة من خلال التأثير بين جزيئاتها، وتأثير تدفق الهواء وتأثير القص على المادة، وتأثير واحتكاك وقص المواد. المواد وأجزاء أخرى. بالإضافة إلى قوة التأثير، تشمل قوة السحق أيضًا قوى الاحتكاك والقص. يحدث الاحتكاك بسبب حركة الاحتكاك والطحن بين جزيئات المادة والجدار الداخلي. وبطبيعة الحال، تحدث عملية الاحتكاك والطحن هذه أيضًا بين الجزيئات. نظرًا لأن طريقتي التكسير، التصادم والطحن، مناسبتان بشكل أساسي للتكسير الدقيق للمواد الهشة، فإنهما مناسبتان بشكل خاص.

تتميز التكسير النفاث ببعض الخصائص الخاصة لأنها تختلف عن الكسارات العادية من حيث طرق ومبادئ التكسير:

صفاء المنتج موحد. بالنسبة لكسارة تدفق الهواء، أثناء عملية التكسير، بسبب قوة الطرد المركزي لدوران تدفق الهواء، يمكن تصنيف الجزيئات الخشنة والناعمة تلقائيًا.
متوسط حجم الجسيمات للمواد المكسرة جيد ويمكن سحقها إلى مستوى أقل من الميكرون؛
عملية الإنتاج مستمرة، والقدرة الإنتاجية كبيرة، ودرجة التحكم الذاتي والأتمتة عالية.


تدفق عملية تحضير مسحوق الكالسيت متناهية الصغر

مسحوق الكالسيت متناهية الصغر، باعتباره مادة معدنية غير معدنية شائعة الاستخدام، لديه مجموعة واسعة من التطبيقات في الصناعة والتكنولوجيا. تؤثر عملية إعدادها وجودتها بشكل مباشر على أداء المنتج وقدرته التنافسية في السوق. سنعرفك في هذا المقال على عملية تحضير مسحوق الكالسيت متناهية الصغر وسعره، آملين أن نقدم لك معلومات قيمة.

تدفق عملية تحضير مسحوق الكالسيت متناهية الصغر

يتضمن تحضير مسحوق الكالسيت متناهية الصغر بشكل أساسي عملية الطحن. ما يلي هو تدفق العملية العامة:
1. اختيار المواد الخام

يعد اختيار خام الكالسيت عالي الجودة كمادة خام هو الخطوة الأولى في تحضير المسحوق فائق النعومة. ترتبط جودة المواد الخام ارتباطًا مباشرًا بنقاء المنتج النهائي وأدائه.
2. سحق

يتم سحق خام الكالسيت المختار، عادةً باستخدام الكسارة الفكية والكسارة المخروطية وغيرها من المعدات لسحق الخام الأصلي إلى جزيئات أصغر.
3. الطحن

بعد التكسير، يتم طحن الجزيئات بشكل أكبر باستخدام معدات طحن فائقة الدقة للحصول على المسحوق فائق الدقة المطلوب. إن اختيار معدات الطحن متناهية الصغر وتعديل معلمات العملية لهما تأثير مهم على دقة المنتج وتوزيع جزيئاته.
4. الدرجات

قد يكون لمسحوق الكالسيت المطحون عدم تجانس جسيمات معين. يتم فحص المسحوق فائق النعومة وتصنيفه من خلال معدات التصنيف للحصول على النعومة المطلوبة.
5. التغليف

يتم تعبئة مسحوق الكالسيت متناهية الصغر الذي تم الحصول عليه أخيرًا من خلال معدات التعبئة والتغليف لضمان جودة المنتج وتسهيل التخزين والنقل والبيع.

مسحوق الكالسيت متناهية الصغر هو مادة معدنية غير معدنية مهمة، وعملية إعداده وسعره أمران حاسمان للصناعات ومجالات التطبيق ذات الصلة.


ما إذا كان تأثير تعديل السطح لمسحوق السيليكا جيدًا أم لا يعتمد على هذه النقاط!

مسحوق السيليكا في حد ذاته مادة قطبية ومحبة للماء. لها خصائص واجهة مختلفة مع مصفوفة البوليمر ولها توافق ضعيف. غالبًا ما يكون من الصعب التفريق في المادة الأساسية. لذلك، عادة ما يكون تعديل سطح مسحوق السيليكا مطلوبًا. تغيير الخواص الفيزيائية والكيميائية لسطح مسحوق السيليكا بشكل هادف وفقًا لاحتياجات التطبيق، وبالتالي تحسين توافقه مع مواد البوليمر العضوية وتلبية متطلبات التشتت والسيولة في مواد البوليمر.

عوامل مثل جودة المادة الخام لمسحوق السيليكا، وعملية التعديل، وطريقة تعديل السطح ومعدله، وجرعة المعدل، وظروف عملية التعديل (درجة حرارة التعديل، والوقت، ودرجة الحموضة وسرعة التحريك) كلها تؤثر على تأثير تعديل السطح لمسحوق السيليكا. من بينها، تعتبر طرق تعديل السطح ومعدلاته هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على تأثير التعديل.

1. جودة المواد الخام لمسحوق السيليكا

يؤثر النوع وحجم الجسيمات ومساحة السطح المحددة والمجموعات الوظيفية السطحية والخصائص الأخرى لمسحوق السيليكا بشكل مباشر على دمجه مع المعدلات السطحية. تختلف أيضًا تأثيرات التعديل للأنواع المختلفة من مسحوق السيليكا. من بينها، مسحوق السيليكا الكروي لديه سيولة جيدة، ومن السهل دمجه مع المعدل أثناء عملية التعديل، ويمكن تفريقه بشكل أفضل في نظام البوليمر العضوي. والكثافة والصلابة وثابت العزل الكهربائي وغيرها من الخصائص أفضل بكثير من مسحوق السيليكا الزاوي.

2. طرق تعديل السطح ومعدلاته

في الوقت الحاضر، طرق تعديل سطح مسحوق السيليكا هي بشكل أساسي التعديل العضوي، والتعديل غير العضوي، والتعديل الميكانيكي الكيميائي، ومن بينها طريقة التعديل الأكثر استخدامًا هي التعديل العضوي. عندما لا يكون تأثير التعديل الفردي جيدًا، يمكنك التفكير في دمج التعديل العضوي مع طرق التعديل الأخرى للتعديل المركب.

(1) التعديل العضوي
التعديل العضوي هو طريقة تستخدم المجموعات الوظيفية في المادة العضوية لتنفيذ الامتزاز الفيزيائي والامتزاز الكيميائي والتفاعلات الكيميائية على سطح مسحوق السيليكا لتغيير الخواص السطحية لمسحوق السيليكا.

(2) التعديل غير العضوي
يشير التعديل غير العضوي إلى طلاء أو تركيب المعادن، والأكاسيد غير العضوية، والهيدروكسيدات، وما إلى ذلك على سطح مسحوق السيليكا لإعطاء المادة وظائف جديدة. على سبيل المثال، أوياما وآخرون. استخدم طريقة الترسيب لتغطية سطح SiO2 بـ Al(OH)3، ثم قام بتغليف SiO2 المعدل باستخدام polydivinylbenzene، والذي يمكنه تلبية بعض متطلبات التطبيقات الخاصة.

(3) التعديل الميكانيكي الكيميائي
يشير التعديل الميكانيكي الكيميائي أولاً إلى استخدام الطحن الدقيق للغاية والقوى الميكانيكية القوية الأخرى لتنشيط سطح جزيئات المسحوق لزيادة النقاط النشطة أو المجموعات النشطة على سطح مسحوق السيليكا، ثم الجمع بين المعدلات لتحقيق التعديل المركب لمسحوق السيليكا.

3. الجرعة المعدلة

ترتبط كمية المعدل عادةً بعدد النقاط النشطة (مثل Si-OH) على سطح مسحوق السيليكا والطبقة الأحادية الجزيئية والسمك الثنائي الجزيئي للمعدل الذي يغطي السطح.

عندما تكون كمية المعدل صغيرة جدًا، فإن درجة تنشيط سطح مسحوق السيليكا المعدل لن تكون عالية؛ عندما تكون كمية المعدل كبيرة جدًا، فلن يؤدي ذلك إلى زيادة تكلفة التعديل فحسب، بل سيشكل أيضًا طبقة مادية متعددة الطبقات على سطح مسحوق السيليكا المعدل. يؤدي الامتزاز إلى تكوين طبقة ضعيفة بين مسحوق السيليكا والبوليمر العضوي، مما يؤدي إلى عدم القدرة على العمل كجسر جزيء واحد.

4. عملية التعديل وتحسين الحالة

تشمل عمليات التعديل الشائعة الاستخدام لمسحوق السيليكا بشكل أساسي التعديل الجاف، والتعديل الرطب، والتعديل المركب.

التعديل الجاف هو تعديل يتم فيه تشتيت مسحوق السيليكا في معدات التعديل في حالة جافة نسبيًا ودمجه مع كمية معينة من معدل السطح عند درجة حرارة معينة. عملية التعديل الجاف بسيطة ولها تكلفة إنتاج منخفضة. إنها حاليًا الطريقة الرئيسية لتعديل سطح مسحوق السيليكا المحلي وهي مناسبة لمسحوق السيليكا على مستوى الميكرون.

بالإضافة إلى ذلك، من أجل تحقيق تأثير تعديل جيد لمسحوق السيليكا، يجب التحكم في درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، والوقت، وسرعة التحريك وظروف العملية الأخرى أثناء عملية التعديل.

تعد درجة الحرارة المعدلة شرطًا مهمًا للتكثيف والجفاف وتكوين روابط تساهمية قوية بين المعدل ومسحوق السيليكا. يجب ألا تكون درجة حرارة التعديل مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا. ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا إلى تحلل المعدل أو تطايره، كما أن درجة الحرارة المنخفضة جدًا ستؤدي إلى تحلل المعدل أو تطايره. سيؤدي ذلك إلى تقليل معدل التفاعل بين المعدل ومسحوق السيليكا، مما يؤثر على تأثير التعديل.


تعرف على السيليكون الأسود وتطبيقاته

أصل اسم السيليكون الأسود هو أن اللون أسود كما تراه العين البشرية. بسبب البنية المجهرية الموجودة على السطح، يمكن للسيليكون الأسود أن يمتص ما يقرب من 100% من الضوء الساقط، وينعكس القليل جدًا من الضوء، لذلك يبدو أسود للعين البشرية.

جلبت الخصائص البصرية وأشباه الموصلات الفريدة لمواد السيليكون السوداء مجموعة واسعة من التطبيقات لأجهزة الاستشعار الكهروضوئية (أجهزة الكشف الضوئي، وكاميرات التصوير الحراري، وما إلى ذلك)، مثل الكاميرات منخفضة الإضاءة التي تعمل في النطاقات المزدوجة المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء، تحقيق فوائد كبيرة للتطبيقات المدنية والعسكرية. تعال إلى العديد من وسائل الراحة.

إحدى الخصائص الأكثر جاذبية للسيليكون الأسود هي انعكاسيته المنخفضة إلى حد ما وقدراته على الامتصاص ذات الزاوية الواسعة على نطاق طيفي واسع. يمكن أن تصل انعكاسية السيليكون الأسود عادةً إلى أقل من 10%، وهو أمر مفيد جدًا للمخاريط النانوية أو الأسلاك النانوية. يمكن للهيكل الخاص لنسبة القطر أن يقلل من متوسط الانعكاس إلى أقل من 3% عن طريق تحسين معلمات العملية.

مع تطور تكنولوجيا المعالجة الدقيقة للسيليكون، تطورت البنية المجهرية للسيليكون الأسود من أقدم بنية مخروطية نانوية تمت معالجتها بواسطة ليزر الفيمتو ثانية إلى الهياكل الهرمية والثقبية والأسلاك النانوية والمركبة.

بعد سنوات من الاستكشاف، تم إنشاء أنظمة معالجة مختلفة لطرق معالجة السيليكون الأسود. تشمل الطرق الشائعة الاستخدام طريقة ليزر الفيمتو ثانية، وطريقة النقش الكهروكيميائي، وطريقة النقش الأيوني التفاعلي، والطريقة الحمضية، والطريقة القلوية، وطريقة النقش بمساعدة المعدن، وما إلى ذلك. كل طريقة معالجة لها مورفولوجيا مجهرية مختلفة وخصائص بصرية متاحة.

وفي الوقت نفسه، توسع تعريف السيليكون الأسود تدريجياً. ولم يعد يقتصر على السيليكون ذو البنية المجهرية المعالج بواسطة ليزر الفيمتو ثانية، ولم يقتصر اللون على اللون الأسود. وطالما أن لديه قدرة واضحة على محاصرة الضوء، فيمكن أن يطلق عليه السيليكون ذو البنية الدقيقة. إنها مادة السيليكون السوداء.

من خلال التحكم في الحجم الهيكلي المميز للسيليكون المسامي متعدد الطبقات، يتحكم الباحثون بشكل مصطنع في التغيرات في معامل الانكسار. سطح السيليكون له تأثيرات امتصاص مختلفة للضوء المختلف، وفي النهاية تظهر ألوان مختلفة تحت عيون الإنسان. يمكن تطبيق هذا الحل التقني على كاشف رباعي الأرباع، بحيث يُظهر كل ربع خصائص استجابة طيفية مختلفة.

باعتباره مادة جديدة، يتمتع السيليكون الأسود بالعديد من الخصائص الممتازة وقد تم استخدامه في العديد من المجالات، مثل معدل امتصاص الضوء العالي للغاية وحساسية الضوء، والتي يمكن استخدامها كطبقة ماصة للكاشفات الضوئية؛ يمكن أن يؤدي استخدام خصائص السيليكون الأسود المضادة للانعكاس وخصائص الزاوية الواسعة مثل الامتصاص إلى تحسين أداء الجهاز مثل معدل الاستجابة الكهروضوئية والمدى الطيفي للاستجابة؛ يتميز الهيكل الهرمي للسيليكون الأسود بخصائص انبعاث مجال ممتازة، لذلك يمكن استخدامه كمواد انبعاث مجال. يتمتع السيليكون الأسود أيضًا بخصائص انبعاث ضوئي ممتازة. ونظرًا لخصائصه المضيئة، يمكن استخدامه كمادة مضيئة ضوئيًا؛ باستخدام مساحة السطح المحددة للغاية من السيليكون الأسود، يمكن استخدامه كمادة لاصقة صلبة أو هيكل لتبديد الحرارة بين مواد السيليكون.

وفي العديد من التطبيقات، أظهرت مواد السيليكون الأسود قيمتها الكبيرة في تحسين الكفاءة الكهروضوئية للخلايا الشمسية السيليكونية البلورية الصناعية. مع التطور الهائل لتكنولوجيا رقائق السيليكون لقطع الأسلاك الماسية، تم تقليل طبقة الضرر أثناء قطع رقائق السيليكون بشكل كبير، ويمكن أيضًا توفير رقائق السيليكون الأحادية البلورية أو متعددة البلورات الرقيقة، مما عزز بشكل كبير التطور النشط لصناعة الخلايا الكهروضوئية وتحسين أداء الأجهزة. كفاءة التحويل الكهروضوئية، الخلايا الكهروضوئية في حاجة ماسة إلى تكنولوجيا السطح الأمامي مع انعكاس منخفض وامتصاص واسع الزاوية وتصميم هيكلي مع امتصاص معزز. تُظهر تقنية السيليكون الأسود اقترانًا طبيعيًا في المجال الكهروضوئي.