Silisyum nitrür tozunun yüzeyi nasıl değiştirilir?
Silisyum nitrür tozunun yüzey modifikasyonu, esas olarak toz yüzeyinin çeşitli fiziksel ve kimyasal yöntemlerle işlenerek parçacıkların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin iyileştirilmesini içerir.
Yüzey modifikasyonu, toz parçacıkları arasındaki karşılıklı çekimi azaltarak tozun ortamda daha iyi dağılmasını ve toz bulamacının dağılabilirliğini artırabilir. Ayrıca, silisyum nitrür tozunun yüzey aktivitesini artırarak diğer maddelerle uyumluluğunu artırabilir ve böylece yeni özellikler geliştirebilir.
Toz yüzey modifikasyonunun temel prensibi, toz ve yüzey modifiye edici arasındaki etkileşimin toz yüzeyinin ıslanabilirliğini artırması ve sulu veya organik ortamdaki dağılımını iyileştirmesidir.
1. Yüzey Kaplama Modifikasyonu
Yüzey kaplama modifikasyon teknolojisi, kaplama malzemesini kaplanmış nesnenin yüzeyine düzgün bir şekilde tutturmak için fiziksel veya kimyasal adsorpsiyondan yararlanarak düzgün ve eksiksiz bir kaplama tabakası oluşturur. Kaplama işlemi sırasında oluşan kaplama tabakası genellikle tek tabakalıdır.
Kaplama modifikasyonu genellikle inorganik ve organik olarak sınıflandırılır. İnorganik kaplama, öncelikle tozu modifiye etmek için seramik parçacıklarının yüzeyine uygun oksit veya hidroksitlerin biriktirilmesini içerir, ancak bu modifikasyon yalnızca fiziksel özellikleri etkiler. Organik kaplama ise kaplama malzemesi olarak organik maddelerin seçilmesini içerir. Bu organik maddeler, toz parçacıklarının yüzeyindeki gruplarla bağlanır ve seçici olarak yüzeye adsorbe olarak kaplama tabakasının özelliklerini toza aktarır.
Bu modifikasyon teknolojisi düşük maliyetli, basit adımlar ve kolay kontrol sunar, ancak elde edilen sonuçlar genellikle sınırlıdır.
2. Yüzey Asit ve Alkali İşlemi
Seramik kalıplama işlemleri genellikle yüksek katı madde içeriğine ve düşük viskoziteye sahip seramik bulamaçları gerektirir. Toz yüzeyindeki yük yoğunluğu, bulamacın reolojik ve dağılabilirliğini önemli ölçüde etkiler. Seramik toz yüzeyinin yıkanması (asit ve alkali işlemler), tozun yüzey yük özelliklerini değiştirebilir. Adından da anlaşılacağı gibi, bu modifikasyon yöntemi, silisyum nitrür tozunun farklı konsantrasyonlardaki asit veya alkali çözeltileriyle iyice karıştırılıp yıkanmasını içerir.
Aynı zamanda, belirli bir konsantrasyondaki alkali işlem, seramik tozlarının yüzeyiyle reaksiyona girebilir. Wang Yongming ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmalar, alkali yıkama işleminin silisyum karbür tozunun yüzeyindeki silanol içeriğini azaltabileceğini, oksidasyon derecesini düşürebileceğini, parçacıklar arasındaki elektrostatik itmeyi değiştirebileceğini ve bulamacın reolojik özelliklerini iyileştirebileceğini göstermiştir.
3. Dispersant Modifikasyonu
Farklı seramik tozu türleri arasındaki farklılıklara dayanarak, uygun bir dispersant seçmek veya yeni bir dispersant tasarlamak, seramik bulamacının katı içeriğini artırmada önemli bir rol oynar. Eklenen dispersantın türü ve miktarı, seramik özellikleri üzerindeki etkiyi önemli ölçüde değiştirebilir.
Dispersantlar genellikle hem hidrofilik hem de hidrofobik yapılara sahiptir ve bu hidrofilik ve hidrofobik gruplar arasındaki etkileşim sayesinde seramik bulamacının dispersiyon özelliklerini ayarlarlar. Dispersantlar arasında yüzey aktif maddeler veya polimer elektrolitler bulunur; yüzey aktif maddeler arasında ise katyonik ve anyonik yüzey aktif maddeler bulunur.
Polimer elektrolitler arasında polivinil sülfonik asit, poliakrilik asit, polivinil piridin ve polietilenimin bulunur. Dispersanlar, toz yüzeyiyle kimyasal ve fiziksel adsorpsiyon da dahil olmak üzere adsorpsiyon reaksiyonlarına girebilir ve parçacıklar arası kuvvetlerden (van der Waals kuvvetleri ve elektrostatik itme) ve sterik etki potansiyelinden yararlanabilirler.
4. Yüzey Hidrofobisite Modifikasyonu
Yüzey hidrofobisite modifikasyonu, seramik tozdaki hidroksil gruplarının hidrokarbon grupları, uzun zincirli alkil grupları ve sikloalkil grupları gibi hidrofobik gruplara dönüştürülmesini içerir. Bu organik gruplar seramik toz yüzeyine bağlanarak güçlü bir hidrofobik etki gösterir ve dispersiyon ortamında daha iyi dispersiyon sağlayarak aglomerasyonu önler.
Polimerler silisyum nitrür tozunun yüzeyine aşılandığında, uzun polimer zincirleri toz yüzeyine bağlanırken, diğer uçlardaki hidrofilik zincirler sulu ortama uzanır. Dispersiyon süreci boyunca toz parçacıkları hem parçacıklar arası itmeyi hem de uzun polimer zincirlerinin yarattığı sterik engeli deneyimler ve bunun sonucunda daha iyi bir bulamaç dispersiyonu elde edilir.
Kaolin'in dört yenilikçi uygulama alanı ve beklentileri
1:1 katmanlı bir silikat minerali olan kaolin, dağılabilirlik, plastisite, sinterlenebilirlik, refrakter özellikler, iyon değiştirilebilirlik ve kimyasal kararlılık gibi çok sayıda özelliğe sahip olması nedeniyle çeşitli endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Günümüzde kaolinin uygulamaları ağırlıklı olarak seramik, kağıt yapımı ve refrakterler gibi geleneksel endüstrilerde yoğunlaşmıştır.
1. Yüksek Performanslı Kompozitler
Kaolinin kompozitlerde uygulanması, malzemelerin yüzey özelliklerini (adsorpsiyon kapasitesi gibi) iyileştirebilir.
Kaolinin kompozitlerdeki faydaları arasında adsorpsiyonu artırma, elektriksel özellikleri geliştirme, termal kararlılığı/yangına dayanıklılığı artırma ve mekanik kararlılığı iyileştirme yer alır. Ancak pratik uygulamalar, kaolinin kompozitlerdeki yetersiz dağılabilirliği ve arayüz uyumluluğu gibi, etkinliğini sınırlayabilecek zorluklar sunmaktadır.
Gelecekteki araştırma alanları, dağılabilirliğini ve matris malzemeleriyle uyumluluğunu iyileştirmek için daha verimli ve çevre dostu kaolin yüzey modifikasyon teknolojilerinin geliştirilmesini içermektedir; Enerji hasadı, atık su arıtımı ve yangın güvenliği gibi belirli uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak üzere çok işlevli kaolin bazlı kompozitlerin tasarımını araştırmak; ve nano ölçekli işleme ve moleküler manipülasyon yoluyla kaolinin özgül yüzey alanını ve aktif bölge sayısını daha da artırarak performansını artırmak. Ayrıca, kaolin kompozitleri için düşük maliyetli ve çevre dostu üretim süreçlerini teşvik etmek ve geniş ölçekli uygulamalar elde etmek için akıllı üretim teknolojilerini entegre etmek için çaba gösterilmelidir.
2. Gözenekli Malzemeler: Moleküler Elek Alanı
Moleküler elekler, farklı molekülleri seçici olarak adsorbe eden düzenli bir gözenek yapısına sahip malzemelerdir. Petrol rafinasyonunda, petrokimyada, tarımda ve su arıtımında yaygın olarak kullanılırlar. Silika ve alümina bakımından zengin, yaygın ve ucuz bir doğal mineral olan kaolin, zeolit moleküler eleklerin sentezlenmesinde doğrudan kullanılabilir. Geleneksel ve potansiyel olarak toksik olan silisyum ve alüminyum kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, kaolin yalnızca çevre dostu olmakla kalmaz, aynı zamanda maliyetleri düşürür ve sentez sürecini basitleştirir.
Kaolin, kalsinasyon ve asit liçi gibi basit ön işlemlerle silikat ve alümina aktivitesini aktive etmekle kalmaz, aynı zamanda şablonlama maddesi manipülasyonu ve sıcaklık optimizasyonu yoluyla moleküler elek performansını da artırır.
3. Biyomedikal
Kaolin, mükemmel biyouyumluluk, yüksek özgül yüzey alanı, kimyasal inertlik, kolloidal özellikler ve tiksotropi ile karakterize bir tür nanosilikat kil mineralidir. Biyomedikal alanındaki araştırmalar, temel ilaç taşıyıcı uygulamalarından gen terapisi ve 3B biyobaskı gibi daha karmaşık biyomedikal uygulamalara doğru yavaş yavaş kaymaktadır. Kaolinin uygulamaları, basit fiziksel destek ve ilaç salınımından hücre büyümesini ve gen iletimini destekleyen karmaşık sistemlere kadar genişlemiştir.
4. Enerji Depolama
Enerji depolama her zaman gündemde olan bir konu olmuştur. Verimli ve sürdürülebilir enerji depolama çözümleri aramak, küresel enerji zorluklarının üstesinden gelmenin temel yollarından biridir. Benzersiz yapısı ve çok işlevliliği ile kaolin, enerji depolama için ideal bir aday haline gelmiştir. Kaolin, lityum iyon piller, süper kapasitörler ve mikrobiyal yakıt hücreleri gibi çeşitli enerji depolama cihazlarında kullanılmaktadır.
Kaolinin gelecekteki uygulama beklentileri şunlardır:
a. Yenilikçi malzemelerin araştırma ve geliştirme çalışmaları, elektronik, enerji depolama ve diğer alanlardaki performansını artırmayı amaçlayan kaolin nano işleme ve yüzey modifikasyon teknolojilerine odaklanacaktır. Örneğin, kaolin bazlı nanokompozitler, mekanik mukavemet ve iletkenliği artırmak için polimerler veya karbon bazlı malzemelerle birleştirilerek geliştirilebilir.
b. Kaolin, özellikle ağır metallerin giderimi ve kirleticilerin adsorpsiyonu gibi su arıtımı ve toprak ıslahı gibi çevresel sorunlara çözüm sağlama potansiyeline sahiptir.
c. Disiplinlerarası teknolojilerin entegrasyonu, ilaç taşıyıcı sistemler veya biyoaktif iskeleler geliştirmek için biyoteknolojiyi entegre ederek kaolinin biyofarmasötik alanında yenilikçi uygulamalarını teşvik edecektir.
d. Çevre dostu malzemelere yönelik artan pazar talebiyle birlikte, şirketler yenilikçi keşifleri yüksek sıcaklığa dayanıklı kaolin seramikleri veya hafif kompozitler gibi rekabetçi ürünlere dönüştürmek için Ar-Ge kurumlarıyla iş birliğini güçlendirmelidir.
e. Sürdürülebilir kalkınmaya yönelik küresel vurguyla birlikte, politika desteği ve ekonomik fizibilite, kaolin Ar-Ge ve uygulamalarının yönünü etkileyecektir. Bu nedenle, sektörün kaynak bulunabilirliğini ve maliyet optimizasyonunu yakından izlemesi, risk yönetimini güçlendirmesi ve karmaşık uluslararası ortamla başa çıkabilmek için küresel rekabet gücünü artırması gerekmektedir.
Kozmetik amaçlı SDS modifiye baryum sülfat
Kozmetik opaklaştırıcılar, lekeleri gizleme ve cildi aydınlatma gibi etkilere ulaşmak için temel bileşenlerdir; dağılabilirlikleri ve stabiliteleri, ürün performansını ve raf ömrünü doğrudan etkiler.
Baryum sülfat, yüksek kırılma indisi, iyi opaklığı ve kimyasal stabilitesi nedeniyle kozmetiklerde yaygın olarak kullanılır. Ancak, topaklanma eğilimi kozmetiklerdeki kullanımını sınırlar.
Bu çalışma, bilyalı öğütme yöntemiyle ultra ince baryum sülfat hazırlayarak ve yüzey modifikasyonu ve dispersiyon işlemlerini optimize ederek kozmetik matrislerdeki baryum sülfatın dağılabilirliğini ve stabilitesini incelemektedir.
1. Modifikasyon Yöntemleri
(1) Baryum Sülfat Ön İşlemi
Endüstriyel sınıf baryum sülfat kurutuldu ve 200 mesh'lik bir elekten partiler halinde elendi. Her parti için 100 g baryum sülfat, iki silindirli bir değirmende 0,5 g stearik asit ile 3 dakika karıştırıldı. Rulolar daha sonra minimum boşluğa ayarlandı ve 6 kez geçirildi, ardından 2 mm boşluk bırakılarak son bir geçiş gerçekleştirildi ve ilk karıştırma işlemi tamamlandı. Karıştırılmış baryum sülfat, ön işlem görmüş ürünü elde etmek için 80°C'de 4 saat kurutuldu.
(2) Yüzey Modifikasyonu
100 birim baz formülasyon kullanılarak, farklı oranlarda ön işlem görmüş baryum sülfat eklendi ve 60°C'de yüzey modifikasyonuna tabi tutuldu. Modifikasyon sırasında 1,5 birim sodyum dodesil sülfat eklendi ve karışım iyice karıştırıldı. Rulolar minimum boşluğa ayarlandı ve düzleştirilmeden önce 6 kez geçirildi ve modifiye baryum sülfat elde edildi.
(3) Dispersiyonun Hazırlanması
Modifiye baryum sülfat, mekanik karıştırma ve ultrasonik dispersiyon kombinasyonu kullanılarak farklı oranlarda baz formülasyona dağıtıldı. Belirli bir miktarda modifiye baryum sülfat tartıldı, deiyonize suya eklendi ve 10 dakika boyunca ultrasonik olarak dağıtıldı. Baz formülasyonu daha sonra karıştırılarak yavaşça eklendi ve karışım 30 dakika daha karıştırıldı.
2. Optimal Modifikasyon Prosesi ve Performans Değerlendirmesi
(1) Optimal Modifikasyon Prosesi
Sistematik araştırmalarla, optimum proses koşulları belirlendi: Endüstriyel sınıf baryum sülfat, 200 mesh'lik bir elekten elendi ve 60°C'de 4 saat kurutuldu. Yüzey değiştirici olarak baryum sülfat ağırlığının %1,5'i oranında sodyum dodesil sülfat kullanıldı ve modifikasyon 60°C'de 2 saat gerçekleştirildi. Dispersiyon prosesinde, baryum sülfat içeriği %15-20, dispersiyon sıcaklığı 60°C, dispersiyon süresi 15 dakika ve sistem pH'ı 8,0-8,5'te tutuldu. Mekanik karıştırma ve ultrasonik dispersiyon kombinasyonu kullanıldı.
Bu koşullar altında, elde edilen dispersiyon sistemi aşağıdaki özellikleri sergilemiştir: 0,8-1,2 μm ana parçacık boyutuna sahip homojen bir parçacık boyutu dağılımı; 7 gün içinde önemli bir tortulaşma olmadan iyi bir dağıtıcı kararlılığı; ve homojen ve sürekli bir filmle mükemmel bir örtücülük.
(2) Kozmetiklerde Uygulama Değerlendirmesi
Hazırlanan baryum sülfat dispersiyonu kozmetik formülasyonlarda değerlendirilmiştir: Modifiye baryum sülfat dispersiyonunun %15'inin bir fondöten kremine eklenmesi, baz matrisle iyi uyumluluk ve faz ayrımı olmadan iyi bir örtücülük ve keyifli bir kullanıcı deneyimi sağlamıştır.
Dispersiyonun %20'sinin bir kapatıcı formülasyonuna eklenmesi, örtücülüğü önemli ölçüde iyileştirmiş, iyi bir stabilite sağlamış ve doğal ve uzun süreli bir etki sağlamıştır.
Uygulama değerlendirme sonuçları, optimize edilmiş işlem kullanılarak hazırlanan baryum sülfat dispersiyonunun kozmetik uygulamalarda mükemmel performans gösterdiğini göstermektedir. ALPA, ürününüzün değerini en üst düzeye çıkarmak için ultra ince öğütme ve sınıflandırma konusunda uzmanlaşmıştır. Baritin ultra ince öğütme ve sınıflandırma konusunda uzmanlaşmıştır.
Montmorillonitin yeni enerji alanındaki potansiyeli
Montmorillonit (MMT), katmanlı bir silikat mineralidir. Yapısında, alüminyum-oksijen oktahedralarındaki yüksek değerlikli alüminyum atomları, düşük değerlikli atomlarla kolayca yer değiştirebilir ve bu da katmanlar arasında negatif bir yük oluşmasına neden olur. Katmanlar arası yapının stabilitesini korumak için montmorillonit, çevresinden Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ ve K+ gibi katyonları adsorbe eder. Bu özellik, montmorillonite güçlü adsorpsiyon ve katyon değişim yetenekleri kazandırır. Bu benzersiz yapı ve değişim kapasitesi, montmorillonite yeni enerji teknolojileri alanında önemli uygulama potansiyeli kazandırır.
Lityum Pil Malzemeleri
(1) Katı Hal Elektrolitleri İçin
Çok sayıda çalışma, yeni bir inorganik dolgu maddesi olan montmorillonitin (MMT), katı polimer elektrolitlerin (SPE'ler) iyonik iletkenliğini ve mekanik özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebileceğini göstermiştir.
(2) Yapay SEI Katmanlarının Oluşturulması
Yapay katı elektrolit ara faz (SEI) filmlerinde, katmanlı montmorillonit-lityum (Li-MMT), SEI katmanına iyi mekanik özellikler kazandırır ve lityum dendrit büyümesini baskılamaya yardımcı olan Li+ taşıma kanalları sağlar. Li-MMT'deki hızlı Li+ kanallarından yararlanan, Li-MMT SEI katmanıyla birleştirilmiş bir Li-LiFePO4 tam hücresi, üstün hız performansı sergiler ve 1C hızında 400 döngüden sonra %90,6'lık yüksek bir kapasite tutma oranı sağlar.
(3) Ayırıcı Optimizasyonu
MMT, mükemmel adsorpsiyon özellikleri nedeniyle ayırıcıları optimize etmek için kullanılır. Ticari PE ayırıcılarla karşılaştırıldığında, Li-MMT ile modifiye edilmiş ayırıcı, elektrot/elektrolit arayüzünde daha yüksek bir Li+ konsantrasyonuna sahiptir, bu da seçici lityum birikimini azaltır, yerel akım yoğunluğunu zayıflatır ve dendrit büyümesini baskılar.
(4) Sıvı Elektrolitlerin Optimizasyonu
Lityum metal pil sistemlerinde, PEO elektrolitlerine kıyasla montmorillonit, +26 mV'luk bir zeta potansiyeli ile metalik lityumla daha güçlü bir afinite gösterir ve bu da montmorillonit yüzeyinin yakınındaki lityum iyonlarının zenginleşmesini destekler. Lityum iyonlarının adsorpsiyonu ve ayrılmasıyla, aşırı potansiyel hafifçe -57,7 mV'a yükselir ve lityum iyonlarının montmorillonitten göç ederek bakır akım toplayıcı yüzeyine birikmesine neden olur.
(5) Taşıyıcı Malzemeler
Süper Kapasitörler
Şablon Malzemeler
Atapulgit, montmorillonit, halloysit ve diatomit gibi bazı doğal minerallerin belirli morfolojileri vardır ve bunlar genellikle belirli morfolojilere sahip gözenekli karbon malzemeleri sentezlemek için şablon olarak kullanılır. Ayrıca, belirli morfolojilere sahip iletken polimerler mineral şablon yöntemi kullanılarak sentezlenebilir. (2) Elektrot Taşıyıcı Malzemeler
Belirli morfolojilere sahip aktif malzemeler elde etmek, aynı zamanda özgül kapasitansı artırmak ve döngü kararlılığını iyileştirmek için, montmorillonit ve halloysit gibi minerallerin yüzeyine aktif malzemeler yüklenebilir.
Metan Depolama Malzemeleri
Araştırmacılar, geleneksel sıkıştırılmış doğal gaz ve sıvılaştırılmış doğal gaz teknolojilerine alternatif olarak ekonomik, kullanışlı ve güvenli olan adsorpsiyon tabanlı doğal gaz depolama teknolojisinin kullanımını araştırmaktadır. Çalışmalar, kil minerallerinin kaya gazı rezervuarlarının oluşumunda ve gelişiminde olumlu bir rol oynadığını ve gaz depolama kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir.
Elektrokatalitik Malzemeler
Elektrokataliz, elektrot/elektrolit arayüzünde yük transfer reaksiyonlarını hızlandıran bir kataliz türüdür ve elektrokimyasal hidrojen oluşumu, oksijen oluşumu ve NOx indirgenmesi gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Montmorillonit gibi kil mineralleri, partikül agregasyonunu önlemek, hassaslaştırıcı moleküllerin kararlılığını artırmak ve reaksiyon seçiciliğini artırmak için fotoelektrokatalitik elektrot reaksiyon bileşenleri için taşıyıcı olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Faz Değişimi Termal Enerji Depolama Malzemeleri
Faz değişimi termal enerji depolama malzemeleri (FDM'ler), faz değişimi sırasında ısı emilimini veya salınımını termal enerji depolama ve salınımı için kullanan yeni bir tür fonksiyonel malzemedir. Doğal mineraller, faz değişimi termal enerji depolama alanında önemli bir rol oynar. Bir yandan, doğal minerallerin kendileri mükemmel inorganik faz değişim malzemeleridir ve uygun çekirdekleştirici maddeler ve koyulaştırıcılar eklendikten sonra yüksek performanslı faz değişimi termal enerji depolama malzemelerine dönüştürülebilirler. Diğer yandan, minerallerin gözenekli yapısı, faz değişimi termal enerji depolama malzemeleri için mükemmel bir taşıyıcı görevi görebilir.
Titanyum dioksit toz kaplama modifikasyonu
Titanyum dioksit tozunun (titanyum beyazı) yüzey modifikasyonu, performansını (dağılabilirlik, hava koşullarına dayanıklılık, parlaklık ve kimyasal kararlılık gibi) artırmak için önemli bir yöntemdir. Yaygın yüzey modifikasyon teknikleri genel olarak üç kategoriye ayrılabilir: inorganik kaplama, organik kaplama ve kompozit kaplama. Aşağıda bu yöntemlerin ayrıntılı bir sınıflandırması ve kısa bir tanıtımı yer almaktadır:
İnorganik Kaplama Modifikasyonu
Bu yöntem, titanyum dioksit parçacıklarının yüzeyinin inorganik oksit veya tuzlardan oluşan bir tabaka ile kaplanmasını ve kimyasal kararlılığını ve optik özelliklerini iyileştirmek için fiziksel bir bariyer oluşturulmasını içerir.
1. Oksit Kaplama
Prensip: Metal oksit hidratları (SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂ vb.) titanyum dioksit parçacıklarının yüzeyine çökeltilerek homojen bir kaplama tabakası oluşturur.
İşlem: Tipik olarak, titanyum dioksit bulamacına metal tuzlarının (sodyum silikat, alüminyum sülfat gibi) eklendiği ve pH değerinin metal oksit hidratlarının yüzeye çökelmesi için ayarlandığı sıvı faz biriktirme yöntemi kullanılır.
2. Kompozit Oksit Kaplama
Prensip: İki veya daha fazla metal oksit (Al₂O₃-SiO₂, ZrO₂-SiO₂ vb.) ile kaplama, her bir bileşenin avantajlarını bir araya getirir.
Özellikler: Üstün genel performans; örneğin, Al₂O₃-SiO₂ kaplama, dağılabilirliği ve hava koşullarına dayanıklılığı aynı anda artırarak zorlu otomotiv kaplamaları ve bobin kaplamaları için uygundur.
3. Tuz Kaplama
Prensip: Titanyum dioksit parçacıklarının yüzeyinde çözünmeyen bir tuz tabakası oluşturmak için metal tuzlarının (fosfatlar, silikatlar, sülfatlar vb.) kullanılması.
Organik Kaplama Modifikasyonu
Bu yöntem, organik bileşiklerin titanyum dioksit yüzeyindeki hidroksil gruplarıyla reaksiyona girmesini ve organik ortamlarla uyumluluğunu artırmak için organik bir moleküler tabaka oluşturmasını içerir. 1. Bağlayıcı Madde Kaplaması
Prensip: Bağlayıcı maddelerin (silan, titanat ve alüminat gibi) amfifilik yapısından yararlanılarak, bir ucu titanyum dioksit yüzeyindeki hidroksil gruplarına bağlanırken, diğer ucu organik matrisle (örneğin reçine, polimer) reaksiyona girer.
Fonksiyonları:
Silan bağlayıcı maddeler: Su bazlı kaplamalarda ve mürekkeplerde yaygın olarak kullanılan, sulu sistemlerde titanyum dioksitin dağılabilirliğini artırır.
Titanat/alüminat bağlayıcı maddeler: Plastik ve kauçuk gibi yağlı sistemlerde uyumluluğu artırarak, işleme sırasında aglomerasyonu azaltır.
2. Yüzey Aktif Madde Kaplama
Prensip: Yüzey aktif maddeler (yağ asitleri, sülfonatlar ve kuaterner amonyum tuzları gibi), fiziksel adsorpsiyon veya kimyasal reaksiyon yoluyla titanyum dioksit yüzeyine yapışarak bir yük tabakası veya hidrofobik tabaka oluşturur.
3. Polimer Kaplama
Prensip: Polimerlerin (akrilatlar, epoksi reçineleri ve siloksanlar gibi) polimerizasyon reaksiyonları yoluyla titanyum dioksit yüzeyine aşılanması.
Fonksiyonları:
Kalın bir kaplama tabakası oluşturarak kimyasal saldırılara karşı daha fazla koruma sağlar ve hava koşullarına dayanıklılığı ve mekanik özellikleri iyileştirir.
Yüksek performanslı kompozitler ve kaplamalar için uygun, belirli reçinelerle uyumluluğu artırır.
4. Organosilikon Kaplama
Prensip: Titanyum dioksit parçacıklarını kaplamak için polisiloksanların (silikon yağı, silikon reçinesi vb.) düşük yüzey enerjisinden yararlanılır.
Fonksiyonları: Yüzey gerilimini azaltır, dağılabilirliği ve kayganlığı artırır, mürekkeplerde ve kozmetiklerde yaygın olarak kullanılır.
Kompozit Kaplama Modifikasyonu
İnorganik ve organik kaplamaların avantajlarını birleştiren çift kaplama işlemi (sıralı veya eş zamanlı) tamamlayıcı performans sağlar.
1. İnorganik-Organik Sıralı Kaplama
İşlem: İlk olarak inorganik oksitlerle (örneğin SiO₂) fiziksel bir bariyer oluşturulur, ardından bağlayıcı maddeler veya polimerlerle organik modifikasyon gerçekleştirilir.
Özellikler: Hava koşullarına dayanıklılık ve uyumluluğu dengeler, yüksek performanslı mimari kaplamalar veya otomotiv OEM boyaları için uygundur. 2. İnorganik-Organik Eş Zamanlı Kaplama
İşlem: İnorganik ve organik kaplama maddeleri aynı reaksiyon sistemine eş zamanlı olarak eklenerek bir çekirdek-kabuk yapısı oluşturulur.
Özellikler: Kaplama tabakası daha güçlü yapışma ve önemli ölçüde iyileştirilmiş performans sergiler, üst düzey uygulamalar (örneğin havacılık kaplamaları, nanokompozitler) için uygundur.
Diğer Özel Kaplama Teknolojileri
1. Nanopartikül Kaplama
Prensip: Kaplamada nanopartiküllerin (örneğin nano-SiO₂, nano-ZnO) kullanılması, UV korumasını ve şeffaflığı artırır ve güneş koruyucu kozmetiklerde ve optik kaplamalarda yaygın olarak kullanılır.
2. Mikrokapsülleme
Prensip: Titanyum dioksit partiküllerinin polimerik mikrokapsüllere kapsüllenmesi, kapsülün yırtılma koşullarını (örneğin sıcaklık, pH) kontrol ederek titanyum dioksitin salınması, akıllı kaplamalar ve kontrollü salım sistemleri için uygundur.
Farklı kaplama yöntemlerinin seçimi, uygulamaya (örneğin kaplamalar, plastikler, mürekkepler, kozmetikler) ve performans gereksinimlerine (hava koşullarına dayanıklılık, dağılabilirlik, uyumluluk vb.) bağlıdır.
Nano çinko oksitin altı ana modifikasyon yöntemi
Nano çinko oksit, yeni bir tür fonksiyonel ince inorganik kimyasal malzemedir. Küçük partikül boyutu ve geniş özgül yüzey alanı sayesinde kimya, optik, biyoloji ve elektronikte benzersiz fizikokimyasal özelliklere sahiptir. Antimikrobiyal katkı maddeleri, katalizörler, kauçuk, boyalar, mürekkepler, kaplamalar, cam, piezoelektrik seramikler, optoelektronik ve günlük kimyasal uygulamalarda yaygın olarak kullanılır ve geliştirme ve kullanım açısından büyük umut vaat eder.
Ancak, geniş özgül yüzey alanı ve yüksek özgül yüzey enerjisi nedeniyle nano çinko oksit, güçlü yüzey polaritesi gösterir, kendiliğinden aglomerasyona eğilimlidir ve organik ortamlarda eşit şekilde dağılması zordur; bu da nano etkisini önemli ölçüde sınırlar. Bu nedenle, nano çinko oksit tozlarının dispersiyonu ve yüzey modifikasyonu, nanomalzemelerin matrislere uygulanabilmesi için gerekli işlemlerdir.
1. Yüzey Aktif Madde Modifikasyonu
Yüzey aktif madde modifikasyonu, nanomalzemelerin yüzeyinde organik bir kaplama oluşturmak için yüzey aktif maddelerin elektrostatik etkileşimini içerir ve böylece organik matrislerle uyumluluklarını artırır.
Yüzey aktif madde modifikasyonu basit bir işlem olmasına rağmen, etkinliği genellikle zayıftır ve nanomalzemelerin yüzeyinde kararlı ve sağlam bir kaplama oluşturmayı zorlaştırır.
2. Mekanokimyasal Modifikasyon
Mekanokimyasal modifikasyon, nanomalzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirmek için mekanik kuvvetler kullanır ve böylece diğer maddelerle afinitelerini ve reaktivitelerini artırır.
Ancak, mekanokimyasal modifikasyon genellikle uzun zaman alır ve nanomalzemeler için genellikle zayıf sonuçlar verir.
3. Yüksek Enerjili Modifikasyon
Yüksek enerjili modifikasyon, plazma veya radyasyon işlemi kullanılarak organik bileşik monomerlerinin polimerizasyonunu ve ardından nanomalzemenin yüzeyinin kaplanmasını içerir.
Yüksek enerjili modifikasyon genellikle önceki iki yöntemden daha iyi sonuçlar verir, ancak yüksek enerji tüketimi ve teknik zorluk gibi dezavantajları vardır.
4. Esterleşme Modifikasyonu
Esterleşme, yüksek yağ asitleri veya doymamış organik asitler gibi modifiye edicilerdeki karboksilik asit gruplarını, bir nanomalzemenin yüzeyindeki hidroksil gruplarıyla reaksiyona sokarak esterleşmeyi sağlayan bir yüzey modifikasyon yöntemidir.
Esterleşme yöntemi basittir, ancak modifikasyon etkisi zayıftır ve genellikle bir bağlayıcı ajan ile birlikte kullanılması gerekir.
5. Polimer Aşılama
Polimer aşılama, önce bir polimer monomerinin bir nanomalzemenin yüzeyine aşılanmasını, ardından karbon zincirini uzatmak için bir polimerizasyon reaksiyonunun başlatılmasını ve son olarak polimerin tüm nanomalzemeyi kaplamasını içerir.
Polimer aşılama yönteminin uygulanması karmaşıktır ve modifikasyon etkisi çeşitli faktörlerden etkilendiğinden, yaygın uygulama elde etmek zordur.
6. Bağlayıcı Ajan Modifikasyonu
Bir bağlayıcı ajan, her iki tarafında inorganik ve organik matrislere bağlanabilen iki farklı grup bulunan bir silikon veya metal elemente dayanır. Bu üç bileşen, nanomalzemenin kimyasal modifikasyonunu sağlamak için birlikte çalışır. Nano-çinko oksit, APS silan bağlayıcı ajanı ile modifiye edilmiştir. Hem modifiye edilmiş hem de modifiye edilmemiş nano-çinko oksit, fotovoltaik hücrelerde elektron taşıma katmanı malzemesi olarak kullanılmak üzere baskı mürekkepleri hazırlamak için susuz etanolde dağıtılmıştır. Daha sonra iki mürekkebin performansı karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, modifiye edilmiş nano-çinko oksidin susuz etanolde daha iyi dağıldığını ve 12 ay boyunca aglomere kaldığını göstermiştir. Bu ajanla hazırlanan elektron taşıma katmanı malzemesi daha yüksek elektron transfer verimliliği sergilemiş ve daha ince kalınlıklarda cihaz performans standartlarını karşılayabilmiştir.
Nano-çinko oksit, glisiloksi ve amino fonksiyonel grupları taşıyan silan bağlayıcı ajanlar kullanılarak kimyasal olarak modifiye edilmiştir. Hem modifiye edilmiş hem de modifiye edilmemiş nano-çinko oksit, hava koşullarına dayanıklılık testi için epoksi kaplamalara dahil edilmiştir. Sonuçlar, glisiloksi silan bağlayıcı ajan ile modifiye edilmiş nano-çinko oksit içeren epoksi kaplamaların, 450 saatlik hızlandırılmış hava koşullarına maruz kalma sonrasında temas açısı, renk ve karbonil gruplarında önemli ölçüde daha küçük değişiklikler gösterdiğini ve modifiye edilmemiş nano-çinko oksit içeren epoksi kaplamalara kıyasla önemli ölçüde iyileştirilmiş hava koşullarına dayanıklılık sergilediğini göstermiştir.
Bağlayıcı ajan yöntemi, basit süreci, iyi modifikasyon etkisi ve düşük maliyeti nedeniyle en umut verici modifikasyon yöntemidir.
Yukarıda belirtilen çeşitli yüzey modifikasyon yöntemleri karşılaştırıldığında ve hem modifikasyon etkisi hem de zorluk göz önünde bulundurulduğunda, esterifikasyon yöntemi ve bağlayıcı ajan yönteminin nanomalzemelerin yüzey modifikasyonu için daha uygun olduğu görülebilir.
Kalsine edilmiş alümina, seramik endüstrisinin gelişimi için önemli bir destek haline gelmiştir.
Yüksek sıcaklıklarda kalsine edilmiş endüstriyel alüminadan üretilen inorganik metalik olmayan bir malzeme olan kalsine alümina, birçok dikkat çekici özelliğe sahiptir. İlk olarak, yüksek sertliği ayırt edici özelliklerinden biridir. Mohs sertliği 9'a ulaşır ve elmastan sonra ikinci sıradadır. Bu, ondan üretilen seramik ürünleri olağanüstü aşınma direncine sahip kılar ve uzun süreli kullanımda iyi bir görünüm ve yapısal stabilite sağlar. İkinci olarak, binlerce santigrat dereceyi aşan sıcaklıklara deformasyon veya hasar olmadan dayanabilen mükemmel bir yüksek sıcaklık direncine sahiptir; bu da onu özellikle yüksek sıcaklık seramikleri alanında kullanışlı kılan bir özelliktir. Ayrıca, kalsine alümina mükemmel kimyasal stabilite gösterir ve diğer maddelerle kimyasal reaksiyonlara girmez, bu da seramik ürünlerinin istikrarlı performansını sağlar.
Sırlarda Kalsine Alüminanın Temel İşlevleri
Yüksek saflığı, yüksek sertliği ve mükemmel kimyasal stabilitesi nedeniyle, kalsine alümina, özellikle ev seramikleri, mimari seramikler ve özel seramikler olmak üzere sırlarda yaygın olarak kullanılır. Pratik uygulamalarda, sır yüzeyinin sertliğini ve aşınma direncini önemli ölçüde artırarak kullanım sırasında çizilmeleri ve aşınmayı etkili bir şekilde azaltır ve böylece seramik ürünlerin kullanım ömrünü uzatır; aynı zamanda sırın kimyasal stabilitesini artırarak asit ve alkali korozyon riskini azaltır ve ürünün leke direncini ve dayanıklılığını artırır. Ayrıca, uygun şekilde kalsine edilmiş alümina eklenmesi, sırın erime sıcaklığını ve viskozitesini ayarlayarak akışkanlığını iyileştirebilir, iğne delikleri ve sır büzülmesi gibi kusurları önleyebilir ve daha pürüzsüz ve daha düzgün bir sır yüzeyi elde edilmesini sağlayabilir. Dahası, benzersiz optik özellikleri, sırın parlaklığını kontrol etmeye yardımcı olarak mat sırlara hassas bir doku katabilir ve çeşitli seramik ürünlerinin tasarım gereksinimlerini karşılamak için parlak sırların parlaklık homojenliğini artırabilir.
Pigment uygulamalarında, kalsine edilmiş alümina metal oksit pigmentleri (demir oksit ve kobalt oksit gibi) için kararlı bir taşıyıcı sağlayabilir, yüksek sıcaklıklarda pigmentlerin buharlaşmasını veya difüzyonunu engelleyebilir ve sırın solmasını ve parlamasını önleyebilir. Özellikle yüksek sıcaklık sırlarında renk konsantrasyonunu ve ton tutarlılığını koruyarak zengin ve kalıcı seramik dekoratif efektler elde edilmesine yardımcı olur. Seramik renkli sırların yüksek performans ve yüksek stabiliteye doğru gelişimini teşvik etmek için önemli bir destektir.
Magnezya-kalsiyum refrakterlerde nadir toprak oksitlerinin etki mekanizması
Bir elementin özellikleri performansını belirler ve nadir toprak elementleri de bir istisna değildir. Performansları, özellikleriyle yakından ilişkilidir. Fiziksel özelliklerini (sertlik, kristal yapı ve erime noktası gibi) belirleyen temel faktörler atomik ve iyonik yarıçaplarıdır. Nadir toprak metalleri, artan atom numarasıyla birlikte artan yüksek erime noktalarına sahiptir, ancak bu eğilim çok tutarlı değildir. Nadir toprak elementleri genellikle dış s ve d orbital elektronlarını kaybederek +3 değerlik durumu oluşturur ve böylece nadir toprak oksitleri oluştururlar. Bu +3 değerlik durumu, nadir toprak elementlerinin karakteristik oksidasyon durumudur. Nadir toprak oksitlerinin erime noktaları 2000°C'nin üzerindedir ve uçucu değildir. Hem elektronik hem de iyonik iletkenliğe sahip karışık iletken yarı iletkenlerdir. Elektronik iletkenlik, elektron ve boşlukların iletkenliğini ifade ederken, iyonik iletkenlik, oksijen boşlukları içindeki oksijen iyonlarının hareketini, yani esasen oksijen iyon iletkenliğini ifade eder.
Nadir toprak elementleri, 4f elektronlarının optik ve manyetik özelliklerine dayalı olarak doğrudan matris bileşenleri veya fonksiyonel merkezler olarak kullanılmasının yanı sıra, kimyasal reaktiviteleri ve büyük iyonik yarıçapları gibi kimyasal özellikleri de malzemenin mikro yapısını değiştirmek ve böylece performansını artırmak için kullanılabilir. Nadir toprak elementleriyle katkılanmış fonksiyonel yarı iletken seramikler bunun önemli bir örneğidir. Refrakter malzemelere nadir toprak oksitleri eklemek, malzemenin doğal mukavemetini ve tokluğunu artırıp iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda sinterleme sıcaklıklarını ve üretim maliyetlerini de düşürür.
Toksik olmamaları, yüksek verimlilikleri ve benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle, nadir toprak bileşikleri, metalurji, kimya mühendisliği ve seramiklerdeki temel uygulamalardan hidrojen depolama ve lüminesans gibi yüksek performanslı kompozit malzemelerdeki gelişmiş uygulamalara kadar geniş bir uygulama yelpazesinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Seramik malzemelerde nadir toprak oksitlerinin uygulanması üzerine yapılan araştırmalar yaygın ilgi görmüştür. Çalışmalar, nadir toprak oksitlerinin eklenmesinin seramik malzemelerin performansını önemli ölçüde artırdığını ve çeşitli uygulamalar için kalite ve performanslarını garanti ettiğini göstermiştir. Ayrıca, nadir toprak oksitleri, akı olarak sinterlemeyi destekleyebilir, seramiğin mikro yapısını iyileştirebilir ve doping ve modifikasyon sağlayabilir.
Nadir toprak oksitleri, katkı maddesi olarak refrakter malzemelerin özelliklerini iyileştirerek, performansı artırma ve yeni işlevler kazandırmada benzersiz ve önemli faydalarını ortaya koyar. Az miktarda nadir toprak oksit eklenmesi, magnezyum-kalsiyum refrakterlerin yoğunluğunu artırarak yoğunluklarını ve korozyon dirençlerini iyileştirir.
Nadir toprak oksitleri, magnezyum-kalsiyum refrakterlerde sinterlenebilirliklerini, kompaktlıklarını, mikro yapılarını, kristal faz bileşimlerini, oda sıcaklığında eğilme dayanımlarını ve kırılma tokluklarını iyileştirmek için katkı maddesi olarak kullanılır ve böylece magnezyum-kalsiyum refrakterler için pazar performans gereksinimlerini karşılar. Magnezyum-kalsiyum refrakter malzemelere nadir toprak oksitleri eklemenin üç ana mekanizması vardır. (1) Akı olarak katkı maddeleri sinterlemeyi destekleyebilir. Magnezyum-kalsiyum refrakter malzemelerin sinterleme sıcaklığı genellikle yüksektir ve sinterleme işlemi sırasında yoğunlaşmaya elverişli olmayan birçok faktör vardır. Nadir toprak oksitlerinin eklenmesi bu sorunu çözebilir. Nadir toprak oksitlerinin benzersiz özellikleri nedeniyle, refrakter malzemelere nadir toprak oksitlerinin eklenmesi, iç yapılarını değiştirebilir ve böylece magnezyum-kalsiyum refrakter malzemelerin sinterlenmesini destekleyebilir. (2) Nadir toprak oksitleri, magnezyum-kalsiyum refrakter malzemelerin mikro yapısını iyileştirebilir. Nadir toprak oksitlerinin eklenmesi, refrakter malzemelerin iç mikro yapısını iyileştirebilir. Bu, tane sınırı göç hızını azaltır, tane büyümesini engeller ve yoğun bir yapı oluşumuna elverişlidir. (3) Nadir toprak oksitlerinin katkılanmasıyla modifikasyon. Refrakter malzemelerin hazırlanması sürecinde nadir toprak oksitlerinin katkılanması, numunenin kristal formunun değişmesine ve dolayısıyla hacminin değişmesine neden olur. Bu değişiklik, eğilme direncini ve tokluğunu büyük ölçüde artırabilir. Refrakter malzemelerin hazırlanma sürecinde malzemelerin ilgili özelliklerini iyileştirmek ve optimize etmek için katkı maddeleri eklemeye yönelik araştırmalar her zaman ilgi görmüştür. Mevcut araştırmaların odak noktası, magnezyum kalsiyum kumu hammaddelerinin sinterlenmesinin zor, hidratlanmasının ise kolay olması sorunudur. Başlıca katkı maddeleri arasında ZrO2, Fe2O3, Al2O3, nadir toprak oksitleri vb. bulunmaktadır.
Baryum sülfatın 10 endüstride uygulanması
Baryum sülfat çoğu insan için alışılmadık bir terimdir ve kimyaya aşina olmayanlar bile onu tehlikeli bir kimyasal olarak görebilir. Ancak baryum sülfat günlük hayatımızda her yerde bulunur ve genellikle mamul ürünler şeklinde karşımıza çıkar. Örneğin, evlerimizdeki çoğu plastik ürün, klimalar, plastik araba parçaları, market poşetleri, boyalar, kaplamalar ve camlar baryum sülfat içerebilir.
On ana endüstride baryum sülfat uygulamaları
1. Petrol Endüstrisi: Petrol ve gaz sahası sondaj çamuru katkı maddeleri için 200 mesh ve 325 mesh barit tozu.
2. Kimya Endüstrisi: Barit tuzu tesisleri, litopon, çökeltilmiş baryum sülfat ve baryum karbonat üretmek için hammadde olarak barit kullanır.
3. Boya ve Kaplama Endüstrisi: Barit, çökeltilmiş baryum sülfat, litopon, titanyum dioksit ve aktif silika gibi daha pahalı hammaddelerin yerini alarak boya ve kaplamalarda dolgu maddesi olarak kullanılabilir. Boya viskozitesini kontrol etmek ve parlak ve kalıcı bir renk elde etmek için uygundur.
4. Plastik Endüstrisi: Barit, ABS plastik hammaddelerinde dolgu maddesi olarak kullanılabilir, parlak bir parlaklık kazandırırken aynı zamanda mukavemeti, sertliği ve aşınma direncini de artırır.
5. Kauçuk Endüstrisi: 500'den küçük gözenek boyutuna sahip barit tozu, kauçuk ürünlerde dolgu maddesi olarak yaygın olarak kullanılabilir, sertliği, asit ve alkali direncini ve su direncini artırırken maliyetleri düşürür. Ayrıca doğal ve sentetik kauçuk için mükemmel bir takviye sağlar.
6. Kağıt Endüstrisi: Yüksek incelikte barit tozu, beyaz tahta ve kuşe kağıtlarda dolgu maddesi ve kaplama dolgusu olarak kullanılarak beyazlığı ve yüzey kaplamasını artırabilir. Ürün özellikleri: 325 mesh, 400 mesh, 600 mesh, 800 mesh, 1250 mesh, 1500 mesh, 2000 mesh, 2500 mesh, 3000 mesh, 4000 mesh, 5000 mesh, 6000 mesh.
7. Çimento Endüstrisi
Çimento üretimine barit ve florit kompozit mineralleştiricilerin eklenmesi, çimentonun beyazlığını ve mukavemetini artırabilir. X-ışını koruması gerektiren binalarda kullanılabilen baryum çimentosu, barit harcı ve barit betonu yapımında kullanılabilir.
8. Cam Endüstrisi
Camların optik stabilitesini, parlaklığını ve mukavemetini artırmak için deoksidan, berraklaştırıcı ve akı olarak kullanılabilir.
9. İnşaat Endüstrisi
Beton agregası, kaldırım malzemesi, bataklık alanlarda gömülü boruları güçlendirmek ve nükleer tesislerde, atom santrallerinde ve X-ışını laboratuvarlarında kurşun levhaların yerine kullanılarak yol yüzeylerinin ömrünü uzatabilir.
10. Seramik Endüstrisi
Barit tozu ayrıca seramik ve diğer endüstrilerde yüksek kaliteli bir dolgu maddesi olarak da kullanılabilir. Günümüzde seramik endüstrisinde baryum sülfat kullanımı azalırken, volastonit tozu kullanımı artmaktadır.
Yukarıda belirtilen on sektördeki uygulamaların hepsi, insanların geçim kaynakları için kritik ve elzemdir. Bu durum, inorganik metal olmayan bir mineral tozu olan baryum sülfatın önemli rolünü ve geniş uygulama yelpazesini göstermektedir.
Seramik endüstrisinde yaygın olarak kullanılır - Siyah Talk
Siyah talk genellikle talk, kuvars, kalsit, sepiyolit ve organik karbondan oluşur ve siyahtan grimsi siyaha kadar değişen bir renge sahiptir.
Siyah talkın temel kimyasal bileşenleri magnezyum oksit, silisyum oksit, alüminyum oksit, demir oksit, titanyum oksit, sodyum oksit ve potasyum oksittir.
Siyah talkın Uygulama Alanları
(1) Seramik endüstrisi için hammaddeler
Siyah talkın işleme performansı diğer malzemelerle kıyaslanamaz. Siyah talkla pişirilmiş yüksek beyaz porselen ve kemik porselen, talk porselen veya magnezyum porselen olarak da adlandırılır.
(2) Kauçuk ürünler için dolgu maddeleri
Kauçuk ürünler için dolgu maddesi olarak siyah talk tozu, iyi bir dağılabilirliğe ve belirli takviye özelliklerine sahiptir.
(3) Plastik ürünler için dolgu maddeleri
Plastik dolgu maddeleri iki tür siyah talk ürünü kullanır: biri siyah talk tozu, diğeri kalsine talk tozu.
(4) Kaplama Dolgu Maddeleri
Talk, yumuşak dokusu, düşük aşındırıcılığı ve iyi süspansiyon ve dağılabilirliği nedeniyle kaplamalarda kullanılmaya başlanmıştır.
(5) Diğer
Siyah talk, yukarıda belirtilen endüstrilerde yaygın olarak kullanılmasının yanı sıra, su yalıtım hammaddeleri, gübreler, pestisitler ve ince kimyasallar gibi endüstrilerde dolgu maddesi ve adsorban olarak da kullanılabilir.
Siyah talkın kalsinasyonu ve beyazlatılması
Siyah talk işlemenin temel amacı beyazlığı iyileştirmektir. Siyah talkın doğal beyazlığı yaklaşık %50 veya daha düşüktür ve bu da yaygın kullanımını seramik ve kauçuk gibi endüstrilerle sınırlar. Dolgu maddesi olarak talk, yüksek bir beyazlığa sahip olmalıdır. Uygulama alanını genişletmek için beyazlığını iyileştirmek üzere uygun önlemler alınmalıdır. Beyazlığını artıran ve fiziksel özelliklerini değiştiren kalsinasyon, katma değerini artırır.
Günümüzde siyah talkın beyazlığını iyileştirmenin birincil yöntemi kalsinasyondur. Kalsinasyonun temel amacı, talktan organik karbonu uzaklaştırarak endüstriyel gereksinimleri karşılayan ve uygulama alanını genişleten bir beyazlık elde etmektir. Kalsinasyondan sonra beyazlık %95'e kadar ulaşarak mükemmel yangın direnci, ısı direnci, yalıtım, yapışma, adsorpsiyon ve yağlama özellikleri sağlar. Kağıt yapımı, seramik, plastik, boya, kaplama, ilaç, kozmetik, havacılık, makine, elektronik, bilgisayar ve mimari dekorasyon alanlarındaki uygulamalar için uygundur.
Siyah Talk Kalsinasyon İşlemi
Kalsinasyon ve öğütme, siyah talkın yüksek beyazlıkta ve ultra ince işlenmesinde kullanılan iki işlemdir. Gerçekleştirilme sırasına bağlı olarak iki ana işlem vardır: kalsinasyon ve ardından ultra ince öğütme ve ultra ince öğütme ve ardından kalsinasyon.
Öğütme Öncesi Kalsinasyon İşlemi
Avantajları basitlik ve düşük işleme maliyetleridir. Ancak, ultra ince öğütme ve sınıflandırma işleminden sonra elde edilen talk ürünü yaklaşık %85 beyazlığa sahip olup, kalsinasyon sonrası istenen %95 beyazlığın gerisinde kalmaktadır.
Kalsinasyon Öncesi Öğütme İşlemi
Avantajları, kalsinasyon sonrası %92'nin üzerinde beyazlık oranıyla daha iyi beyazlık homojenliği sağlamasıdır. Ancak bu işlem, topaklanmaya veya kırmızımsı beyaz lekelenmeye eğilimlidir.