اصلاح سطح (فعال سازی) تالک و کاربرد آن در پلاستیک ها و پوشش ها
تالک یک سیلیکات هیدراته با فرمول شیمیایی 3MgO·4SiO2·H2O است. شکل کریستالی آن می تواند پوسته پوسته، برگ، سوزن و بلوک باشد.
ساختار تالک خالص شامل یک لایه بروسیت (هیدروکسید منیزیم، MgO·H2O) است که بین دو لایه سیلیس قرار گرفته است، با لایه‌های روی هم قرار گرفته و لایه‌های تالک مجاور که توسط نیروهای ضعیف واندروالس به هم متصل شده‌اند. هنگامی که برش بر روی آن اعمال می شود، لایه ها می توانند به راحتی روی یکدیگر بلغزند.
تالک نسبت به اکثر معرف های شیمیایی بی اثر است، در تماس با اسید تجزیه نمی شود، رسانای ضعیف الکتریسیته است، رسانایی حرارتی پایینی دارد و مقاومت در برابر شوک حرارتی بالایی دارد و با حرارت دادن تا دمای 900 درجه سانتی گراد تجزیه نمی شود.
این خواص عالی تالک، آن را به پرکننده خوبی تبدیل می کند و در زمینه پلاستیک و پوشش ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، اما سطح آب دوست تالک کاربرد آن را در برخی زمینه های آبگریز محدود می کند. به منظور بهبود بیشتر عملکرد و گسترش مناطق کاربردی آن، اصلاح سطح ضروری است.
1. روش های اصلاح سطح و اصلاح کننده های رایج برای تالک
(1) اصلاح کننده های سطحی که معمولاً برای تالک استفاده می شود
به منظور پیوند بهتر تالک با پلیمرها، دو نوع اصلی از اصلاح کننده ها در حال حاضر برای اصلاح استفاده می شوند:
عوامل جفت کننده: عمدتا تیتانات ها، آلومینات ها، سیلان ها و اسیدهای استئاریک. تیتانات ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. ساختار مولکولی آنها R´-O-Ti-(O-X-R-Y)n است، جایی که R´O- می تواند با ساختار شیمیایی سطح پرکننده واکنش دهد، R یک گروه درهم تنیده با زنجیره بلند با ساختار چربی یا معطر است که می تواند بهبود یابد. سازگاری بین پلیمر و پرکننده، و Y یک گروه فعال فعال است که می‌تواند در سیستم پرکننده پلیمری پیوند متقابل یا پیوند برقرار کند.
سورفکتانت ها: عمدتاً سدیم دودسیل بنزن سولفونات، سدیم دودسیل سولفونات، دودسیل تری متیل آمونیوم برومید، دودسیل تری متیل آمونیوم کلرید، سدیم الفین سولفونات و غیره که مانند عوامل جفت کننده در بهبود سازگاری بین پلیمرها، اما مکانیسم پرکننده با سطح پلیمرها و پرکننده های آنها، اثر مشابهی دارند. با عوامل جفت کننده متفاوت است.
(2) روش های اصلاح سطح پودر تالک
اصلاح پوشش سطحی: پوشاندن سطح ذرات با سورفکتانت ها برای دادن خواص جدید به ذرات یک روش رایج امروزه است.
روش مکانیکی: یک روش اصلاحی است که از خرد کردن، اصطکاک و روش‌های دیگر برای افزایش فعالیت سطحی استفاده می‌کند. این روش خرد کردن و مالش ذرات نسبتاً بزرگ است تا کوچکتر شوند.
اصلاح فیلم خارجی: روشی برای پوشش یکنواخت لایه ای از پلیمر بر روی سطح ذرات برای تغییر خواص سطحی ذرات. برای پودر تالک می توان ابتدا آن را خرد و فعال کرد، سپس تحت شرایط خاصی با سورفکتانت ها جذب شد و سپس از طریق سورفکتانت ها با مونومرها جذب شد و در نهایت مونومرها برای رسیدن به اثر پوشش سطحی تحت پلیمریزاسیون قرار می گیرند.
اصلاح فعال موضعی: از واکنش های شیمیایی برای تشکیل گروه های عملکردی مختلف بر روی سطح ذرات برای دستیابی به هدف اصلاح سطح استفاده کنید.
اصلاح سطح با انرژی بالا: برای اصلاح سطح ذرات از تخلیه با انرژی بالا، اشعه ماوراء بنفش، اشعه پلاسما و غیره استفاده کنید. این روش از انرژی عظیم تولید شده توسط تخلیه پرانرژی، اشعه ماوراء بنفش، اشعه پلاسما و غیره برای اصلاح سطح ذرات و فعال کردن سطوح آنها استفاده می کند. بهبود سازگاری ذرات و پلیمرها.
اصلاح واکنش بارش: اصلاح با استفاده از واکنش بارش. این روش از اثر بارش برای پوشش دادن سطح ذرات برای رسیدن به اثر اصلاح استفاده می کند.
2. کاربرد پودر تالک در زمینه پلاستیک
پودر تالک پلاستیک ها را پر می کند تا سفتی، ثبات ابعادی و روانکاری محصولات را بهبود بخشد، از خزش در دمای بالا جلوگیری کند، سایش ماشین های قالب گیری را کاهش دهد، و پلیمر را از طریق پر کردن سختی و مقاومت در برابر خزش را بهبود بخشد در حالی که استحکام ضربه اساساً بدون تغییر باقی می ماند. اگر به درستی مورد استفاده قرار گیرد، می تواند مقاومت شوک حرارتی پلیمرها را بهبود بخشد، انقباض قالب گیری پلاستیک ها، مدول الاستیک خمشی و استحکام تسلیم کششی محصولات را بهبود بخشد.
کاربرد در مواد PP: این اپلیکیشن پرمطالعه ترین و پرکاربردترین است. در حال حاضر به طور گسترده ای در قطعات خودرو، مانند سپر خودرو، قطعات جانبی موتور، قطعات تهویه مطبوع، داشبورد، چراغ های جلو، شاسی، پدال ها و سایر قطعات استفاده می شود.
کاربرد در خودروها: مواد PP دارای منابع گسترده ای، چگالی کم هستند و می توانند برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خود اصلاح شوند. این می تواند هزینه ها را کاهش دهد، وزن را کاهش دهد و مصرف سوخت را بدون کاهش خواص مکانیکی کاهش دهد. به عنوان مثال، فن خنک کننده خودرو که با مواد PP پر شده با پودر تالک تزریق می شود، نه تنها وزن سبک و صدای کم دارد، بلکه راندمان خنک کننده را نیز بهبود می بخشد.
23 زمینه های کاربردی کائولن
(1) صنعت سرامیک
صنعت سرامیک اولین صنعتی است که از کائولن استفاده می کرد و صنعتی با بیشترین مقدار کائولن است. مقدار کلی 20 تا 30 درصد فرمول است. نقش کائولن در سرامیک ها معرفی Al2O3 است که می تواند پایداری شیمیایی و قدرت تف جوشی آن را بهبود بخشد.
(2) لاستیک
پر کردن کائولن در مخلوط کلوئیدی لاستیک می تواند پایداری شیمیایی، مقاومت در برابر سایش و استحکام مکانیکی لاستیک را افزایش دهد، زمان سخت شدن را طولانی تر کند و خواص رئولوژیکی، خواص اختلاط و خواص ولکانیزاسیون لاستیک را بهبود بخشد، ویسکوزیته محصول ولکان نشده را افزایش دهد. و از فرو رفتن، فروریختن، افتادگی، تغییر شکل، لوله های صاف و غیره جلوگیری کنید.
(3) رنگدانه ها را رنگ کنید
کائولن به دلیل رنگ سفید، قیمت پایین، سیالیت خوب، خواص شیمیایی پایدار و ظرفیت تبادل کاتیونی سطحی زیاد، برای مدت طولانی به عنوان پرکننده رنگ و لاک مورد استفاده قرار گرفته است.
(4) مواد نسوز
کائولن خواص نسوز خوبی دارد و اغلب برای تولید محصولات نسوز استفاده می شود.
(5) کاتالیزورها
کائولن را می توان مستقیماً یا پس از اصلاح اسید یا قلیایی به عنوان ماتریس کاتالیزور استفاده کرد، یا می توان آن را به غربال های مولکولی یا کاتالیزورهای حاوی غربال های مولکولی نوع Y از طریق فناوری کریستالیزاسیون درجا سنتز کرد.
(6) مواد کابل
تولید کابل های با عایق بالا مستلزم افزودن مقادیر زیادی از بهبود دهنده های عملکرد الکتریکی است.
(7) زمینه روانکاری
کائولن دارای ساختار لایه ای و اندازه ذرات کوچک است که باعث می شود روانکاری خوبی داشته باشد.
(8) تصفیه فاضلاب فلزات سنگین
کائولن دارای ذخایر فراوان، منابع وسیع و قیمت پایین است. ساختار لایه ای دو بعدی طبیعی آن یک سطح خاص بزرگ و عملکرد جذب خوبی به آن می دهد.
(9) استفاده از منابع ثانویه
کائولن اصلاح شده همچنین در زمینه استفاده از منابع ثانویه برای بازیابی یون های فلزی استفاده می شود.
(10) درمان فرآورده های نفتی تخریب شده
در حال حاضر، متداول‌ترین روش برای تصفیه فرآورده‌های نفتی تجزیه شده، بازسازی جذبی است که عمدتاً از جاذب‌های سیلیکا-آلومینای ساخته شده از بنتونیت فرآوری شده، کائولن و غیره ساخته می‌شود.
(11) مواد ذخیره سازی حرارتی تغییر فاز ساختمان
با استفاده از دی متیل سولفوکسید (DMSO) به‌عنوان عامل میان‌اندازی، کائولن مبتنی بر زغال‌سنگ با روش درون‌قلابی مذاب اصلاح و اصلاح شد و کائولن درون‌قلابی به‌عنوان ماتریس استفاده شد.
(12) مواد ذخیره انرژی خورشیدی
با استفاده از کائولن و استئارات سدیم به عنوان مواد خام، نوع جدیدی از مواد ذخیره سازی حرارتی تغییر فاز کائولن/استئارات سدیم تهیه می شود.
(13) غربال های مولکولی
کائولن در ذخایر فراوان، از نظر قیمت ارزان و دارای محتوای آلومینیوم-سیلیکون بالایی است که آن را به ماده خام خوبی برای تهیه غربال های مولکولی تبدیل می کند.
(14) مواد آلی کائولینیت درهم
روش intercalation به طور کلی شامل قرار دادن مولکول‌های آلی یا پلیمرهای لایه‌ای در مواد معدنی لایه‌ای برای تهیه مواد کامپوزیتی میان‌قلابی است.
(15) نانومواد
نانومواد به دلیل اندازه خاص خود دارای خواص منحصر به فرد بسیاری مانند محافظت از اشعه ماوراء بنفش و امواج الکترومغناطیسی هستند و در صنایع نظامی، ارتباطات، کامپیوتر و سایر صنایع استفاده می شوند. افزودن نانورس در فرآیند تولید آب سردکن و یخچال دارای اثرات ضد باکتریایی و ضد عفونی کننده است. افزودن نانورس در تولید سرامیک می تواند استحکام سرامیک ها را تا 50 برابر افزایش دهد و می توان از آن برای ساخت قطعات موتور استفاده کرد.
(16) تهیه الیاف شیشه
کائولن یک ماده خام مهم برای تهیه الیاف شیشه است که Al2O3 و SiO2 را برای الیاف شیشه فراهم می کند.
(17) مواد سیلیسی مزوپور
مواد مزوپور موادی با اندازه منافذ 2 تا 50 نانومتر هستند. دارای تخلخل زیاد، ظرفیت جذب و سطح ویژه هستند.
(18) مواد هموستاتیک
خونریزی کنترل نشده پس از ضربه، علت اصلی مرگ و میر بالا است. بر اساس توانایی دایزهشی عامل هموستاتیک طبیعی در کنترل خونریزی، نوع جدیدی از مواد کامپوزیت نانورس اکسید آهن/کائولین با موفقیت سنتز شد.
(19) حامل دارو
کائولن یک کریستال لایه ای 1:1 با آرایش محکم و یکنواخت و سطح ویژه بزرگ است. اغلب به عنوان ماده ای با رهش پایدار استفاده می شود.
(20) مواد ضد باکتری
(21) مهندسی بافت
با استفاده از کائولن به عنوان چسب، داربست سه بعدی MBG با استحکام مکانیکی عالی، توانایی معدنی شدن و پاسخ سلولی خوب با استفاده از روش قالب فوم پلی یورتان اصلاح شده (PU) با موفقیت آماده شد.
(22) لوازم آرایشی و بهداشتی
کائولن می تواند به عنوان یک افزودنی در لوازم آرایشی برای افزایش جذب روغن و آب، افزایش میل ترکیبی مواد آرایشی به پوست و بهبود عملکرد مرطوب کنندگی استفاده شود.
(23) کاربرد کائولن در صنعت کاغذ سازی
در صنعت کاغذ سازی، بازار بین المللی کائولن نسبتاً رونق دارد و حجم فروش آن از سرامیک، لاستیک، رنگ، پلاستیک، مواد نسوز و سایر صنایع بیشتر است.
اصلاح سطح مواد آند گرافیت
گرافیت اولین ماده الکترود منفی برای باتری های لیتیوم یونی است که به صورت تجاری استفاده می شود. پس از سه دهه توسعه، گرافیت هنوز قابل اعتمادترین و پرکاربردترین ماده الکترود منفی است.
گرافیت ساختار لایه ای خوبی دارد، با اتم های کربن که به شکل شش ضلعی چیده شده اند و در جهت دوبعدی امتداد یافته اند. گرافیت به عنوان یک ماده الکترود منفی برای باتری‌های لیتیوم یونی دارای گزینش پذیری بالایی برای الکترولیت‌ها، عملکرد ضعیف شارژ و تخلیه جریان بالا است و در طول اولین فرآیند شارژ و دشارژ، یون‌های لیتیوم حل‌شده به لایه‌های گرافیت وارد شده، کاهش یافته و تجزیه می‌شوند. مواد جدیدی تولید می کند که باعث انبساط حجمی می شود که می تواند مستقیماً منجر به فروپاشی لایه گرافیت شود و عملکرد چرخه الکترود را بدتر کند. بنابراین، اصلاح گرافیت برای بهبود ظرفیت ویژه برگشت پذیر، بهبود کیفیت فیلم SEI، افزایش سازگاری گرافیت با الکترولیت و بهبود عملکرد چرخه آن ضروری است. در حال حاضر، اصلاح سطح الکترودهای منفی گرافیت به طور عمده به آسیاب توپ مکانیکی، اکسیداسیون سطح و درمان هالوژناسیون، پوشش سطح، دوپینگ عنصر و وسایل دیگر تقسیم می شود.
روش آسیاب توپ مکانیکی
روش آسیاب توپ مکانیکی تغییر ساختار و مورفولوژی سطح الکترود منفی گرافیت با ابزارهای فیزیکی برای افزایش سطح و سطح تماس است و در نتیجه ذخیره سازی و راندمان آزادسازی یون های لیتیوم را بهبود می بخشد.
1. کاهش اندازه ذرات: آسیاب مکانیکی توپ می تواند اندازه ذرات ذرات گرافیت را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، به طوری که ماده الکترود منفی گرافیت دارای سطح ویژه بزرگ تری باشد. اندازه ذرات کوچکتر به انتشار سریع یون های لیتیوم کمک می کند و عملکرد سرعت باتری را بهبود می بخشد.
2. معرفی فازهای جدید: در طی فرآیند آسیاب گلوله ای، ذرات گرافیت ممکن است در اثر نیروهای مکانیکی دچار تغییرات فاز شوند، مانند معرفی فازهای جدید مانند فازهای لوزی.
3. افزایش تخلخل: آسیاب گلوله ای همچنین تعداد زیادی ریز منافذ و نقص در سطح ذرات گرافیت ایجاد می کند. این ساختارهای منفذی می توانند به عنوان کانال های سریع برای یون های لیتیوم عمل کنند و سرعت انتشار یون های لیتیوم و راندمان شارژ و دشارژ باتری را بهبود بخشند.
4. بهبود رسانایی: اگرچه آسیاب مکانیکی توپی خود مستقیماً رسانایی گرافیت را تغییر نمی دهد، با کاهش اندازه ذرات و ایجاد یک ساختار منفذی، تماس بین الکترود منفی گرافیت و الکترولیت می تواند کافی باشد و در نتیجه رسانایی و رسانایی را بهبود می بخشد. عملکرد الکتروشیمیایی باتری
عملیات اکسیداسیون و هالوژناسیون سطحی
عملیات اکسیداسیون و هالوژناسیون می تواند خواص شیمیایی سطحی مواد الکترود منفی گرافیت را بهبود بخشد.
1. اکسیداسیون سطحی
اکسیداسیون سطحی معمولاً شامل اکسیداسیون فاز گاز و اکسیداسیون فاز مایع است.
2. هالوژناسیون سطح
از طریق عملیات هالوژناسیون، یک ساختار C-F بر روی سطح گرافیت طبیعی تشکیل می‌شود که می‌تواند پایداری ساختاری گرافیت را افزایش داده و از ریزش دانه‌های گرافیت در طول چرخه جلوگیری کند.
پوشش سطح
اصلاح پوشش سطحی مواد الکترود منفی گرافیت عمدتاً شامل پوشش مواد کربنی، فلز یا غیرفلز و پوشش اکسیدی آن و پوشش پلیمری است. هدف از بهبود ظرفیت ویژه برگشت پذیر، راندمان کولن اول، عملکرد سیکل و عملکرد شارژ و دشارژ جریان بالای الکترود از طریق پوشش سطحی حاصل می شود.
1. پوشش مواد کربنی
لایه ای از کربن آمورف بر روی لایه بیرونی گرافیت پوشانده می شود تا یک ماده کامپوزیت C/C با ساختار "هسته-پوسته" ایجاد شود، به طوری که کربن آمورف با حلال تماس پیدا می کند، از تماس مستقیم بین حلال و گرافیت جلوگیری می کند. از لایه برداری لایه گرافیت ناشی از جاسازی همزمان مولکول های حلال جلوگیری می کند.
2. فلز یا غیر فلز و پوشش اکسیدی آنها
فلز و پوشش اکسیدی آن عمدتاً با قرار دادن لایه ای از فلز یا اکسید فلز بر روی سطح گرافیت به دست می آید. پوشش فلز می تواند ضریب انتشار یون های لیتیوم را در مواد افزایش دهد و عملکرد سرعت الکترود را بهبود بخشد.
پوشش اکسید غیر فلزی مانند Al2O3، پوشش آمورف Al2O3 سطح گرافیت می تواند ترشوندگی الکترولیت را بهبود بخشد، مقاومت انتشار یون های لیتیوم را کاهش دهد و به طور موثر رشد دندریت های لیتیوم را مهار کند و در نتیجه خواص الکتروشیمیایی مواد گرافیت را بهبود بخشد.
3. پوشش پلیمری
اکسیدهای معدنی یا پوشش های فلزی شکننده هستند، به سختی پوشش داده می شوند و به راحتی آسیب می بینند. مطالعات نشان داده اند که گرافیت پوشیده شده با نمک های اسید آلی حاوی پیوندهای دوگانه کربن-کربن در بهبود عملکرد الکتروشیمیایی موثرتر است.
نقش سولفات باریم، پودر میکا و کائولن در پوشش های پودری
پرکننده ها در پوشش های پودری نه تنها می توانند هزینه ها را کاهش دهند، بلکه در بهبود عملکرد محصولات پوشش دهی نیز نقش بسزایی دارند. مانند بهبود مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خراش پوشش، کاهش افتادگی پوشش در هنگام تسطیح مذاب، بهبود مقاومت در برابر خوردگی و بهبود مقاومت در برابر رطوبت.
هنگام انتخاب پرکننده‌ها برای پوشش‌های پودری، عواملی مانند چگالی، عملکرد پراکندگی، توزیع اندازه ذرات و خلوص باید در نظر گرفته شوند. به طور کلی، هر چه چگالی بیشتر باشد، پوشش پودری کمتر است. پراکندگی ذرات بزرگ بهتر از ذرات کوچک است. پرکننده از نظر شیمیایی بی اثر است و می تواند از واکنش با اجزای خاصی از فرمول پودر مانند رنگدانه ها جلوگیری کند. رنگ پرکننده باید تا حد امکان سفید باشد. مواد پودر پرکننده که معمولاً در پوشش‌های پودری استفاده می‌شوند، عمدتاً کربنات کلسیم، سولفات باریم، تالک، پودر میکا، کائولن، سیلیس، ولاستونیت و غیره هستند.
کاربرد سولفات باریم در پوشش های پودری
سولفات باریم که به عنوان رنگدانه در پوشش ها استفاده می شود دو نوع طبیعی و مصنوعی است. محصول طبیعی پودر باریت و محصول مصنوعی سولفات باریم رسوبی نامیده می شود.
در پوشش‌های پودری، سولفات باریم رسوب‌شده می‌تواند سطح و حفظ براقیت پوشش‌های پودری را افزایش دهد و سازگاری خوبی با همه رنگدانه‌ها دارد. این می تواند باعث شود که پوشش های پودری به ضخامت پوشش ایده آل و نرخ پوشش پودری بالا در فرآیند پاشش دست پیدا کنند.
پرکننده پودر باریت عمدتاً در آسترهای صنعتی و پوشش های میانی خودرویی که نیاز به استحکام پوشش دهی بالا، قدرت پرکنندگی بالا و بی اثری شیمیایی بالا دارند استفاده می شود و همچنین در روکش هایی که نیاز به براقیت بالاتری دارند استفاده می شود. در رنگ لاتکس، به دلیل ضریب شکست بالای باریت (1.637)، پودر باریت ریز می تواند عملکرد رنگدانه سفید نیمه شفاف را داشته باشد و می تواند جایگزین بخشی از دی اکسید تیتانیوم در پوشش ها شود.
سولفات باریم فوق‌العاده دارای ویژگی‌های پر شدن زیاد، روشنایی خوب، تراز خوب، حفظ براقیت قوی و سازگاری خوب با همه رنگدانه‌ها است. ایده آل ترین پرکننده برای پوشش های پودری است.
کاربرد پودر میکا در پوشش های پودری
پودر میکا یک ترکیب سیلیکات پیچیده است، ذرات پوسته پوسته هستند، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت اسید و قلیایی عالی هستند و بر سیالیت مذاب پوشش های پودری تأثیر می گذارد. به طور کلی در پوشش های پودری مقاوم در برابر دما و عایق استفاده می شود و می توان از آن به عنوان پرکننده پودر بافت استفاده کرد.
کاربرد کائولن در پوشش های پودری
کائولن می تواند خواص تیکسوتروپی و ضد رسوب را بهبود بخشد. خاک رس کلسینه شده هیچ تاثیری بر خواص رئولوژیکی ندارد، اما می تواند مانند خاک رس تصفیه نشده که شبیه پودر تالک است، اثر مات، افزایش قدرت پنهان و افزایش سفیدی داشته باشد.
کائولن عموماً جذب آب بالایی دارد و برای بهبود تیکسوتروپی پوشش ها و تهیه پوشش های آبگریز مناسب نیست. اندازه ذرات محصولات کائولن بین 0.2 تا 1 میکرومتر است. کائولن با اندازه ذرات بزرگ دارای جذب آب کم و اثر مات خوب است. کائولن با اندازه ذرات کوچک (کمتر از 1 میکرومتر) می تواند برای پوشش های نیمه براق و پوشش های داخلی استفاده شود.
به کائولن سیلیکات آلومینیوم هیدراته نیز می گویند. با توجه به روش های مختلف پردازش، کائولن را می توان به کائولن کلسینه و کائولن شسته تقسیم کرد. به طور کلی، جذب روغن، کدورت، تخلخل، سختی و سفیدی کائولن کلسینه شده بیشتر از کائولن شسته شده است، اما قیمت آن نیز بالاتر از کائولن شسته است.
14 کاربردهای کربن سیاه سفید
کاربرد در لاستیک
سیلیس به عنوان یک عامل تقویت کننده استفاده می شود و بیشترین مقدار در زمینه لاستیک است که 70٪ از کل مقدار را به خود اختصاص می دهد. سیلیس می تواند خواص فیزیکی لاستیک را تا حد زیادی بهبود بخشد، هیسترزیس لاستیک را کاهش دهد و مقاومت غلتشی لاستیک را بدون از دست دادن خاصیت ضد لغزش آن کاهش دهد.
کاربرد در کف زدا
به طور کلی دو نوع سیلیس بخار شده وجود دارد: آب دوست و آبگریز. محصول آبگریز با عملیات شیمیایی سطحی محصول آبدوست به دست می آید.
کاربرد در صنعت رنگ و پوشش
سیلیس را می توان به عنوان افزودنی رئولوژیکی، عامل ضد ته نشینی، پخش کننده و عامل مات کننده در تولید پوشش استفاده کرد که نقش ضخیم کننده، ضد ته نشینی، تیکسوتروپی و مات شدن را ایفا می کند. همچنین می تواند مقاومت در برابر آب و هوا و مقاومت در برابر خراش پوشش را بهبود بخشد، استحکام چسبندگی بین پوشش و بستر و سختی پوشش را بهبود بخشد، مقاومت در برابر پیری پوشش را بهبود بخشد و ویژگی های جذب ماوراء بنفش و بازتاب نور مادون قرمز را بهبود بخشد.
کاربرد در بسته بندی الکترونیکی
با پراکنده کردن کامل سیلیس دود شده تصفیه شده با سطح فعال در ماتریس چسب کپسوله رزین اپوکسی اصلاح شده با سیلیکون، زمان پخت مواد کپسوله را می توان تا حد زیادی کوتاه کرد (2.0-2.5 ساعت)، و دمای پخت را می توان به دمای اتاق کاهش داد. به طوری که عملکرد آب بندی دستگاه OLED به طور قابل توجهی بهبود می یابد
کاربرد در پلاستیک
سیلیس همچنین اغلب در پلاستیک های جدید استفاده می شود. افزودن مقدار کمی سیلیس در طول اختلاط پلاستیک، اثر تقویتی قابل توجهی ایجاد می کند، سختی و خواص مکانیکی مواد را بهبود می بخشد و در نتیجه فناوری پردازش و عملکرد محصول را بهبود می بخشد.
کاربرد در سرامیک
استفاده از سیلیس دوددار به جای نانو Al2O3 برای افزودن به پرسلن 95 نه تنها می تواند نقش نانوذرات را ایفا کند، بلکه یک ذره فاز دوم نیز می باشد که نه تنها استحکام و چقرمگی مواد سرامیکی را بهبود می بخشد، بلکه باعث بهبود سختی و کشسانی نیز می شود. مدول مواد این اثر ایده آل تر از افزودن Al2O3 است.
کاربرد در صنعت کاغذ سازی
در صنعت کاغذسازی، محصولات سیلیس دود شده را می توان به عنوان عوامل اندازه کاغذ برای بهبود سفیدی و کدورت کاغذ، بهبود مقاومت در برابر روغن، مقاومت در برابر سایش، احساس دست، چاپ و براقیت استفاده کرد. همچنین می‌توان از آن برای خشک کردن نقشه‌ها استفاده کرد که می‌تواند کیفیت سطح کاغذ را خوب، جوهر را ثابت و پشت آن را بدون ترک ایجاد کند.
کاربرد در خمیر دندان
سیلیس رسوبی نوع اصلی عامل اصطکاک خمیردندان در حال حاضر است. سیلیس رسوبی دارای سطح ویژه کل بزرگ، ظرفیت جذب قوی، مواد جذب شده بیشتر و ذرات یکنواخت است که منجر به بهبود شفافیت می شود. به دلیل خواص پایدار، غیر سمی و بی ضررش، ماده اولیه خمیردندان خوبی است.
کاربرد در لوازم آرایشی
خواص عالی سیلیس مانند غیر سمی بودن، بی بو بودن و رنگ آمیزی آسان آن را به طور گسترده در صنایع آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می دهد. سیلیس در محصولات مراقبت از پوست و لوازم آرایشی برای ایجاد احساس صاف و نرمی در پوست استفاده می شود ("اثر یاتاقان توپ")، و "اثر تمرکز نرم" تولید شده باعث می شود نور تابش شده بر روی سطح پوست به طور یکنواخت توزیع شود، به طوری که چین و چروک و لک روی پوست ایجاد شود. پوست به راحتی تشخیص داده نمی شود.
استفاده از کربن سیاه سفید در کفش های لاستیکی
کربن سیاه سفید دارای سیاهی زیاد و ذرات ریز است. لاستیک ولکانیزه ساخته شده با کربن سیاه سفید شفاف شفافیت بالایی دارد و می تواند خواص فیزیکی جامع لاستیک را بهبود بخشد.
کاربرد در صنعت داروسازی
کربن سیاه سفید دارای بی اثری فیزیولوژیکی، قابلیت جذب بالا، قابلیت پخش و ضخیم شدن است و به طور گسترده در آماده سازی های دارویی استفاده می شود.
کاربرد در جوهر
سیلیس همچنین برای کنترل جریان جوهر چاپگر استفاده می‌شود تا نتواند به‌طور دلخواه جریان داشته باشد یا برای به دست آوردن چاپ شفاف، آویزان شود. در قوطی های نوشیدنی، استفاده از پوشش اسپری با سرعت بالا را کنترل می کند. سیلیس فومد نیز به عنوان عامل پخش کننده و کنترل جریان در تونر دستگاه های کپی و پرینترهای لیزری استفاده می شود.
کاربرد در آفت کش ها
سیلیس را می توان در آفت کش ها برای علف کش ها و حشره کش ها استفاده کرد. افزودن مقدار کمی سیلیس فومد و سیلیس رسوب داده شده به مخلوط دو علف کش معمولی دینیتروآنیلین و اوره از تجمع مخلوط جلوگیری می کند.
کاربرد در مایحتاج روزانه
کیسه های بسته بندی مواد غذایی با سیلیس اضافه شده می تواند میوه ها و سبزیجات را تازه نگه دارد. کربن سیاه سفید همچنین می تواند به عنوان یک قارچ کش بسیار موثر برای پیشگیری و درمان بیماری های مختلف میوه ها استفاده شود. در تولید مشروبات الکلی، افزودن مقدار کمی کربن سیاه سفید می تواند آبجو را تصفیه کرده و عمر مفید را افزایش دهد.
اصلاح کننده سطح پودری
اصلاح پوشش سطحی به این معنی است که اصلاح کننده سطح هیچ واکنش شیمیایی با سطح ذره ندارد و پوشش و ذره توسط نیروی واندروالس به هم متصل می شوند. این روش برای اصلاح سطح تقریباً همه انواع ذرات معدنی قابل استفاده است. در این روش عمدتاً از ترکیبات معدنی یا ترکیبات آلی برای پوشاندن سطح ذرات برای تضعیف تجمع ذرات استفاده می شود. علاوه بر این، پوشش دافعه فضایی ایجاد می کند که تجمع مجدد ذرات را بسیار دشوار می کند. اصلاح کننده های مورد استفاده برای اصلاح پوشش شامل سورفکتانت ها، پراکنده کننده ها، مواد معدنی و غیره است.
اصلاح شیمیایی سطح با واکنش شیمیایی یا جذب شیمیایی بین اصلاح کننده سطح و سطح ذرات تکمیل می شود. اصلاح مکانیکی شیمیایی به روشی اطلاق می شود که ساختار شبکه معدنی، شکل کریستالی و غیره را از طریق روش های مکانیکی مانند خرد کردن، آسیاب کردن و اصطکاک تغییر می دهد، انرژی داخلی سیستم را افزایش می دهد، دما را افزایش می دهد، باعث انحلال ذرات، حرارتی می شود. تجزیه، رادیکال‌ها یا یون‌های آزاد تولید می‌کند، فعالیت سطحی مواد معدنی را افزایش می‌دهد و واکنش یا چسبندگی متقابل مواد معدنی و سایر مواد را برای دستیابی به هدف اصلاح سطح ارتقا می‌دهد.
روش واکنش رسوبی عبارت است از افزودن یک رسوب دهنده به محلولی حاوی ذرات پودر یا افزودن ماده ای که می تواند باعث ایجاد یک رسوب دهنده در سیستم واکنش شود، به طوری که یون های اصلاح شده تحت یک واکنش رسوبی قرار می گیرند و در سطح رسوب می کنند. ذرات، در نتیجه ذرات را پوشش می دهد. روش بارش را می توان به طور عمده به روش بارش مستقیم، روش بارش یکنواخت، روش بارش غیر یکنواخت، روش بارش همزمان، روش هیدرولیز و غیره تقسیم کرد.
اصلاح کپسولی یک روش اصلاح سطحی است که سطح ذرات پودر را با ضخامت یکنواخت و مشخصی از فیلم می پوشاند. روش اصلاح با انرژی بالا روشی برای اصلاح با شروع واکنش پلیمریزاسیون توسط پلاسما یا پرتو درمانی است.
انواع مختلفی از اصلاح کننده های سطح وجود دارد و هنوز استاندارد طبقه بندی یکپارچه ای وجود ندارد. با توجه به خواص شیمیایی اصلاح کننده سطح، می توان آن را به اصلاح کننده های آلی و اصلاح کننده معدنی تقسیم کرد که به ترتیب برای اصلاح سطح آلی و اصلاح سطح غیر آلی پودرها استفاده می شود. اصلاح کننده های سطح شامل عوامل جفت کننده، سورفکتانت ها، الیگومرهای پلی اولفین، اصلاح کننده های معدنی و غیره می باشند.
اصلاح سطح پودرها تا حد زیادی از طریق اعمال اصلاح کننده های سطح روی سطح پودرها به دست می آید. بنابراین، فرمول اصلاح‌کننده‌های سطح (تنوع، دوز و کاربرد) تأثیر مهمی بر اثر اصلاح سطح پودر و عملکرد کاربرد محصولات اصلاح‌شده دارد. فرمول اصلاح کننده های سطح بسیار هدفمند است، یعنی دارای ویژگی های "یک کلید برای باز کردن یک قفل" است. فرمول اصلاح کننده های سطحی شامل انتخاب انواع، تعیین دوز و استفاده است.
انواع اصلاح کننده های سطح
ملاحظات اصلی برای انتخاب گونه های اصلاح کننده سطح، خواص مواد خام پودری، هدف یا زمینه کاربرد محصول و عواملی مانند فرآیند، قیمت و حفاظت از محیط زیست است.
دوز اصلاح کننده های سطح
از نظر تئوری، دوز مورد نیاز برای رسیدن به جذب تک لایه روی سطح ذرات، دوز بهینه است که مربوط به سطح ویژه مواد خام پودری و سطح مقطع مولکول های اصلاح کننده سطح است، اما این دوز زمانی که پوشش 100٪ به دست می آید، لزوماً دوز اصلاح کننده های سطح نیست. برای اصلاح پوشش غیرآلی سطح، نرخ های مختلف پوشش و ضخامت لایه پوشش ممکن است ویژگی های متفاوتی مانند رنگ، براقیت و غیره را نشان دهد. بنابراین، دوز بهینه واقعی باید از طریق آزمایش های اصلاح و آزمایش های عملکرد کاربرد تعیین شود. این به این دلیل است که دوز اصلاح کننده سطح نه تنها به یکنواختی پراکندگی و پوشش اصلاح کننده سطح در طول اصلاح سطح مربوط می شود، بلکه به الزامات خاص سیستم کاربردی برای خواص سطح و شاخص های فنی پودر خام مربوط می شود. مواد.
نحوه استفاده از اصلاح کننده سطح
یک روش خوب استفاده می تواند پراکندگی اصلاح کننده سطح و اثر اصلاح سطح پودر را بهبود بخشد. در مقابل، استفاده نادرست ممکن است دوز اصلاح کننده سطح را افزایش دهد و اثر اصلاحی به هدف مورد انتظار دست نخواهد یافت. استفاده از اصلاح کننده سطح شامل روش های آماده سازی، پراکندگی و افزودن و همچنین ترتیب افزودن در هنگام استفاده از بیش از دو اصلاح کننده سطح می باشد.
کاربرد دی اکسید تیتانیوم چیست؟
دی اکسید تیتانیوم یک رنگدانه شیمیایی معدنی مهم است که جزء اصلی آن دی اکسید تیتانیوم است. دو فرآیند تولید دی اکسید تیتانیوم وجود دارد: فرآیند اسید سولفوریک و فرآیند کلرزنی. کاربردهای مهمی در صنایعی مانند پوشش، جوهر، کاغذسازی، پلاستیک و لاستیک، الیاف شیمیایی و سرامیک دارد.
توزیع اندازه ذرات دی اکسید تیتانیوم یک شاخص جامع است که به طور جدی بر عملکرد رنگدانه دی اکسید تیتانیوم و عملکرد کاربرد محصول تأثیر می گذارد. بنابراین، بحث قدرت پنهان و پراکندگی را می توان به طور مستقیم از توزیع اندازه ذرات تحلیل کرد.
عوامل موثر بر توزیع اندازه ذرات دی اکسید تیتانیوم نسبتا پیچیده هستند. اولین مورد اندازه ذرات هیدرولیز اصلی است. با کنترل و تنظیم شرایط فرآیند هیدرولیز، اندازه ذرات اولیه در محدوده مشخصی قرار می گیرد. دوم دمای کلسیناسیون است. در طی تکلیس اسید متاتیتانیک، ذرات تحت یک دوره تبدیل کریستالی و یک دوره رشد قرار می گیرند. دمای مناسب را کنترل کنید تا ذرات در حال رشد در محدوده مشخصی قرار گیرند. در نهایت محصول خرد می شود. معمولا آسیاب ریموند اصلاح می شود و سرعت آنالایزر برای کنترل کیفیت خرد شدن تنظیم می شود. در عین حال می توان از تجهیزات سنگ شکن دیگری مانند: آسیاب جهانی، آسیاب جریان هوا و آسیاب چکشی استفاده کرد.
دی اکسید تیتانیوم دارای سه شکل کریستالی در طبیعت است: روتیل، آناتاز و بروکیت. بروکیت متعلق به سیستم اورتومبیک است و یک فرم کریستالی ناپایدار است. در دمای بالای 650 درجه سانتیگراد به روتیل تبدیل می شود، بنابراین هیچ ارزش عملی در صنعت ندارد. آناتاز در دمای اتاق پایدار است، اما در دمای بالا به روتیل تبدیل می شود. شدت تبدیل آن به روش ساخت و اینکه آیا بازدارنده ها یا پروموترها در طول فرآیند کلسینه اضافه می شوند بستگی دارد.
دی اکسید تیتانیوم (یا دی اکسید تیتانیوم) به طور گسترده در پوشش های سطوح مختلف ساختاری، پوشش های کاغذی و پرکننده ها، پلاستیک ها و الاستومرها استفاده می شود. کاربردهای دیگر شامل سرامیک، شیشه، کاتالیزورها، پارچه های پوشش داده شده، جوهر چاپ، گرانول سقف و فلاکس است. طبق آمار، تقاضای جهانی برای دی اکسید تیتانیوم در سال 2006 به 4.6 میلیون تن رسید که از این میزان، صنعت پوشش 58 درصد، صنعت پلاستیک 23 درصد، صنعت کاغذ 10 درصد و سایرین 9 درصد را به خود اختصاص دادند. دی اکسید تیتانیوم را می توان از ایلمنیت، روتیل یا سرباره تیتانیوم تولید کرد. دو فرآیند تولید دی اکسید تیتانیوم وجود دارد: فرآیند سولفات و فرآیند کلرید. فرآیند سولفات ساده تر از فرآیند کلرید است و می تواند از مواد معدنی کم عیار و نسبتا ارزان استفاده کند. امروزه حدود 47 درصد از ظرفیت تولید جهان از فرآیند سولفات و 53 درصد ظرفیت تولید از فرآیند کلرید استفاده می شود.
دی اکسید تیتانیوم به عنوان بهترین رنگدانه سفید در جهان شناخته می شود و به طور گسترده در صنایع پوشش، پلاستیک، کاغذ سازی، جوهر چاپ، الیاف شیمیایی، لاستیک، آرایشی و بهداشتی و سایر صنایع استفاده می شود.
دی اکسید تیتانیوم (دی اکسید تیتانیوم) دارای خواص شیمیایی پایدار است و در شرایط عادی با اکثر مواد واکنش نمی دهد. در طبیعت، دی اکسید تیتانیوم دارای سه نوع کریستال است: بروکیت، آناتاز و روتیل. نوع بروکیت یک شکل کریستالی ناپایدار و بدون ارزش استفاده صنعتی است. نوع آناتاز (نوع A) و نوع روتیل (نوع R) هر دو دارای شبکه های پایدار هستند و رنگدانه های سفید مهم و لعاب چینی هستند. در مقایسه با سایر رنگدانه های سفید، آنها دارای سفیدی، قدرت رنگ دهی، قدرت پنهان کردن، مقاومت در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر حرارت و پایداری شیمیایی، به ویژه غیر سمی بودن هستند.
دی اکسید تیتانیوم به طور گسترده در صنایع پوشش، پلاستیک، لاستیک، جوهر، کاغذ، الیاف شیمیایی، سرامیک، مواد شیمیایی روزانه، دارو، غذا و سایر صنایع استفاده می شود.
از دولومیت در صنایع مختلف استفاده می شود
فرمول شیمیایی دولومیت [CaMg(CO3)2] است که به عنوان سنگ آهک دولومیت نیز شناخته می شود. دولومیت حدود 2 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد. رسوبات دولومیت در سراسر جهان رایج است، عمدتاً سنگ های رسوبی یا معادل ساختارهای تغییر یافته.
دولومیت یکی از کانی‌های پراکنده در سنگ‌های رسوبی است و می‌تواند دولومیت ضخیم را تشکیل دهد. دولومیت رسوبی اولیه مستقیماً در دریاچه های دریایی با شوری بالا تشکیل می شود. مقدار زیادی از دولومیت ثانویه است که با جایگزینی سنگ آهک با محلول های حاوی منیزیم تشکیل می شود. دولومیت رسوبی دریایی اغلب با لایه‌های سیدریت و لایه‌های سنگ آهک در هم قرار می‌گیرد. در رسوبات دریاچه ای دولومیت با گچ، انیدریت، سنگ نمک، نمک پتاسیم و غیره همزیستی دارد.
کاربرد دولومیت در زمینه های مختلف:
صنعت متالورژی
منیزیم رسانایی گرمایی و هدایت الکتریکی خوبی دارد. این یک فلز غیر مغناطیسی و غیر سمی است. آلیاژهای منیزیم سبک، بادوام، استحکام بالا، چقرمگی بالا و خواص مکانیکی خوبی هستند. آنها به طور گسترده در هوانوردی، اتومبیل، ریخته گری دقیق، صنایع دفاعی و سایر صنایع استفاده می شوند. در صنعت ذوب منیزیم. دولومیت یکی از مواد اولیه مهم برای تولید فلز منیزیم است. روش سیلیکوترمیک خانگی به طور کلی برای پالایش فلز منیزیم استفاده می شود. خروجی حدود 20 درصد و حدود 67 درصد از کل مقدار فلز منیزیم را تشکیل می دهد. روش سیلیکوترمیک کلسینه و تجزیه دولومیت برای به دست آوردن مخلوطی از MgO و CaO است. پس از اینکه پودر کلسینه شده آسیاب و الک شد، با نسبت مولی منیزیم به سیلیسیم 2:1 مخلوط شده و مقدار مناسبی فلوریت به عنوان کاتالیزور اضافه می شود. توده های مخلوط به شکل توپ در می آیند و با سیلیسیم در دمای 1150-1200 درجه سانتیگراد کاهش می دهند تا سیلیکات کلسیم و منیزیم تولید شود. دولومیت یک ماده کمکی مهم برای فولادسازی و تف جوشی در صنعت متالورژی است.
صنعت مصالح ساختمانی
به عنوان ماده اولیه مواد سیمانی منیزیم: دولومیت در دمای معینی کلسینه می شود. دولومیت تا حدی تجزیه می شود تا اکسید منیزیم و کربنات کلسیم تولید شود و سپس محلول اکسید منیزیم و سنگدانه ها برای هم زدن و شکل دادن به آن اضافه می شود و مواد سیمانی فروآمونیاک با مقاومت بالا پس از عمل آوری تولید می شوند. مواد سیمانی فروآمونیاک بیشتر در تولید جعبه های بسته بندی بزرگ و نسل هشتم خیابان سوئیفنگ استفاده می شود. آنها چشم انداز کاربرد گسترده ای در توسعه سازه های ساختمانی جدید دارند. دولومیت حدود 15 درصد از مخلوط شیشه فلوت را تشکیل می دهد.
صنایع شیمیایی
در صنایع شیمیایی سنگ مرمریت عمدتا برای تولید ترکیبات منیزیم استفاده می شود که بهترین راه برای افزایش ارزش افزوده محصولات سنگ مرمر نیز می باشد. محصولات شیمیایی صنعتی اصلی عبارتند از اکسید منیزیم، کربنات منیزیم سبک، هیدروکسید منیزیم و محصولات مختلف نمک منیزیم. کربنات منیزیم سبک همچنین کربنات منیزیم پایه هیدراته صنعتی یا کربنات منیزیم پایه نامیده می شود. فرمول مولکولی را می توان به صورت xMgCO3 yMg(OH)2 zHO بیان کرد. کریستال مونوکلینیک سفید یا پودر آمورف، غیر سمی، بی بو، چگالی نسبی 2.16، پایدار در هوا. محلول آبی که کمی در آب حل می شود، قلیایی ضعیف است. به راحتی در محلول اسید و نمک آمونیوم حل می شود، با اسید واکنش می دهد و نمک منیزیم تولید می کند و دی اکسید کربن آزاد می کند. تجزیه در اثر حرارت بالا به اکسید منیزیم تبدیل می شود.
برنامه های کاربردی دیگر
در کشاورزی، دولومیت می تواند مواد اسیدی موجود در خاک را خنثی کند و برای اصلاح خاک مورد استفاده قرار گیرد. در عین حال، منیزیم موجود در دولومیت را می توان به عنوان کود منیزیم برای تکمیل منیزیم در محصولات استفاده کرد: دولومیت به عنوان یک افزودنی خوراک برای افزایش کلسیم و منیزیم دریافتی طیور و دام و تقویت تغذیه طیور به خوراک اضافه می شود. دام
در زمینه حفاظت از محیط زیست، پس از هیدراتاسیون و هضم پودر دولومیت کلسینه شده، عمدتا حاوی هیدروکسید منیزیم و هیدروکسید کلسیم است که می تواند گازهایی مانند دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد را در گاز دودکش جذب کند. بنابراین، پودر دولومیت کلسینه شده را می توان برای جداسازی دی اکسید کربن گازهای دودکش (ECRS) استفاده کرد. دولومیت همچنین می تواند در کوره های گازسازی برای حذف H2S از گاز دودکش استفاده شود: با استفاده از انرژی سطحی بالا و جذب هیدروکسید کلسیم و هیدروکسید منیزیم که از هیدراتاسیون اکسید منیزیم فعال در پودر دولومیت کلسینه شده ایجاد می شود، دولومیت کلسینه شده را می توان به عنوان یک ماده فیلتر استفاده کرد. تصفیه آب خانگی و همچنین می تواند برای حذف یون های فلزی مانند آهن و منگنز در فاضلاب صنعتی استفاده شود.
انواع و کاربردهای آلومینا ریز
آلومینا ریز دارای انواع مختلفی است و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در بسیاری از زمینه ها ترجیح داده می شود.
بنابراین «منبع گسترده مواد اولیه»، «همه جا پیدا می‌شود»، «قیمت ارزان» و «تهیه ساده» به برچسب آلومینا تبدیل شده‌اند. کمبود چیزها را با ارزش می کند. این برچسب‌ها به راحتی می‌توانند افراد را به اشتباه درک کنند که آلومینا یک ماده ارزان قیمت است. اول از همه، سردبیر معتقد است که این برچسب ها نمی توانند تعیین کنند که آلومینا پایین است یا نه، اما می توانند نشان دهند که آلومینا در بسیاری از زمینه ها یک ماده بسیار مقرون به صرفه است. ثانیاً، حتی از منظر قیمت، محتوای فنی، عملکرد و سایر جنبه ها، آلومینا در «محصولات رده بالا» کم نیست. این "محصولات پیشرفته" نقشی بی بدیل در زمینه های با دقت بالا مانند نیمه هادی ها و هوا فضا ایفا می کنند.
فیبر آلومینا
جزء اصلی الیاف آلومینا آلومینا (Al2O3) و اجزای کمکی آن عبارتند از SiO2، B2O3، MgO و غیره. این یک الیاف معدنی با کارایی بالا و یک الیاف سرامیکی چند کریستالی با اشکال مختلف مانند الیاف بلند، الیاف کوتاه و سبیل دارای خواص عالی مانند استحکام بالا، مدول بالا و مقاومت در برابر خوردگی است.
زمینه کاربرد فیبر Al2O3 نسبتاً گسترده است. فیبر کوتاه Al2O3 را می توان با رزین، فلز یا سرامیک ترکیب کرد تا مواد کامپوزیتی با کارایی بالا تهیه شود و کوره های صنعتی با دمای بالا مانند کوره های گرمایشی، آسترهای کوره و کوره های کلسینه قطعات الکترونیکی تولید شود. مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف پیوسته Al2O3 دارای خواص عالی مانند استحکام بالا، مدول بالا و سختی بالا هستند. ماتریس آن به راحتی اکسید نمی شود و در حین استفاده از کار می افتد. همچنین مقاومت خزشی عالی دارد و باعث رشد دانه در دماهای بالا نمی شود و باعث کاهش عملکرد الیاف نمی شود. در سطح بین المللی به عنوان نسل جدیدی از مواد اصلی برای اجزای داغ مقاوم در برابر دمای بالا شناخته شده است و دارای پتانسیل توسعه عظیمی است. علاوه بر خواص فوق، نانوالیاف کاربردی Al2O3 دارای خواص عالی مانند هدایت حرارتی کم، عایق الکتریکی و سطح ویژه بالا هستند. آنها به طور گسترده ای در مواد کامپوزیت تقویت شده، مواد عایق حرارتی با دمای بالا، مواد فیلتراسیون کاتالیزوری و غیره استفاده می شوند.
آلومینا با خلوص بالا
آلومینا با خلوص بالا (4N و بالاتر) دارای مزایای خلوص بالا، سختی بالا، استحکام بالا، مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر سایش، عایق خوب، خواص شیمیایی پایدار، عملکرد انقباض متوسط در دمای بالا، عملکرد پخت خوب و نوری، الکتریکی است. خواص مغناطیسی، حرارتی و مکانیکی که پودر آلومینا معمولی نمی تواند مطابقت داشته باشد. این یکی از مواد با کیفیت بالا با بالاترین ارزش افزوده و گسترده ترین کاربرد در صنایع شیمیایی مدرن است.
در حال حاضر، آلومینا با درجه خلوص بالا عمدتاً برای افزودنی های الکترود باتری لیتیومی، پرکننده های الکترولیت باتری حالت جامد و سنگ زنی و پرداخت ویفر در صنعت نیمه هادی استفاده می شود.
آلومینا کروی
مورفولوژی ذرات پودر آلومینا به طور مستقیم بر عملکرد کاربرد آن در بسیاری از زمینه ها تأثیر می گذارد. در مقایسه با ذرات پودر آلومینا نامنظم، فیبری یا پوسته پوسته، آلومینا کروی دارای مورفولوژی منظم، چگالی بسته بندی بالاتر، سطح ویژه کوچکتر و سیالیت بهتر است. به طور گسترده ای به عنوان مواد پر کننده رسانای حرارتی، مواد پرداخت، حامل کاتالیزور، مواد پوشش سطح و غیره استفاده می شود.
در تولیدات صنعتی سولفات باریم چه دسته بندی هایی دارد؟
سولفات باریم، برای اکثر مردم، شیمی آن به خوبی درک نشده است، از نظر آنها، سولفات باریم یک ماده شیمیایی خطرناک است. در واقع در زندگی روزمره ما می توان گفت سولفات باریم در همه جا وجود دارد، اما معمولاً به شکل محصولات تولیدی در زندگی ما ظاهر می شوند.
به عنوان مثال، اکثر محصولات پلاستیکی در منازل ما، تهویه مطبوع، برخی لوازم پلاستیکی در خودروها، کیسه های پلاستیکی مورد استفاده در سوپرمارکت ها و غیره، رنگ ها و روکش های مورد استفاده در زندگی، شیشه و غیره ممکن است حاوی سولفات باریم باشند.
در کتاب های درسی فیزیک و شیمی، فرمول شیمیایی سولفات باریم BaSO4 است که به طور کلی لوزی سفید، بی رنگ و بی بو، با چگالی 4.499 و نقطه ذوب تا 1580 درجه سانتیگراد است. خواص شیمیایی آن بسیار پایدار، نامحلول در آب، مقاوم در برابر اسید، مقاوم در برابر قلیایی، غیر سمی، غیر مغناطیسی است و همچنین می تواند اشعه ایکس و پرتوهای گاما را جذب کند. در طبیعت به سولفات باریم باریت نیز گفته می شود که یک سنگ معدنی طبیعی است که عموماً به شکل بلوک های کریستالی چنگال دار است و رنگ آن عمدتاً بر اساس نوع و مقدار ناخالصی های موجود در آن تعیین می شود. باریت خالص بی رنگ و شفاف است. باریت هیچ آسیب مستقیمی برای بدن انسان ندارد و می توان مستقیماً با آن تماس گرفت.
در صنعت، سولفات باریم طبقه بندی های زیادی دارد که رایج ترین آنها به شرح زیر است:
1. باریم سنگین که به عنوان پودر باریت یا پودر باریم طبیعی نیز شناخته می شود. این توسط افرادی ساخته می شود که سنگ معدن سولفات باریم طبیعی (باریت) را انتخاب می کنند و سپس شستشو، آسیاب، خشک کردن و سایر فرآیندها را انجام می دهند. ناخالصی های زیادی دارد و کیفیت آن را عمدتاً خود سنگ معدن تعیین می کند، اما قیمت آن پایین است. معمولاً به عنوان پرکننده در تولید رنگدانه های سفید یا پوشش های کم عیار، صنایع پلاستیک و جوهر استفاده می شود. در کاهش هزینه ها و بهبود براقیت نقش دارد.
2. سولفات باریم رسوبی که به عنوان سولفات باریم صنعتی یا باریم رسوبی نیز شناخته می شود. با پردازش مصنوعی ساخته می شود. بر خلاف باریم سنگین، باریم رسوبی تقریباً هیچ ناخالصی ندارد. کمی در آب محلول و در اسید نامحلول است. به خودی خود غیر سمی است اما اگر حاوی باریم محلول باشد می تواند مسمومیت ایجاد کند. سولفات باریم رسوبی در صنعت عمدتاً از واکنش سولفات باریم با اسید سولفوریک، واکنش کلرید باریم با اسید سولفوریک یا سولفات سدیم و واکنش سولفید باریم با سولفات سدیم تولید می‌شود. سولفات باریم رسوبی به دلیل پایداری و شاخص های خاص متفاوت به عنوان پرکننده در زمینه های پزشکی، پوشش ها و جوهرهای متوسط و سطح بالا، پلاستیک، لاستیک، شیشه، سرامیک و ... استفاده می شود. مردم معمولاً آن را با توجه به کاربردهای مختلف به سولفات باریم رسوب‌شده با درجه پوشش، سولفات باریم رسوب‌شده با درجه پلاستیک و غیره تقسیم می‌کنند. قیمت آن بالاتر از باریم سنگین است.
3. سولفات باریم اصلاح شده، که به سولفات باریم اصلاح شده و سولفات باریم رسوب اصلاح شده تقسیم می شود، برای افزایش عملکرد پودر باریت یا سولفات باریم رسوب شده در جنبه خاصی از طریق تصفیه مربوطه است. کاربرد مشابه بارش است و عمدتاً به خواص مربوط به آن بستگی دارد. در میان آنها، سولفات باریم بسیار ریز اصلاح شده یا سولفات باریم رسوبی بسیار ریز اصلاح شده نیز نامیده می شود. قیمت بالاتر از سولفات باریم رسوب شده است.
4. سولفات باریم رسوب‌شده با درجه نانو برای کنترل D50 (توزیع متوسط اندازه ذرات) بین 0.2μm-0.4μm از طریق پردازش عمیق سولفات باریم رسوب‌شده اصلاح‌شده. سولفات باریم رسوب‌شده با درجه نانو عمدتاً در رنگ‌ها، پوشش‌ها و سایر صنایع استفاده می‌شود.