Quelles méthodes peuvent aider à la modification de surface des poudres ultrafines ?
La poudre ultrafine, également connue sous le nom de nanopoudre, fait référence à un type de poudre dont la taille des particules est de l'ordre du nanomètre (1 ~ 100 nm). La poudre ultrafine peut généralement être préparée par broyage à boulets, concassage mécanique, pulvérisation, explosion, dépôt chimique et autres méthodes.
Les nanopoudres ont attiré l'attention du public en raison de leurs propriétés particulières en termes de magnétisme, de catalyse, d'absorption de la lumière, de résistance thermique et de point de fusion en raison de leur effet de volume et de leur effet de surface. Cependant, en raison de leur petite taille et de leur énergie de surface élevée, les nanoparticules ont tendance à s’agglomérer spontanément. L’existence d’une agglomération affectera les performances des matériaux nanopoudres. Afin d'améliorer la dispersion et la stabilité de la poudre et d'élargir la plage d'application du matériau, il est nécessaire de modifier la surface de la poudre.
Il existe de nombreuses méthodes de modification de surface, qui peuvent généralement être divisées en : modification du revêtement de surface, modification chimique de surface, modification mécanochimique, modification de capsule, modification à haute énergie et modification de réaction de précipitation.
Modification du revêtement de surface
La modification du revêtement de surface signifie qu'il n'y a pas de réaction chimique entre le modificateur de surface et la surface des particules. Le revêtement et les particules sont reliés par des méthodes physiques ou des forces de Van der Waals. Cette méthode convient à la modification de surface de presque tous les types de particules inorganiques. Cette méthode utilise principalement des composés inorganiques ou des composés organiques pour recouvrir la surface des particules afin d'affaiblir l'agglomération des particules. De plus, la répulsion stérique générée par le revêtement rend très difficile la réunion des particules. Les modificateurs utilisés pour la modification du revêtement comprennent les tensioactifs, les hyperdispersants, les substances inorganiques, etc.
Poudres applicables : kaolin, graphite, mica, hydrotalcite, vermiculite, rectorite, oxydes métalliques et silicates en couches, etc.
Modification chimique des surfaces
La modification chimique de surface utilise l'adsorption ou la réaction chimique de groupes fonctionnels dans des molécules organiques à la surface d'une poudre inorganique pour modifier la surface des particules. En plus de la modification des groupes fonctionnels de surface, cette méthode comprend également la modification de la surface par réaction radicalaire, réaction de chélation, adsorption de sol, etc.
Poudres applicables : sable de quartz, poudre de silice, carbonate de calcium, kaolin, talc, bentonite, barytine, wollastonite, mica, terre de diatomées, brucite, sulfate de baryum, dolomite, dioxyde de titane, hydroxyde d'aluminium, diverses poudres telles que l'hydroxyde de magnésium et l'oxyde d'aluminium.
Modification mécanochimique
La modification mécanochimique fait référence au changement de la structure du réseau minéral, de la forme cristalline, etc. par des méthodes mécaniques telles que le concassage, le broyage et la friction. L'énergie dans le système augmente et la température augmente, ce qui favorise la dissolution des particules, la décomposition thermique et la génération libre. Méthode de modification qui utilise des radicaux ou des ions pour améliorer l'activité de surface des minéraux et favoriser la réaction ou la fixation de minéraux et d'autres substances pour atteindre l'objectif de modification de surface.
Poudres applicables : kaolin, talc, mica, wollastonite, dioxyde de titane et autres types de poudres.
Modification des capsules
La modification de capsule est une méthode de modification de surface qui recouvre la surface des particules de poudre d'un film uniforme et d'une certaine épaisseur.
Méthode de modification à haute énergie
La méthode de modification à haute énergie est une méthode qui utilise un traitement au plasma ou par rayonnement pour initier une réaction de polymérisation afin d'obtenir une modification.
Modification de la réaction de précipitation
La méthode de réaction de précipitation consiste à ajouter un précipitant à une solution contenant des particules de poudre, ou à ajouter une substance pouvant déclencher la génération du précipitant dans le système réactionnel, de sorte que les ions modifiés subissent une réaction de précipitation et précipitent à la surface des particules. , enrobant ainsi les particules. Les méthodes de précipitation peuvent être principalement divisées en méthodes de précipitation directe, méthodes de précipitation uniforme, méthodes de nucléation non uniforme, méthodes de co-précipitation, méthodes d'hydrolyse, etc.
Poudres applicables : dioxyde de titane, mica nacré, alumine et autres pigments inorganiques.
Application du broyeur à jet dans les revêtements anticorrosion
Les cendres volantes, également appelées cendres volantes, sont un déchet pulvérulent formé par calcination dans des chaudières.
Les cendres volantes sont généralement capturées dans les gaz de combustion par un précipitateur électrostatique ou un autre dispositif de filtrage des particules avant que les gaz de combustion n'atteignent la cheminée.
Les cendres volantes sont composées de cristaux, de corps de verre et de carbone résiduel. Il est gris ou gris-noir et de forme irrégulière. La plupart des particules sont microsphériques, avec une taille de particule de 0,1 à 300,0 μm, une densité d'environ 2 g/cm3 et une densité apparente de 1,0 à 300,0 μm. 1,8 g/cm3, il présente une grande surface spécifique et une forte activité d'adsorption.
Mécanisme de performance anticorrosion des revêtements améliorés par les cendres volantes
Les cendres volantes contiennent un grand nombre de microbilles et de structures vitreuses spongieuses. De plus, une fois les microbilles écrasées, c'est-à-dire après la destruction de la surface, davantage de structures poreuses et de structures vitreuses spongieuses seront exposées, ce qui peut augmenter la surface spécifique de la poudre. Grâce à ces caractéristiques, il peut être utilisé comme charge dans d’autres produits, ce qui en fait une meilleure charge fonctionnelle pour les revêtements. La recherche montre que les cendres volantes ultrafines, en tant qu'enduit de peinture, peuvent combiner recouvrement, nivellement et résistance à l'usure.
La résistance à la corrosion du revêtement est étroitement liée à la porosité du revêtement. Des cendres volantes sont ajoutées comme charge dans le revêtement. En raison de l'effet pouzzolanique des cendres volantes, elles peuvent remplir les pores du revêtement pour empêcher les fluides corrosifs de pénétrer à l'intérieur du revêtement à travers le revêtement anticorrosion.
Les cendres volantes ont de bonnes propriétés mécaniques. Le revêtement composite cendres volantes/résine peut augmenter la durabilité du revêtement, empêcher les pores locaux dus à l'usure et à la perte de protection, et prolonger considérablement la durée de vie du revêtement.
L'ajout de polymère conducteur améliore non seulement les performances de blocage de l'eau du revêtement, mais réduit également le taux d'oxydation du métal. En ajoutant de la poudre de zinc ou de la poudre d'aluminium au revêtement anticorrosion, la matière active devient l'anode de la réaction de corrosion et protège la matrice métallique comme la cathode.
Application du broyeur à jet dans les revêtements anticorrosion
Différent du principe de concassage mécanique traditionnel, sous l'action d'un flux d'air à grande vitesse, le matériau est écrasé par l'impact entre ses propres particules, l'impact et l'effet de cisaillement du flux d'air sur le matériau, ainsi que l'impact, la friction et le cisaillement du matériel et autres pièces. Outre la force d’impact, la force d’écrasement comprend également les forces de friction et de cisaillement. La friction est causée par le mouvement de friction et de meulage entre les particules de matériau et la paroi interne. Bien entendu, ce processus de friction et de broyage se produit également entre les particules. Étant donné que les deux méthodes de concassage, à savoir l'impact et le broyage, conviennent principalement au concassage fin de matériaux fragiles, elles sont particulièrement adaptées.
Le concassage à jet présente des caractéristiques particulières car il diffère des concasseurs ordinaires en termes de méthodes et de principes de concassage :
La finesse du produit est uniforme. Pour le broyeur à flux d'air, pendant le processus de concassage, en raison de la force centrifuge de la rotation du flux d'air, les particules grossières et fines peuvent être automatiquement classées.
La taille moyenne des particules des matériaux broyés est fine et peut être broyée jusqu'à un niveau inférieur au micron ;
Le processus de production est continu, la capacité de production est importante et le degré d'autocontrôle et d'automatisation est élevé.
Flux de processus de préparation de poudre ultrafine de calcite
La poudre ultrafine de calcite, en tant que matériau minéral non métallique couramment utilisé, a un large éventail d'applications dans l'industrie et la technologie. Son processus de préparation et sa qualité affectent directement les performances et la compétitivité du produit sur le marché. Dans cet article, nous vous présenterons le processus de préparation de la poudre ultrafine de calcite et son prix, en espérant vous fournir de précieuses informations.
Flux de processus de préparation de poudre ultrafine de calcite
La préparation de poudre ultrafine de calcite implique principalement le processus de broyage. Voici le déroulement général du processus :
1. Sélection des matières premières
La sélection d'un minerai de calcite de haute qualité comme matière première est la première étape de la préparation d'une poudre ultra-fine. La qualité des matières premières est directement liée à la pureté et aux performances du produit final.
2. écraser
Le minerai de calcite sélectionné est broyé, généralement à l'aide d'un concasseur à mâchoires, d'un concasseur à cône et d'autres équipements pour broyer le minerai d'origine en particules plus petites.
3. Broyage
Après broyage, les particules sont ensuite broyées à l’aide d’un équipement de broyage ultra-fin pour obtenir la poudre ultra-fine requise. La sélection de l'équipement de broyage ultrafin et l'ajustement des paramètres du processus ont un impact important sur la finesse et la répartition des particules du produit.
4. Classement
La poudre de calcite broyée peut présenter une certaine inhomogénéité des particules. La poudre ultrafine est criblée et classée grâce à un équipement de classification pour obtenir la finesse requise.
5. Emballage
La poudre ultrafine de calcite finalement obtenue est conditionnée dans un équipement d'emballage pour garantir la qualité du produit et faciliter le stockage, le transport et la vente.
La poudre ultrafine de calcite est un matériau minéral non métallique important, et son processus de préparation et son prix sont cruciaux pour les industries et les domaines d'application associés.
Que l'effet de modification de surface de la poudre de silice soit bon ou non dépend de ces points !
La poudre de silice elle-même est une substance polaire et hydrophile. Il présente des propriétés d'interface différentes avec la matrice polymère et présente une mauvaise compatibilité. Il est souvent difficile de le disperser dans le matériau de base. Par conséquent, une modification de la surface de la poudre de silice est généralement nécessaire. Modifiez délibérément les propriétés physiques et chimiques de la surface de la poudre de silice en fonction des besoins de l'application, améliorant ainsi sa compatibilité avec les matériaux polymères organiques et répondant à ses exigences de dispersion et de fluidité dans les matériaux polymères.
Des facteurs tels que la qualité des matières premières de la poudre de silice, le processus de modification, la méthode et le modificateur de modification de surface, le dosage du modificateur, les conditions du processus de modification (température de modification, temps, pH et vitesse d'agitation) affectent tous l'effet de modification de surface de la poudre de silice. Parmi eux, les méthodes de modification de surface et les modificateurs sont les principaux facteurs affectant l'effet de modification.
1. Qualité des matières premières en poudre de silice
Le type, la taille des particules, la surface spécifique, les groupes fonctionnels de surface et d'autres propriétés de la poudre de silice affectent directement sa combinaison avec des modificateurs de surface. Les effets de modification des différents types de poudre de silice sont également différents. Parmi eux, la poudre de silice sphérique a une bonne fluidité, est facile à combiner avec le modificateur pendant le processus de modification et peut être mieux dispersée dans le système polymère organique. Et la densité, la dureté, la constante diélectrique et d’autres propriétés sont nettement meilleures que celles de la poudre de silice angulaire.
2. Méthodes et modificateurs de modification de surface
À l'heure actuelle, les méthodes de modification de surface de la poudre de silice sont principalement la modification organique, la modification inorganique et la modification mécanochimique, parmi lesquelles la méthode de modification la plus couramment utilisée est la modification organique. Lorsque l'effet d'une modification unique n'est pas bon, vous pouvez envisager de combiner la modification organique avec d'autres méthodes de modification pour la modification composite.
(1) Modification organique
La modification organique est une méthode qui utilise des groupes fonctionnels dans la matière organique pour effectuer une adsorption physique, une adsorption chimique et des réactions chimiques à la surface de la poudre de silice afin de modifier les propriétés de surface de la poudre de silice.
(2) Modification inorganique
La modification inorganique fait référence au revêtement ou à la composition de métaux, d'oxydes inorganiques, d'hydroxydes, etc. sur la surface de la poudre de silice pour donner au matériau de nouvelles fonctions. Par exemple, Oyama et al. a utilisé une méthode de précipitation pour recouvrir la surface du SiO2 avec Al(OH)3, puis a enveloppé le SiO2 modifié avec du polydivinylbenzène, qui peut répondre à certaines exigences d'application spéciales.
(3) Modification mécanochimique
La modification mécanochimique fait référence à l'utilisation d'abord d'un broyage ultra-fin et d'autres forces mécaniques fortes pour activer la surface des particules de poudre afin d'augmenter les points actifs ou les groupes actifs à la surface de la poudre de silice, puis à la combinaison de modificateurs pour obtenir une modification composite de la poudre de silice.
3. Modifier la posologie
La quantité de modificateur est généralement liée au nombre de points actifs (tels que Si-OH) à la surface de la poudre de silice et à la couche monomoléculaire et à l'épaisseur bimoléculaire du modificateur recouvrant la surface.
Lorsque la quantité de modificateur est trop faible, le degré d’activation de la surface de la poudre de silice modifiée ne sera pas élevé ; lorsque la quantité de modificateur est trop importante, cela augmentera non seulement le coût de la modification, mais formera également une couche physique multicouche sur la surface de la poudre de silice modifiée. L'adsorption amène l'interface entre la poudre de silice et le polymère organique à former une couche faible, ce qui entraîne l'incapacité de fonctionner comme un pont moléculaire unique.
4. Processus de modification et optimisation des conditions
Les procédés de modification couramment utilisés pour la poudre de silice comprennent principalement la modification sèche, la modification humide et la modification composite.
La modification sèche est une modification dans laquelle la poudre de silice est dispersée dans un équipement de modification dans un état relativement sec et combinée avec une certaine quantité de modificateur de surface à une certaine température. Le processus de modification à sec est simple et présente un faible coût de production. Il s’agit actuellement de la principale méthode de modification de surface de la poudre de silice domestique et convient à la poudre de silice au niveau micronique.
De plus, afin d'obtenir un bon effet de modification de la poudre de silice, la température, le pH, le temps, la vitesse d'agitation et d'autres conditions de traitement pendant le processus de modification doivent être contrôlés.
La température de modification est une condition importante pour la condensation, la déshydratation et la formation de fortes liaisons covalentes entre le modificateur et la poudre de silice. La température de modification ne doit être ni trop élevée ni trop basse. Une température trop élevée entraînera la décomposition ou la volatilisation du modificateur, et une température trop basse entraînera la décomposition ou la volatilisation du modificateur. Cela réduira la vitesse de réaction entre le modificateur et la poudre de silice, affectant l'effet de modification.
Découvrez le silicium noir et ses applications
L’origine du nom silicium noir vient du fait que, vue par l’œil humain, la couleur est noire. En raison de la microstructure de la surface, le silicium noir peut absorber près de 100 % de la lumière incidente et très peu de lumière est réfléchie, de sorte qu'elle apparaît noire à l'œil humain.
Les propriétés optiques et semi-conductrices uniques des matériaux en silicium noir ont apporté une large gamme d'applications aux capteurs photoélectriques (photodétecteurs, caméras thermiques, etc.), tels que les caméras à faible luminosité qui fonctionnent dans les doubles bandes visible et proche infrarouge, apportant de grands avantages aux applications civiles et militaires. Venez à de nombreuses commodités.
L’une des propriétés les plus attrayantes du silicium noir est sa réflectivité assez faible et ses capacités d’absorption à grand angle sur une large gamme spectrale. La réflectivité du silicium noir peut généralement atteindre moins de 10 %, ce qui est très utile pour les nanocônes ou les nanofils. La structure spéciale du rapport des diamètres peut réduire davantage la réflectivité moyenne à moins de 3 % en optimisant les paramètres du processus.
Avec le développement de la technologie de traitement fin du silicium, la microstructure du silicium noir s'est développée depuis la première structure de nanocône traitée par laser femtoseconde jusqu'aux structures pyramidales, à trous, à nanofils et composites.
Après des années d'exploration, divers systèmes de traitement ont été mis en place pour les méthodes de traitement du silicium noir. Les méthodes couramment utilisées comprennent la méthode laser femtoseconde, la méthode de gravure électrochimique, la méthode de gravure ionique réactive, la méthode acide, la méthode alcaline, la méthode de gravure assistée par métal, etc. Chaque méthode de traitement a une morphologie de microstructure différente et des propriétés optiques disponibles.
Dans le même temps, la définition du silicium noir s’est progressivement élargie. Elle ne se limite plus au silicium microstructuré traité par laser femtoseconde, et la couleur ne se limite pas au noir. Tant qu’il possède une capacité évidente de piégeage de la lumière, on peut l’appeler silicium microstructuré. C'est un matériau en silicone noir.
En contrôlant la taille structurelle caractéristique du silicium poreux multicouche, les chercheurs contrôlent artificiellement les modifications de son indice de réfraction. La surface du silicium a différents effets d'absorption selon la lumière, et finalement différentes couleurs apparaissent sous les yeux humains. Cette solution technique peut être appliquée à un détecteur à quatre quadrants, de sorte que chaque quadrant présente des caractéristiques de réponse spectrale différentes.
En tant que nouveau matériau, le silicium noir possède de nombreuses propriétés excellentes et a été utilisé dans de nombreux domaines, tels qu'un taux d'absorption de la lumière et une sensibilité à la lumière extrêmement élevés, qui peuvent être utilisés comme couche absorbante de photodétecteurs ; l'utilisation des propriétés antireflet et des caractéristiques grand angle du silicium noir telles que l'absorption peut améliorer les performances de l'appareil telles que le taux de réponse photoélectrique et la plage spectrale de réponse ; La structure pyramidale du silicium noir présente d'excellentes caractéristiques d'émission de champ, elle peut donc être utilisée comme matériau d'émission de champ. Le silicium noir possède également d’excellentes propriétés de photoémission. De par ses propriétés luminescentes, il peut être utilisé comme matériau photoluminescent ; utilisant la surface spécifique ultra-élevée du silicium noir, il peut être utilisé comme adhésif solide ou comme structure de dissipation thermique entre les matériaux en silicium.
Dans de nombreuses applications, les matériaux à base de silicium noir ont montré leur grande valeur pour améliorer l’efficacité photovoltaïque des cellules solaires industrielles en silicium cristallin. Avec le développement explosif de la technologie des plaquettes de silicium découpées au fil diamanté, la couche endommagée lors de la découpe des plaquettes de silicium a été considérablement réduite et des plaquettes de silicium monocristallins ou polycristallins plus minces peuvent également être fournies, ce qui a grandement favorisé le développement vigoureux de l'industrie photovoltaïque et amélioré la performances des appareils. Efficacité de conversion photoélectrique, les cellules photovoltaïques ont un besoin urgent d'une technologie de surface avant à faible réflectivité et d'absorption grand angle et d'une conception structurelle avec une absorption améliorée. La technologie du silicium noir montre un couplage naturel dans le domaine photovoltaïque.
Quelles sont les applications du graphène dans le domaine de la conductivité thermique ?
À l'heure actuelle, avec l'approfondissement continu de la recherche, l'application du graphène dans le domaine de la conductivité thermique a permis d'obtenir des résultats remarquables, notamment la formation de films de graphène par liaisons chimiques entre feuilles, comme charge dans les matériaux composites thermoconducteurs et les revêtements thermoconducteurs. et la préparation du graphène. Fibre de polyéthylène nouveaux matériaux textiles fonctionnels, etc.
1. Film thermique en graphène
Le film de graphite artificiel est depuis longtemps le choix le plus idéal pour les films conducteurs thermiques. Il peut généralement être utilisé comme dissipateur thermique dans les composants électroniques et est fixé à la surface des composants électroniques qui génèrent facilement de la chaleur pour disperser uniformément la chaleur générée par la source de chaleur. Cependant, étant donné que les films de graphite à haute conductivité thermique sont principalement préparés en utilisant la méthode technique de carbonisation-graphitisation du film PI, qui nécessite des films de polyimide de haute qualité comme matières premières, et que sa recherche, son développement et sa production présentent des barrières techniques élevées, l'industrie a donc toujours espéré D'autres alternatives peuvent être trouvées pour résoudre le problème du blocage des matières premières par la technologie, et le film conducteur thermique en graphène est une alternative idéale.
2. Remplisseur thermoconducteur
En tant que charge thermiquement conductrice bidimensionnelle, le graphène forme plus facilement un réseau thermiquement conducteur que les charges granulaires et présente de bonnes perspectives d'application dans les matériaux d'interface thermique et les revêtements thermiquement conducteurs.
un. En tant que matériau d'interface thermique, charge thermiquement conductrice
Par rapport aux charges thermiquement conductrices granulaires traditionnelles, les charges thermiquement conductrices utilisant le graphène comme matériau d'interface thermique peuvent non seulement utiliser sa conductivité thermique ultra élevée dans le plan, mais son rapport diamètre/épaisseur élevé est également plus propice à la construction d'un réseau de conductivité thermique tridimensionnel. Il présente de grands avantages lorsqu'il est combiné avec des charges d'autres dimensions pour améliorer la conductivité thermique des matériaux d'interface thermique.
b. Comme charge pour les revêtements de dissipation thermique
Le problème de dissipation thermique constitue un goulot d’étranglement majeur limitant le développement de dispositifs légers et performants. En tant que revêtement industriel spécial, le revêtement de dissipation thermique peut augmenter la vitesse de dissipation thermique et l'efficacité de la surface de l'objet en améliorant le taux de rayonnement infrarouge de la surface de la source de chaleur et en réduisant la température de surface du matériau. Répondez au besoin de dissipation thermique efficace des appareils malgré les contraintes d’espace et de taille.
3. Textiles fonctionnels en fibre de graphène à haute conductivité thermique
La fibre de graphène à haute conductivité thermique est un nouveau type de matériau en fibre de carbone composé d'unités de graphène assemblées et disposées de manière ordonnée. Il est assemblé de manière ordonnée à l’aide d’une dispersion d’oxyde de graphène ou d’une dispersion de graphène fonctionnalisé par filage humide. . Son principal avantage est qu'il possède à la fois de bonnes propriétés mécaniques, électriques et thermiques et qu'il peut être combiné avec la technologie textile pour produire des textiles fonctionnels en grande quantité par filage humide.
Actuellement, la conductivité thermique ultra-élevée du graphène peut être utilisée pour produire des vêtements chauffants électriques qui peuvent garder au chaud et protéger du froid, ainsi que des textiles thermiquement conducteurs et frais. Les vêtements chauffants électriques en graphène utilisent principalement du graphène pour convertir l'énergie de l'alimentation électrique en chaleur, puis combinent la conductivité thermique ultra-élevée du graphène pour transférer uniformément la chaleur à tout le corps. Il permet de garder le tissu léger et doux tout en offrant d'excellentes performances d'isolation thermique. Les textiles thermiquement conducteurs et frais utilisent la conductivité thermique élevée du graphène, qui provoque une perte de chaleur rapide de la surface de la peau après un contact cutané avec les textiles, abaissant considérablement la température corporelle et offrant aux personnes une expérience de port plus confortable.
Progrès de l'application du broyeur à boulets dans le domaine des nouveaux matériaux
Depuis leur introduction il y a plus de 100 ans, les broyeurs à boulets ont été largement utilisés dans des industries telles que l'industrie chimique, l'exploitation minière, les matériaux de construction, l'énergie électrique, la médecine et l'industrie de la défense nationale. En particulier dans les domaines du traitement des minéraux complexes, de la modification de la surface des poudres, de l'activation des poudres, de la synthèse fonctionnelle des poudres, des alliages mécaniques et de la préparation des poudres ultrafines, la méthode de broyage mécanique à billes a un vaste marché de recherche et d'applications. .
Le broyeur à boulets présente les caractéristiques d'une structure simple, d'un fonctionnement continu, d'une forte adaptabilité, de performances stables, adaptés à un contrôle automatique à grande échelle et facile à réaliser. Son rapport de concassage peut varier de 3 à 100. Il convient au traitement de diverses matières premières minérales et au broyage humide. Et le meulage à sec peut être utilisé comme méthode abrasive.
Avancement de la recherche sur la méthode de broyage mécanique à billes dans le domaine des nouveaux matériaux
(1) Matériaux de batterie au lithium
Les matériaux SiOx ont été synthétisés par broyage mécanique à billes dans une atmosphère d'air. Utilisé comme matériau d'anode pour les batteries lithium-ion, la capacité spécifique en volume du SiOx peut atteindre 1 487 mAh/cc, soit plus du double de celle du graphite ; son premier rendement coulombien est supérieur à celui du SiO non traité, jusqu'à 66,8 % ; et il a une excellente stabilité de cycle. Après 50 cycles à une densité de courant de 200 mA/g, la capacité se stabilise autour de 1300 mAh/g. Les résultats montrent que le SiOx préparé par cette méthode présente des possibilités pratiques.
(2) Matériaux de terres rares
En ce qui concerne la poudre de polissage des terres rares, la méthode de broyage mécanique à billes augmente non seulement la force de cisaillement pendant la réaction chimique, augmente le taux de diffusion des particules, favorise le raffinement des réactifs et des produits, mais évite également l'introduction de solvants et réduit Il élimine le processus de précipitation intermédiaire, réduit l'influence de nombreuses conditions de préparation dans le processus de préparation de la poudre à polir et élargit considérablement le champ de recherche sur les matériaux de polissage. En termes de matériaux catalytiques de terres rares, la méthode de broyage mécanique à boulets présente un processus de préparation simple et des conditions douces, et peut traiter des matériaux en grandes quantités.
(3) Matériaux catalytiques
Afin de modifier la taille des particules de TiO2 et d'améliorer ses performances photocatalytiques, Qi Dongli et al. utilisé un broyage à billes à haute énergie pour traiter la poudre de TiO2 et étudié l'effet du temps de broyage à billes sur la micromorphologie, la structure cristalline, le spectre Raman, le spectre de fluorescence et les performances photocatalytiques de l'échantillon. Le taux de dégradation des échantillons de TiO2 après broyage à billes est supérieur à celui des échantillons non broyés à billes, et le taux de dégradation de la bille d'échantillon broyée pendant 4 heures est le plus élevé, ce qui indique qu'elle présente les meilleures performances photocatalytiques.
(4) Matériaux photovoltaïques
La méthode de broyage à boulets mécanique et par réduction chimique a été utilisée pour préparer une poudre d'argent feuilletée brillante, et les effets de la méthode de broyage à boulets, du temps de broyage à boulets et de la vitesse de broyage à boulets sur les paramètres et les propriétés de la poudre d'argent feuilletée ont été étudiés. Les résultats montrent que le broyage à boulets humide a une efficacité de formation de flocons plus élevée, mais que la poudre d'argent en flocons préparée par broyage à boulets sec a un diamètre de flocons plus grand et un aspect argenté plus brillant.
(5) Matériaux pérovskites
La nanopoudre Cs2AgBiBr6 à double pérovskite sans plomb a été préparée à l'aide d'un processus de broyage mécanique à boulets. À mesure que le temps de broyage à boulets augmente, la nanopoudre Cs2AgBiBr6 atteint finalement la phase pure, la taille des particules diminue progressivement jusqu'à environ 100 nm et la forme des particules passe d'une forme de bâtonnet à des particules rondes.
(6) Matériaux d'adsorption
Les minéraux non métalliques tels que le calcaire, le kaolin et la serpentine sont activés par broyage à boulets pour renforcer leur capacité à réagir avec des composants nocifs tels que le cuivre, le plomb et l'arsenic dans la phase aqueuse. Cela permet d'appliquer un nouveau processus de purification des eaux usées efficace, simple et peu coûteux au processus de purification des eaux usées. Précipitation sélective, séparation et récupération par enrichissement des composants métalliques cibles.
Par rapport à d'autres méthodes, pendant le processus de réaction chimique, la méthode de broyage à boulets peut réduire considérablement l'énergie d'activation de la réaction, réduire la taille des particules de poudre, augmenter l'activité de la poudre, améliorer la distribution granulométrique, améliorer la liaison entre les interfaces, favoriser les ions solides. diffusion et Il induit des réactions chimiques à basse température pour améliorer la densité et les propriétés optiques, électriques, thermiques et autres du matériau. L'équipement est simple, le processus est facile à contrôler, le coût est faible et la pollution est moindre. Il s’agit d’une technologie de préparation des matériaux économe en énergie et efficace, facile à utiliser pour la production industrielle.
Quelles sont les exigences relatives aux matériaux d’interface thermique dans les domaines d’application courants ?
Ces dernières années, l’explosion du photovoltaïque, des véhicules électriques, des communications 5G et de l’électronique mobile a entraîné des exigences de plus en plus élevées en matière de dissipation thermique des appareils. Le matériau d'interface thermique est un matériau conducteur thermique typique qui peut être largement appliqué sur les éléments chauffants (tubes de puissance, thyristors, piles chauffantes électriques, etc.) et les radiateurs (dissipateurs thermiques, dissipateurs thermiques, etc.) dans divers produits électroniques, batteries de puissance, et équipements électriques.
1. Nouvelle batterie d'énergie
En tant que principale source d'énergie des véhicules à énergie nouvelle, les batteries de puissance doivent disposer autant de cellules de batterie que possible dans un certain espace pour augmenter leur autonomie de croisière. Il en résulte un espace de dissipation thermique très limité dans la batterie de puissance. Lorsque le véhicule fonctionne, la chaleur générée par les cellules de la batterie s'accumulera progressivement dans un petit espace de dissipation thermique, ce qui réduira l'efficacité de charge et de décharge de la batterie et affectera la puissance de la batterie ; dans les cas graves, cela provoquera un emballement thermique et affectera la sécurité et la durée de vie du système. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser de la colle d'enrobage thermoconductrice avec une certaine conductivité thermique pour réaliser l'enrobage entre les cellules de la batterie, ainsi qu'entre l'ensemble du groupe de modules de batterie et la plaque du dissipateur thermique. En raison des nouvelles batteries énergétiques, la plage de température de fonctionnement optimale des cellules des batteries électriques est très étroite, généralement comprise entre 20 et 40 °C et moins de 65 °C. Pour garantir la sécurité de fonctionnement du véhicule et les performances optimales de la batterie, un adhésif thermoconducteur est généralement nécessaire. La conductivité thermique de la colle d'empotage atteint plus de 3 W/(m·K).
2. Onduleur photovoltaïque
D'une manière générale, la conductivité thermique des onduleurs photovoltaïques ne doit pas être inférieure à 2,0 W/mK et la tension de tenue n'est pas inférieure à 5 kV/mm. Dans le même temps, afin de protéger le circuit imprimé et les composants de l'influence de l'environnement externe et des forces mécaniques, ainsi que de protéger la sécurité et la stabilité du circuit, la colle d'enrobage thermoconductrice utilisée dans les onduleurs photovoltaïques doit également avoir certaine résistance aux tremblements de terre, résistance aux chocs, résistance à la poussière, résistance aux UV, étanche à l'eau et à l'humidité, isolation et autres propriétés. De plus, étant donné que la durée de vie des systèmes photovoltaïques est généralement d'environ 20 ans, les exigences de durée de vie des adhésifs thermoconducteurs utilisés dans les onduleurs photovoltaïques sont également relativement élevées, généralement supérieures à 8 ans.
3. Borne 5G
La station de base est un dispositif fermé typique de dissipation thermique naturelle. Sa méthode de dissipation thermique consiste à permettre à la chaleur du dispositif d'alimentation d'être transférée d'abord au boîtier, puis conduite du boîtier vers l'air. Compte tenu des propriétés de traitement des équipements électroniques dans les stations de base 5G, la technologie de distribution est souvent utilisée dans la construction pour améliorer l'efficacité de l'automatisation. Par conséquent, l’adhésif thermoconducteur doit être préparé sous forme de gel avec une faible contrainte et un module de compression élevé.
4. Emballage de puce, dissipation thermique
La graisse silicone conductrice thermique avec de bonnes propriétés rhéologiques est principalement utilisée pour le remplissage entre la puce et l'enveloppe d'emballage, ainsi que pour l'enveloppe d'emballage et le dissipateur thermique. Étant donné que la température de fonctionnement de la puce atteint souvent 60 à 70 °C, le matériau de conductivité thermique utilisé sur la puce a des exigences de conductivité thermique très élevées. Élevé, il doit être supérieur à 5 W·(m·K) et nécessite des propriétés de base telles qu'une faible épaisseur de couche adhésive, une flexibilité élevée, une conductivité thermique élevée, une faible résistance thermique de contact et un coefficient de dilatation thermique approprié.
L'émergence de domaines d'application émergents a mis en avant des exigences plus diversifiées pour les matériaux d'interface thermique, qui ne se limitent plus à l'amélioration de la conductivité thermique, mais évoluent dans le sens d'une multifonctionnalité, notamment diélectrique, isolant, haute performance, fiabilité, ignifuge. et d'autres aspects, afin de mieux s'adapter aux besoins spécifiques de divers domaines, favorisant ainsi le progrès technologique et l'innovation dans les industries connexes.
8 concepts sur l'argile bentonite
1. Bentonite
La bentonite, également connue sous le nom de « bentonite » ou « bentonite », est un minéral non métallique dont la montmorillonite est le principal composant minéral. Il contient souvent une petite quantité d’illite, de kaolinite, de zéolite, de feldspath, de calcite et d’autres minéraux. Montmorillonite La teneur en pierre détermine la valeur d'utilisation de la bentonite naturelle.
2. Montmorillonite
La smectite est une grande famille de minéraux à la composition chimique complexe. L'International Clay Association a déterminé que Smectite est le nom de famille, c'est-à-dire la famille des smectites, également connue sous le nom de famille des smectites. Ce groupe de minéraux comprend deux sous-groupes, dioctaédrique et trioctaédrique, et plus d'une douzaine d'espèces minérales. La bentonite contient généralement des minéraux du sous-groupe dioctaédrique, tels que la montmorillonite, la beidellite, la nontronite, etc.
3. Bentonite de sodium et bentonite de calcium
Étant donné qu’une partie des ions silicium et des ions aluminium du tétraèdre silicium-oxygène et de l’octaèdre aluminium-oxygène sont souvent remplacés par d’autres cations bon marché, la structure cristalline de la montmorillonite a une charge négative permanente. Afin d’équilibrer le prix de l’électricité, la cellule unitaire de montmorillonite adsorbera les cations échangeables.
Selon le type, la teneur et les propriétés chimiques de cristallisation des cations échangeables contenus dans la bentonite, la bentonite est divisée en bentonite calcique, bentonite sodique, bentonite magnésium et bentonite calcium-sodium. Les plus courants sont les deux premiers. .
4. Bentonite biologique
L'organobentonite fait référence à l'utilisation de cations d'ammonium organiques pour remplacer les cations échangeables dans la montmorillonite, recouvrant la surface de la montmorillonite, bloquant le centre d'adsorption de l'eau, lui faisant perdre sa fonction d'absorption d'eau et se transformant en organobentonite hydrophobe et lipophile. complexe.
L'organobentonite peut être divisée en organobentonite à haute viscosité, organobentonite facilement dispersable, organobentonite auto-activante et organobentonite de haute pureté selon les fonctions et les composants.
5. Bentonite de lithium
Il existe très peu de ressources naturelles en bentonite de lithium. Par conséquent, la lithiation artificielle est l’une des principales méthodes de préparation de bentonite de lithium.
La bentonite de lithium peut former un gel dans les solvants organiques et remplacer la bentonite organique. La bentonite de lithium a d'excellentes propriétés de gonflement, d'épaississement et de suspension dans l'eau, les alcools inférieurs et les cétones inférieures, elle est donc largement utilisée dans les revêtements architecturaux, les peintures au latex, les revêtements de coulée et d'autres produits pour remplacer divers agents de suspension organiques à base de cellulose.
6. Argile activée
L'argile activée est fabriquée à partir d'argile (principalement de la bentonite) comme matière première, obtenue par acidification inorganique ou traitement au sel. Il s'agit d'une poudre poreuse blanc-blanc cassé avec une structure microporeuse et une grande surface spécifique, et possède de fortes propriétés d'adsorption. Il est principalement utilisé pour la décoloration et le raffinage des produits de transformation du pétrole (huile lubrifiante, paraffine, vaseline) et des huiles industrielles animales et végétales, et est utilisé comme adsorbant et support de catalyseur dans l'industrie chimique.
7. Montmorillonite à piliers
La montmorillonite à piliers est un matériau minéral doté de pores bidimensionnels formés de cations inorganiques polymérisés ou d'ions organiques (molécules) insérés dans la montmorillonite. Il présente une grande surface spécifique, une bonne stabilité thermique, une forte acidité de surface et une taille de pores réglable. Il présente de larges perspectives d'application dans l'industrie pétrochimique, le traitement des eaux usées, les matériaux antibactériens et d'autres domaines.
8. Gel bentonite
Le gel inorganique de bentonite est un produit colloïdal à haute valeur ajoutée produit avec de la bentonite comme matière première principale par purification, modification du sodium, modification par phosphatation et gélification. Le processus de préparation comprend principalement la purification du minerai brut de bentonite. Il existe quatre processus principaux : la modification du sodium, la modification par phosphatation et la gélification.
Le gel inorganique est un produit de transformation en profondeur de bentonite à haute valeur ajoutée qui peut être utilisé comme agent thixotropique, épaississant, dispersant, agent de suspension, stabilisant, etc. Il est largement utilisé dans les produits chimiques quotidiens, les produits pharmaceutiques, les détergents, la céramique, le verre, la fabrication du papier, et le casting. , batterie et autres industries.
En savoir plus sur les poudres : termes et concepts incontournables
Concassage/broyage/pulvérisation
Le processus de réduction de la taille des particules.
Broyage à sec
Le processus de broyage dans l’air ou dans d’autres milieux gazeux.
meulage continu
Le processus d'alimentation continue et uniforme des matériaux à traiter dans le dispositif (ou système) de concassage, et en même temps, les matériaux broyés sont déchargés à temps.
meulage de surfaces
Sous l'action de forces extérieures telles que la friction et le cisaillement, le processus de meulage repose principalement sur le meulage et le pelage de surface.
meulage par percussion
Le processus de concassage est réalisé en utilisant l'impact des pièces mobiles à grande vitesse de l'équipement de concassage sur le matériau ou l'impact du matériau en mouvement à grande vitesse et du mur.
Pulvérisation à jet
Le jet à grande vitesse formé par l'expansion et l'accélération du gaz comprimé à travers la buse provoque un impact, une collision et un frottement entre les particules et entre les particules et la paroi, réalisant ainsi le processus de concassage.
Rapport de broyage/rapport de réduction de taille
Le rapport entre les diamètres caractéristiques des particules du matériau d'alimentation et du matériau de décharge pendant l'opération de concassage indique le degré de réduction de la taille des particules du matériau après le concassage.
efficacité de broyage
Le taux de production de produits qualifiés par unité de consommation d'énergie par unité de temps.
balance de broyage
Pendant le processus de concassage, la taille des particules du matériau en poudre ne continue plus à diminuer et la surface spécifique ne continue plus à augmenter.
mécano-chimie
Modifications structurelles ou physiques et chimiques induites par les forces mécaniques lors du processus de concassage du matériau.
médias de broyage
C'est un objet qui est chargé dans le broyeur et qui utilise les effets d'impact, de collision, de cisaillement, de meulage et de pelage générés lors de son mouvement pour écraser le matériau.
Aide au broyage
Additifs supplémentaires pour améliorer l’efficacité du concassage et du broyage.
Agent dispersant/dispersant
Il s'agit d'un additif qui s'adsorbe de manière directionnelle à la surface des particules traitées pour les empêcher de s'agréger les unes aux autres et maintenir la stabilité des particules pendant une certaine période de temps.
classification
Processus de division d'un matériau en deux ou plusieurs niveaux de distribution granulométrique.
Tamisage
Le processus de classement à l’aide de tamis.
classification des fluides
Le processus de classification des milieux liquides ou gazeux.
Classement sec/classement vent (classement sec)
Le processus de classification dans l’air ou dans d’autres milieux gazeux.
classification gravitationnelle
Processus de classification des particules en fonction de la différence de leur vitesse de sédimentation finale dans un milieu liquide ou gazeux.
classification centrifuge
Processus de classement basé sur les différentes trajectoires des particules dans le champ de force centrifuge.
Taille de coupe
Selon la taille des particules, le matériau est divisé en particules grossières et fines et la taille limite de séparation du produit.
efficacité de la classification
Le degré de séparation des produits grossiers et fins au cours du processus de classification est généralement exprimé par le rapport entre la masse du matériau à grains fins après classification et la masse du matériau classé plus petite que la taille des particules de coupe. C'est une mesure de la qualité de l'opération de classement. un indicateur important.
traitement de surface
Terme général désignant des processus tels que la mise en forme des particules, la modification de surface et le revêtement de surface.
conception fonctionnelle des particules
Processus de modification de la morphologie, de la structure et des caractéristiques des particules à des fins de fonctionnalisation des matériaux.
Modification de la forme des particules
Un processus qui modifie la forme des particules.
sphéricité
Processus de transformation de particules de forme irrégulière en particules sphériques ou approximativement sphériques.
Degré de sphéricité
La forme des particules est proche d'une sphère.
modification de la surface
Processus de modification des propriétés de surface des particules par adsorption, réaction, revêtement ou revêtement de modificateurs de surface sur la surface des particules.
modification humide
Processus de modification de surface de matériaux dans une boue avec un certain rapport solide-liquide ou teneur en solides.
Modification à sec
Le processus de modification de surface de matériaux en poudre secs ou séchés.
revêtement physique
Le processus de modification de surface à l’aide de méthodes physiques.
modification mécano-chimique
Le processus de modification de la surface est obtenu à l’aide d’une forte force mécanique lors du processus de concassage.
modification de l'encapsulation
Le processus de modification de surface en recouvrant la surface des particules d’un film homogène et d’une certaine épaisseur.
modification de surface à haute énergie
Le processus de modification de surface par irradiation ou rayonnement.
Agent modificateur de surface
Substances qui modifient la surface des particules.
revêtement de surface
Processus de formation de revêtements inorganiques à la surface des particules.