خصائص وتطبيق مسحوق زركونيا
سيراميك زركونيا هو نوع جديد من السيراميك عالي التقنية. بالإضافة إلى قوتها العالية وصلابتها ومقاومتها لدرجة الحرارة العالية ومقاومة التآكل الحمضي والقلوي والاستقرار الكيميائي العالي ، فهي تتميز أيضًا بخصائص مقاومة الخدش وعدم وجود حماية للإشارة وأداء ممتاز في تبديد الحرارة. ، في الوقت نفسه ، تتمتع بقدرة ميكانيكية قوية وتأثير مظهر جيد ، وهي مناسبة للإنتاج بالجملة.
1 نقطة انصهار عالية
درجة انصهار الزركونيا هي 2715 درجة مئوية. تجعل نقطة الانصهار العالية والخمول الكيميائي الزركونيا مادة حرارية جيدة.
2 صلابة عالية ومقاومة تآكل جيدة
يتميز سيراميك الزركونيا بصلابة أكبر ومقاومة أفضل للتآكل. من البيانات المحددة ، تبلغ صلابة موس للسيراميك الزركوني حوالي 8.5 ، وهي قريبة جدًا من صلابة موس للياقوت 9 ، في حين أن صلابة موس للبولي كربونات هي 3.0 فقط ، صلابة موس للزجاج المقسى 5.5 ، وصلابة موس من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم صلابة Mohs لزجاج Corning هي 6.0 ، وصلابة Mohs لزجاج Corning هي 7.
3 قوة وصلابة عالية نسبيًا
يتميز سيراميك الزركونيا بقوة عالية (تصل إلى 1500 ميجا باسكال). على الرغم من وجود فجوة كبيرة في المتانة مقارنة ببعض المعادن ، مقارنة بمواد السيراميك الأخرى ، إلا أن سيراميك الزركونيا يعتبر الأفضل في "الدائرة الخزفية" (1-35 ميجا باسكال. م 1/2).
4 الموصلية الحرارية المنخفضة ، معامل التمدد المنخفض
الموصلية الحرارية للزركونيا هي الأدنى بين مواد السيراميك الشائعة (1.6-2.03W / (m.k)) ، ومعامل التمدد الحراري الخاص بها قريب من المعدن. لذلك ، فإن سيراميك الزركونيا مناسب للمواد الخزفية الإنشائية ، مثل الأجزاء الهيكلية للهاتف المحمول الزركونيوم الخزفي.
5 أداء كهربائي جيد
ثابت العزل الكهربائي للزركونيا هو 3 أضعاف من الياقوت ، والإشارة أكثر حساسية ، وهي أكثر ملاءمة لبقع التعرف على بصمات الأصابع ، وما إلى ذلك. تأثير على الإشارات الكهرومغناطيسية ، ولن يؤثر على تصميم الهوائي الداخلي إطلاقاً ، ويمكن دمجه بسهولة للتكيف مع عصر الجيل الخامس.
يستخدم سيراميك زركونيا على نطاق واسع في الصناعة والحياة الحديثة. دعنا نقدم بإيجاز تطبيقاته الرئيسية.
1 الهواتف المحمولة ومجالات إلكترونيات 3C الأخرى
لا تحتوي سيراميك الزركونيا على حماية للإشارة ، وهي مقاومة للسقوط والتآكل والطي ، وفي نفس الوقت تتمتع بمظهر دافئ وشبيه باليشم وشعور جيد باليدين. تستخدم على نطاق واسع في إلكترونيات 3C مثل الهواتف المحمولة. تستخدم بشكل رئيسي كخلفية معززة للهاتف المحمول وأجزاء هيكلية أخرى للهاتف المحمول.
2 مجال ارتداء ذكي
بالمقارنة مع المعدن ، يتمتع سيراميك الزركونيا بمقاومة تآكل أفضل ، وسطح أملس ، وملمس جيد ، ولا يوجد أكسدة. أطلقت العلامات التجارية المشهورة مثل العلامة التجارية السويسرية الشهيرة "Radar" و Apple و Chanel ساعات سيراميك عالية الجودة.
3 مجال الاتصال البصري
في الوقت الحاضر ، تستخدم الحلقات والأكمام الخزفية على نطاق واسع في موصلات موصل الألياف الضوئية. لا يمكن للطويق الخزفي المصنوع من السيراميك عالي القوة والصلابة أن يلبي متطلبات الدقة العالية فحسب ، بل يمتاز أيضًا بعمر خدمة طويل وفقدان إدخال منخفض جدًا وفقدان العودة.
4 مجال الطب الحيوي
نظرًا للقوة العالية والصلابة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل والتوافق الحيوي الجيد ، تُستخدم مواد سيراميك الزركونيا بشكل شائع في مجال الطب الحيوي كمواد ترميم الأسنان والسكاكين الجراحية.
5 مجال السيارات
الموصلية الحرارية لسيراميك الزركونيا صغيرة ، ومعامل التمدد الحراري كبير نسبيًا ، لذا فإن المكونات المستخدمة في جعل غرفة احتراق المحرك تتمتع بعزل حراري جيد ، وفي نفس الوقت تكون أقرب إلى المواد المعدنية من حيث التمدد الحراري . يمكن استخدامه كلوحة سفلية لرأس الأسطوانة ، وبطانة أسطوانة ، وتاج المكبس ، وحلقة مقعد الصمام ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، نظرًا لظروف العمل القاسية للمحرك ، تتغير قوة مكونات السيراميك بشكل كبير في درجات الحرارة المرتفعة ، لذلك لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل التطبيق التجاري.
6 مجال مجوهرات
يتم خلط وإطلاق السيراميك عالي الدقة ومسحوق السبائك المعدنية الثمينة ، ويتم دمجها أخيرًا في تصميم المجوهرات بعد عدة إجراءات دقيقة وصارمة وتلميع الماكينات المتعددة. هذا السيراميك ليس خفيفًا ومقاومًا للاهتراء فحسب ، بل يتميز أيضًا بخصائص مضادة للحساسية ومريح للارتداء.
7 الحياة اليومية
يتميز السيراميك بخصائص مقاومة درجات الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة الأكسدة ، والقوة العالية ، ومقاومة التآكل ، والخصائص الطبيعية المضادة للبكتيريا ، ويمكن استخدامه كأوعية وملاعق من الخزف ، ومزهريات ، وسكاكين خزفية ، إلخ.
8 مجالات أخرى
يتميز سيراميك الزركونيا بخصائص ميكانيكية جيدة ، كما أنه مقاوم للتآكل ومقاوم للتآكل. يمكن استخدامها كمحامل من السيراميك ويمكن أيضًا تحويلها إلى سكاكين خزفية.
تحضير وحالة المسحوق المعدني غير المعدني متناهية الصغر
مع تطبيق الموارد المعدنية غير المعدنية في مختلف مجالات الاقتصاد والمجتمع ، تم تعزيز تنمية الموارد المعدنية غير المعدنية بشكل كبير. نظرًا لاستخدام هذه المعادن غير المعدنية في العديد من المجالات ، فهناك شكل من أشكال استخدام المساحيق ، مما يجعل مسحوق المعادن غير المعدنية في الصناعة. تضع تكنولوجيا المعالجة متطلبات أعلى ، مثل فائقة الدقة.
يشير مسحوق متناهى الصغر إلى سلسلة من المواد متناهية الصغر ذات أحجام جسيمات تتراوح من ميكرومتر إلى نانومتر. في الوقت الحاضر ، يعتمد التطبيق الواسع للمساحيق المعدنية غير المعدنية في المواد الحديثة عالية التقنية على وظائفها الفريدة. تعتمد وظيفة معظم المعادن غير المعدنية على حجم الجسيمات وتوزيعها وشكلها. مثل التعزيز أو التعزيز في المواد المركبة القائمة على البوليمر ، وقوة وصلابة المواد الخزفية ، ونسبة التغطية ، وقوة التلوين كأصباغ لصناعة الورق والطلاء ، والخصائص الكهربائية والمغناطيسية والضوئية وامتصاص الموجات ودرع المساحيق والحفز والامتصاص ، وريولوجيا ، ومضاد للبكتيريا ، وإزالة اللون ، والترابط ، وما إلى ذلك كلها مرتبطة بحجم الجسيمات وتوزيع حجم الجسيمات وشكل الجسيمات.
نظرًا للمسحوق متناهي الصغر ، فإنه يتميز بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة ، مثل مساحة السطح المحددة الكبيرة ، ونشاط السطح العالي ، وسرعة التفاعل الكيميائي السريع ، ودرجة حرارة التلبيد المنخفضة ، وقوة الجسم العالية المتكلس ، وأداء الملء والتعزيز الجيد ، ومعدل التغطية العالي. تتطلب العديد من مجالات التطبيق حجم جسيمات دقيقة (ميكرون أو ما دون الميكرون) للمواد الخام المعدنية غير المعدنية (المواد).
في الوقت الحاضر ، في معالجة مسحوق الخام غير المعدني متناهية الصغر ، فإن الطريقة الفيزيائية هي طريقة التحضير الرئيسية. وبصفة عامة ، فإن عملية تحويل المواد الخام إلى مسحوق متناهي الصغر تنقسم أساسًا إلى خطوتين: التكسير والتصنيف. تدخل المواد أولاً في معدات التكسير فائقة الدقة للتكسير. نظرًا لاختلاف بنية كل جزيء ، فإن الطاقة المطلوبة للتكسير مختلفة ، والقوة المتلقاة في معدات التكسير ليست متساوية ، وبالتالي فإن شكل وحجم الجسيمات الدقيقة بعد التكسير غير متماثل. ، جزء فقط من الجسيمات يفي بمتطلبات حجم الجسيمات. في عملية الإنتاج الفعلية ، غالبًا ما يتم سحق الجزيئات بالكامل عن طريق إطالة وقت التكسير لتلبية معيار حجم الجسيمات ، والذي لا يزيد من استهلاك الطاقة فحسب ، بل قد يؤدي أيضًا إلى التكسير المفرط. لذلك ، من الضروري فصل الجسيمات بحجم الجسيمات المطلوب في الوقت المناسب ، لذلك تلعب تقنية التصنيف متناهية الصغر أيضًا دورًا مهمًا في عملية تحضير المسحوق متناهية الصغر.
في الوقت الحاضر ، تشمل معدات الطحن متناهية الصغر شائعة الاستخدام بشكل أساسي طاحونة صدمية ، مطحنة تحريك ، مطحنة نفاثة وطاحونة اهتزازية. بغض النظر عن كيفية تطور صناعة المسحوق ، فإن الوسيلة الرئيسية للحصول على مساحيق معدنية غير معدنية فائقة الدقة لا تزال هي السحق الميكانيكي.
يعتمد تصنيف المسحوق متناهية الصغر على حقيقة أن الجسيمات ذات أحجام الجسيمات المختلفة تخضع لقوة الطرد المركزي والجاذبية والقوة القصور الذاتي وما إلى ذلك في الوسط ، مما يؤدي إلى مسارات حركة مختلفة ، وذلك لتحقيق فصل جزيئات الجسيمات المختلفة الأحجام وإدخال أجهزة التجميع الخاصة بهم.
وفقًا للوسائط المختلفة المستخدمة ، يتم تقسيم الدرجة فائقة الدقة بشكل عام إلى نوعين: النوع الجاف والنوع الرطب. يستخدم التصنيف الرطب السائل كوسيط تشتت ، مع دقة تصنيف عالية وتوحيد جيد. ومع ذلك ، هناك سلسلة من المشاكل التشغيلية للمتابعة مثل التجفيف ومعالجة مياه الصرف الصحي في التصنيف الرطب ، مما يحد من تطورها.
في الوقت الحاضر ، فإن معدات التصنيف المستخدمة على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي هي مصنف الهواء التوربيني ، والذي يمكن تقسيمه إلى نوع العجلة العمودية ونوع العجلة الأفقية وفقًا لشكل التثبيت لعجلة التصنيف.
على مدار سنوات من الاستكشاف والممارسة ، أصبحت تقنية معالجة مسحوق الخام غير المعدني فائقة الدقة أكثر نضجًا ، وهناك المزيد والمزيد من العمليات والمعدات التقنية في السوق. من أجل تحسين القدرة الإنتاجية والكفاءة ، تقوم الشركات ذات الصلة بمعالجة مسحوق الخام غير المعدني. في هذه العملية ، جنبًا إلى جنب مع واقع واحتياجات الإنتاج الخاصة بها ، قم بإجراء اختيار شامل للتقنيات والعمليات والمعدات ، وتعزيز التحكم في المعلمات ذات الصلة وتعديلات العملية في عملية المعالجة.
استخدام معادن الليثيوم في إنتاج الزجاج والسيراميك عالي الجودة
مع ظهور مركبات الطاقة الجديدة ، أصبحت بطاريات الليثيوم محور الاهتمام وموضوع البحث العلمي.لا تمتلك المعادن المحتوية على الليثيوم إمكانات كبيرة في مجال الطاقة الجديدة فحسب ، بل لها أيضًا وظائف مهمة وتلعب دورًا خاصًا في صناعة الزجاج عالي الجودة. كل من الإسبودومين والبتلايت من المعادن المحتوية على الليثيوم والمواد الخام لاستخراج الليثيوم. وغالبًا ما يتم إنتاج الاثنين في بيغماتيت الجرانيت ويصبحان معادن باراجينية. وبسبب خصائصه الفيزيائية والكيميائية الخاصة ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في إنتاج الزجاج والسيراميك عالي الجودة.
1. الأواني الزجاجية
في إنتاج الأواني الزجاجية ، على الرغم من أن أكسيد الليثيوم ليس جزءًا مهمًا من تركيبة الزجاج ، إلا أنه يتمتع بقدرة انصهار ممتازة ، والتي يمكن أن تقلل درجة حرارة الانصهار ، وإطالة عمر خدمة الفرن ، وتحسين كفاءة الانصهار ، وبالتالي تحسين جودة المنتج يمكن استخدام مكثف الإسبودومين لإنتاج أواني زجاجية عالية الجودة لتغليف مستحضرات التجميل ، كما تم قبول الإسبودومين الزجاجي منخفض الدرجة تدريجيًا من قبل السوق.
2. أدوات المائدة
في إنتاج الحاويات ، يكون محتوى Fe2O3 لأدوات المائدة أقل بكثير من المنتجات المماثلة.استخدام الإسبودومين مع نسبة عالية من أكسيد الليثيوم ومحتوى منخفض من الحديد يمكن أن يضمن أن المنتج يلبي متطلبات اللون المحددة.بالإضافة إلى ذلك ، جودة عالية لا يخفض الإسبودومين نقطة الانصهار فحسب ، بل يقلل أيضًا من لزوجة المصهور ، لذلك فإن قابلية التشكيل جيدة ، وستتحسن كفاءة الإنتاج بشكل كبير.
3. الألياف الزجاجية
لا يمكن أن يقلل استخدام أكسيد الليثيوم في إنتاج الألياف الزجاجية من ضرر الفلور على البيئة فحسب ، بل يكون له نفس التأثير كما هو الحال في إنتاج الأواني الزجاجية ، مثل خفض نقطة الانصهار وتحسين تأثير الانصهار ، وبالتالي تحسين جودة الإنتاج إن لزوجة المصهور منخفضة وسهلة التشغيل ودرجة حرارة تشغيل منخفضة وعمر خدمة طويل للجهاز.
4. شاشة عرض تليفزيونية
أكسيد الليثيوم المستخرج من تركيز الإسبودومين أو البتاليت هو المكون الرئيسي لأجهزة التلفزيون أحادية اللون.إن الجمع بين أكسيد الليثيوم والباريوم يقلل من الإشعاع المنقول عبر اللوحة ، مما يحسن خصائص التشكيل وإنهاء سطح الشاشة.في تطبيق قوة اللون ، الاستخدام يتم حظر الرصاص تدريجياً ، ويتم استبداله بأكسيد الليثيوم ، ويستخدم الزركونيا والباريوم بشكل متزايد في التركيبات ، بينما يستخدم أكسيد الليثيوم كتدفق.
5. منتجات السيراميك ذات درجة الحرارة العالية
في صناعة السيراميك الراسخة ، يعتبر الليثيوم جزءًا مهمًا من التركيبة. يساهم الإسبودومين باعتباره حشو معدل تمدد منخفض في تكوين طور الليثيوم ألومينوسيليكات ذي معدل التمدد المنخفض. أضف كمية كبيرة من الإسبودومين ، واختر درجة حرارة التكليس المناسبة ، تحدث التفاعلات التالية:
Li2O.Al2O3.aSiO2 + SiO2 = Li2O.Al2O3.8SiO2
(سبودومين) + (أكسيد السيليكون) = (محلول بيتا-سبودومين الصلب)
يتم استيعاب السيليكا الحرة في محلول β-spodumene الصلب ، مما يُظهر تمددًا حراريًا ضئيلًا تقريبًا ، وبالتالي فإن المنتج لديه مقاومة للصدمات الحرارية.
6. الصقيل
يمكن استخدام أكسيد الليثيوم لتقليل لزوجة المصهور وتحسين سيولة الطلاء ، ويمكنه أيضًا تقليل وقت الاحتراق ودرجة حرارة الحرق.
7. سيراميك مزجج بالكامل
يمكن أن يقلل تدفق الإسبودومين بالإضافة إلى الفلسبار من درجة حرارة إطلاق الأدوات الصحية العامة بنسبة 30-40 درجة مئوية. أضاف الإيطاليون سبودومين إلى جسم السيراميك شديد البياض لتقليل تأثير الانكماش وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج.الجسم الأخضر منخفض الدومين مع الإضافات يضمن الحد الأدنى من امتصاص الغبار مع زيادة كفاءة الاحتراق.
مع التطبيق الواسع لأكسيد الليثيوم في السيراميك ، والألياف الزجاجية ، والزجاج المسطح ، والتلفزيون الملون ، وما إلى ذلك ، توسعت تدريجياً في صناعة المعادن.يمكن استخدام أكسيد الليثيوم لتغيير لزوجة الخبث ، وتحسين استعادة المعادن وتقليل إمكانية من الخبث في المعدن.
تأثير تعديل سطح كربونات الكالسيوم نانو
يعتبر تقييم تأثير التعديل رابطًا أساسيًا في عملية التعديل. يمكن التحقق من بعض التخمينات من خلال بعض طرق الكشف ، ويمكن تعديل عملية التعديل وتحسينها من خلال تحليل العوامل المؤثرة لتحسين أداء كربونات الكالسيوم النانوية.
هناك طريقتان تقليديتان للتقييم ، أحدهما هو الكشف المباشر عن العينة المعدلة وتقييمها ، والآخر هو تحويل العينة المعدلة إلى مادة مركبة للتحقيق في تأثير تحسين أداء المادة المركبة بسبب التعديل. بالمقارنة ، التقييم المباشر سريع وفعال.
1. مؤشر التنشيط وقيمة امتصاص الزيت
يتم استخدام مؤشر التنشيط وقيمة امتصاص الزيت بشكل شائع من مؤشرات التقييم لتأثير تعديل كربونات الكالسيوم النانوية. يمكن استخدام مؤشر التنشيط لتقييم التأثير الكارثي للماء لكربونات الكالسيوم النانوية بعد تعديل السطح ، وتشير قيمة امتصاص الزيت إلى استهلاك الزيت من كربونات الكالسيوم النانوية في التطبيق. بشكل عام ، كلما ارتفع مؤشر التنشيط وانخفضت قيمة امتصاص الزيت ، كان تأثير التعديل أفضل.
2. كره الماء
الكراهية المائية هي مؤشر تقييم مهم لكربونات الكالسيوم النانوية ، وهي أيضًا نقطة ساخنة للبحث في تعديل كربونات الكالسيوم النانوية. يمكن استخدام زاوية التلامس الساكنة لتوصيف الكراهية للماء لكربونات الكالسيوم النانوية. نوع المعدل له تأثير كبير على مقاومة الماء لكربونات الكالسيوم النانوية المعدلة. حامض دهني ، عامل اقتران سيلان ، حمض الأوليك ، عامل اقتران تيتانات ، وما إلى ذلك هي المعدلات الكارهة للماء شائعة الاستخدام. أثناء عملية تعديل السطح ، يتم ربط هذه المعدلات تدريجياً بسطح الجسيمات ، وبالتالي تقليل الطاقة السطحية لجزيئات كربونات الكالسيوم النانوية.
3. كمية الطلاء ومعدل الطلاء
من خلال الكشف عن كمية الطلاء ومعدل الطلاء ، يمكن فهم حالة طلاء كربونات الكالسيوم النانوية ، وهو ما يساعد بشكل كبير في دراسة آلية التعديل وتقييم تأثير التعديل. عادة ، وفقًا لدرجة حرارة التحلل أو درجة حرارة التطاير للمواد المختلفة ، يمكن أن تخضع كربونات الكالسيوم النانوية المعدلة للتحليل الحراري الوزني للحصول على كمية طلاء المعدل ، ومن ثم يمكن الحصول على نسبة الطلاء.
بالإضافة إلى ذلك ، قام بعض الباحثين ببناء نموذج طلاء مطابق من خلال دراسة آلية التعديل ، وبالتالي حساب كمية الطلاء النظرية أو معدل الطلاء ، وفهم حالة الطلاء من خلال مقارنتها بكمية الطلاء الفعلية أو معدل الطلاء. ، ويوفر أيضًا أساسًا عمليًا لدراسة آلية التعديل.
4. حجم وشكل الجسيمات
يعتمد حجم الجسيمات ومورفولوجيا كربونات الكالسيوم النانوية بشكل أساسي على عملية تحضيرها. لذلك ، في عملية التعديل في الموقع ، ستؤثر ظروف العملية مثل تركيز المرحلة السائلة ومعدل التحريك ودرجة الحرارة ونوع وتركيز المعدلات على كربونات الكالسيوم النانوية. من خلال التحكم في تنوي وتبلور ونمو هذه العوامل ، يمكن تحضير كربونات الكالسيوم النانوية بأشكال وأحجام مختلفة.
5. البياض
بالنسبة للطلاء وصناعة الورق والمطاط والبلاستيك وغيرها من الصناعات ، يعد البياض مؤشرًا مهمًا لتقييم كربونات الكالسيوم النانوية. لا يرتبط بياض كربونات الكالسيوم النانوية المعدلة باختيار المعدل فحسب ، بل يتعلق أيضًا بالرطوبة ودرجة حرارة التجفيف ووقت التجفيف. بشكل عام ، كلما زاد وقت التجفيف ، زادت درجة الحرارة وقلت الرطوبة ، كلما زاد البياض.
6. التشتت
يمكن استخدام كربونات الكالسيوم النانوية على نطاق واسع كمواد حشو في المطاط والبلاستيك والورق وغيرها من الصناعات. لذلك ، فإن تشتت كربونات الكالسيوم النانوية في الكائن الحي هو أيضًا مؤشر تقييم مهم. عن طريق مسح الكائن الحي المملوء بالمجهر الإلكتروني ، يمكن ملاحظة توزيع كربونات الكالسيوم النانوية بصريًا. بالإضافة إلى تأثير الأداء والتعديل لكربونات الكالسيوم النانوية نفسها ، فإن كمية الملء هي أيضًا عامل مهم يؤثر على التشتت.
طريقة التعديل العضوي لمعادن الطين
بالمقارنة مع الممتزات الأخرى ، غالبًا ما تستخدم معادن الصلصال كممتزات طبيعية بسبب تكلفتها المنخفضة ، ومساحة السطح المحددة الكبيرة ، والقدرة العالية على التبادل الكاتيوني.
في السنوات الأخيرة ، استخدم الناس معادن الطين الطبيعية مثل الكاولينيت والمونتموريلونيت والإيلايت والبنتونيت لإزالة الملوثات العضوية وملوثات الأنيون في الماء. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات أن معادن الطين الطبيعية لها قدرة امتصاص معينة للملوثات الأنيونية ، لكن قدرتها على امتصاص الملوثات العضوية ضعيفة. هذا بسبب وجود العديد من الكاتيونات غير العضوية المحبة للماء على سطح المعادن الطينية ، مما يجعل سطح المعادن الطينية محبة للماء في حالة رطبة ، ويصعب امتصاص الملوثات العضوية الكارهة للماء مباشرة.
من خلال تعديل معادن الصلصال الطبيعية مع المواد الخافضة للتوتر السطحي والبوليمرات وعوامل اقتران السيلان ، يمكن تحويل سطح المعادن الطينية من مادة محبة للماء إلى كارهة للماء ، ويمكن الحصول على مادة ماصة من الصلصال العضوي بتكلفة منخفضة وأداء امتصاص قوي. يمكن أن يحسن بشكل فعال امتصاص المعادن الطينية للملوثات العضوية الكارهة للماء.
1. السطحي
تتكون جزيئات الفاعل بالسطح من مجموعتين لهما خصائص مختلفة تمامًا ، وهما المجموعة المحبة للماء والمجموعة الكارهة للماء. وفقًا لتفكك المجموعات المحبة للماء في محلول مائي ، يمكن تقسيم المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى مواد خافضة للتوتر السطحي كاتيونية ، وخافضة للتوتر السطحي أنيونية ، وخافضة للتوتر السطحي غير أيونية. وبسبب ملاءمته للبيئة وانخفاض سميته ، فإنه غالبًا ما يستخدم كمعدل للطين.
(1) الفاعل بالسطح الموجبة
عادة ما تكون آلية استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيوني لتعديل معادن الطين هي تفاعل التبادل الأيوني ، أي أن الكاتيونات العضوية في المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية تحل محل الكاتيونات غير العضوية (مثل Na + ، Ca2 + ، إلخ) بين طبقات الطين المعدنية.
(2) أنيوني السطحي
المجموعات المحبة للماء من المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية هي مجموعات سالبة الشحنة ، وهناك أيضًا مجموعات سالبة الشحنة على سطح معادن الطين ، بحيث لا يمكن امتصاص المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية على سطح المعادن الطينية عن طريق الجذب الكهروستاتيكي. في الوقت الحاضر ، فإن آليات تعديل المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية على المعادن الطينية هي بشكل أساسي ترابط كاره للماء وتكوين رابطة هيدروجينية.
(3) المواد الخافضة للتوتر السطحي المركب الكاتيوني والأنيوني
(4) الجوزاء السطحي
تتكون المواد الخافضة للتوتر السطحي من الجوزاء (خافضات التوتر السطحي) من سلسلتين من الكربون الألكيل الكاردين للماء ومجموعات محبة للماء ، ومجموعات ربط ومجموعات أيونية مضادة. بالمقارنة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيوني الأمونيوم الألكيل الرباعي ، فإن المعادن الطينية المعدلة بواسطة المواد الخافضة للتوتر السطحي للجيميني عادة ما يكون لها قدرة امتصاص أعلى وإطلاق معدل أقل ، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع في مجال إزالة مياه الصرف الصحي.
(5) خافضات التوتر السطحي غير الأيونية
لا تنفصل المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية في الماء ، وعادة ما تكون مجموعاتها المحبة للماء عبارة عن مجموعات إستر ومجموعات كربوكسيل ومجموعات هيدروكسيل ، والتي يمكن أن تتفاعل مع مجموعات الهيدروكسيل على سطح المعادن الطينية لتكوين روابط هيدروجينية وتمتص على سطح المعادن الطينية.
بالإضافة إلى ذلك ، تم الإبلاغ عن أن معادن الصلصال العضوي المعدلة بواسطة المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية لها تباعد أكبر بين الطبقات واستقرار كيميائي أعلى من معادن الصلصال العضوي المعدلة بواسطة المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيوني ، ولها احتمالات تطبيق أفضل.
2. البوليمر
يمكن للبوليمرات تعديل معادن الطين من خلال الامتصاص الفيزيائي والتبادل الأيوني والتطعيم الكيميائي ، وتحسين أداء امتصاص المعادن الطينية.
تشير طريقة تعديل الامتزاز الفيزيائي إلى أن البوليمر يتم امتصاصه على سطح المعدن الطيني بسبب مجموعاته المشحونة أو الوظيفية التي تشكل روابط هيدروجينية مع مجموعات الهيدروكسيل على سطح المعدن الطيني ، وتغير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للطين. السطح. ميزة الامتزاز الفيزيائي هو أنه لا يغير بنية المعادن الطينية. العيب هو أن القوة بين البوليمر والسطح المعدني للطين ضعيفة نسبيًا ، ومن السهل أن تتأثر بعوامل مثل درجة الحرارة وقيمة الأس الهيدروجيني.
التطعيم الكيميائي للبوليمرات على سطح معادن الطين ينتمي إلى الامتزاز الكيميائي ، وتكثيف البوليمرات والمجموعات التفاعلية من معادن الطين يجعل البوليمرات مرتبطة بسطح معادن الطين. تعد معادن الطين المعدلة بواسطة الامتزاز الكيميائي أكثر ثباتًا من تلك المعدلة عن طريق الامتزاز الفيزيائي.
3. عامل اقتران Silane
تتكون عوامل اقتران السيلان ، المعروفة أيضًا باسم السيلانات العضوية ، من مجموعات غير قابلة للتحلل بالماء ، ومجموعات ألكلين قصيرة السلسلة ، ومجموعات قابلة للتحلل بالماء. تقوم عوامل اقتران السيلان بتعديل معادن الطين ، عادةً عن طريق التحلل المائي لمجموعات السيلان القابلة للتحلل المائي إلى مجموعات هيدروكسيل ثم التكثيف مع مجموعات الهيدروكسيل على سطح معادن الطين لتكوين روابط تساهمية Si-O-Si أو Si-O-Al مستقرة ويتم امتصاصها على الطين. سطح معدني.
أربعة اتجاهات تطوير رئيسية لتكنولوجيا كربونات الكالسيوم لصناعة الورق
بصفتها مادة حشو وصبغة طلاء مهمة لصناعة الورق ، فقد أظهرت كربونات الكالسيوم مزاياها الفريدة ولديها القدرة على الاستمرار في الازدهار. نظرًا لأن صناعة الورق لديها متطلبات أكثر صرامة بشأن جودة المنتج وأنواع منتجات أكثر تنوعًا ، فإن تعديل السطح وتكنولوجيا النانو والتخصص وتطوير منتجات كربونات الكالسيوم الجديدة سيصبح اتجاهًا جديدًا لتطوير تكنولوجيا منتجات كربونات الكالسيوم.
1. تعديل السطح
كربونات الكالسيوم مادة غير عضوية ، سطح الجسيمات قطبي ، محب للماء ومقاوم للزيوت ، وله تكتل ، توافق ضعيف مع البوليمرات العضوية ، تشتت غير متساوي في المواد الأساسية للبوليمر ، قوة ربط منخفضة ، وسهل الإنتاج عيوب تؤدي إلى منتج غير مستقر جودة. إن كربونات الكالسيوم بدون تعديل السطح كمادة مالئة لصناعة الورق لها عيوب مثل التوافق الضعيف وقوة الربط مع ألياف اللب ، وانخفاض معدل الاحتفاظ بالورق ، وانخفاض القوة الميكانيكية للورق. لذلك ، يجب تعديل سطح كربونات الكالسيوم من أجل استخدامها بشكل أفضل في صناعة الورق.
تتضمن عملية تعديل سطح كربونات الكالسيوم بشكل أساسي عملية التعديل الجاف وعملية التعديل الرطب وعملية التعديل في الموقع. بشكل عام ، تتبنى كربونات الكالسيوم الثقيلة المحضرة بالطحن الجاف عملية التعديل الجاف ، والكالسيوم الثقيل المحضر بالطحن الرطب يعتمد على عملية التعديل الرطب. يتم تحضير كربونات الكالسيوم الخفيفة بالطريقة الكيميائية ، بشكل عام باستخدام عملية التعديل في الموقع. تشتمل المعدلات الشائعة الاستخدام لتعديل سطح كربونات الكالسيوم لصناعة الورق بشكل أساسي على عوامل اقتران ، وبوليمرات ، ومواد غير عضوية.
2. النانو
بعد إضافة حشوات كربونات الكالسيوم النانوية في عملية صناعة الورق ، يتميز الورق بالخصائص التالية: يمكن أن يبطئ تقادم الورق ، بحيث يمكن تخزين الورق لفترة أطول ؛ يمكن أن تجعل الورق يمتص كمية معينة من الأشعة فوق البنفسجية ؛ يجعل الورق ليس من السهل أن يتحول إلى اللون الأصفر أو يتلاشى. هش ، وله خصائص عزل جيدة ، إلخ.
يتم استخدام كربونات الكالسيوم النانوية كصبغة طلاء لصناعة الورق ، وهو أمر مفيد لتحسين اللمعان والبياض ودرجة طلاء الورق المطلي ؛ يمكن أن يضمن نقاء لون الصباغ الأبيض ؛ من المفيد تحسين التعتيم واللمعان ومعان الطباعة للورق ، إلخ. الخصائص البصرية ؛ يمكن أن تغير الخصائص الانسيابية لمحلول تحضير الطلاء ؛ تحقيق وظائف ورق الطلاء ، مثل العزل ، والتوصيل ، والخصائص المضادة للبكتيريا ، إلخ.
كمواد مالئة لصناعة الورق ، تستخدم كربونات الكالسيوم النانوية بشكل عام في إنتاج المنتجات الورقية الخاصة ، مثل الحفاضات ، والمناديل الصحية ، وورق الطباعة النفاث الملون ، والمناشف الورقية والأغشية القابلة للتنفس.
3. التخصص
الأوراق المختلفة لها خصائص مختلفة وتتطلب خصائص كربونات الكالسيوم المختلفة. من أجل تحسين القيمة الاقتصادية ، يمكن تطوير منتج كربونات الكالسيوم المقابل لنوع معين من الورق ، بحيث يمكنه تقليل تكلفة الإنتاج مع تلبية متطلبات الاستخدام.
يتطلب ورق السجائر عالي الجودة أن يكون لكربونات الكالسيوم الخفيفة المستخدمة كحشو شكل بلوري كامل نسبيًا على شكل مغزل ، مع حبيبات بلورية منتظمة ومنظمة ؛ يتم توزيع حجم الجسيمات بشكل أساسي حول 1-2 ميكرومتر ، ولا توجد جسيمات كبيرة الحجم (> 5 ميكرومتر) ؛ والتشتت الجيد وأداء الترابط في اللب.
4. تطوير منتجات جديدة من كربونات الكالسيوم
(1) خليط كربونات الكالسيوم
تستخدم كربونات الكالسيوم المختلطة (HCC) البوليمر الأيوني لتحضير خليط كربونات الكالسيوم المطحونة وأكسيد الكالسيوم إلى تكتلات سابقة التكتلات ، ثم معالجة التكتلات المسبقة مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين كربونات الكالسيوم الجديدة بين دول مجلس التعاون الخليجي وأخيراً تكوين حمض كربوني كالسيوم. منتجات. تتشابه عملية تحضير كربونات الكالسيوم بعد الخلط تقريبًا مع عملية تحضير HCC ، باستثناء أن الركام الأول يتكون فقط من كربونات الكالسيوم المطحونة ، وبعد تحضير التكتل المسبق لكربونات الكالسيوم المطحونة ، نفس كمية أكسيد الكالسيوم مثل تتم إضافة عملية سرطان الخلايا الكبدية ، ثم يتم حقن ثاني أكسيد الكربون. يتم تكوين كربونات الكالسيوم الجديدة خارج الركام الأول لدول مجلس التعاون الخليجي ، والمنتج النهائي من كربونات الكالسيوم هو كربونات الكالسيوم المخلوطة لاحقًا (PostHCC أو pHCC).
(2) شعيرات كربونات الكالسيوم
تنتمي شعيرات كربونات الكالسيوم إلى هيكل بلوري كربونات الكالسيوم الأراجونيت ، ولها معامل مرونة عالية ، ومقاومة للحرارة ، ومقاومة التآكل والعزل الحراري وغيرها من الخصائص الجيدة ، ولها مادة شعيرات ذات نسبة عرض إلى ارتفاع كبيرة ، وألياف قصيرة وقطر صغير (مستوى ميكرون) و خصائص عالية القوة. يستخدم على نطاق واسع في مجالات صناعة الورق ومواد الأسمنت ومواد البناء والطلاء ومواد تصنيع السيارات.
طريقة تعديل السطح من مسحوق السيليكون الصغير
في عملية التطبيق ، يتكون مسحوق السيليكون الصغير بشكل أساسي من مواد حشو وظيفية مع بوليمرات البوليمرات العضوية ، وبالتالي تحسين الأداء الكلي للمواد المركبة. مسحوق السيليكون الدقيق نفسه هو مادة من القطبية والمرات. إنه يختلف عن سمات الواجهة لمصفوفة المصفوفة لبوليمر البوليمر وهي متوافقة بشكل سيئ. غالبًا ما يكون من الصعب تفريقه في المادة الأساسية. لذلك ، عادة ما يلزم تعديل السطح للمسحوق الدقيق للسيليكون. اعتمادًا على احتياجات التطبيق ، يتم تغيير الخواص الفيزيائية والكيميائية لسطح ميكرات السيليكون ، وبالتالي تحسين توافق مواد البوليمر العضوية ، وتلبية احتياجات اللامركزية والسيولة لمواد البوليمر.
تؤثر جودة المكونات الدقيقة للسيليكون ، وعملية التعديل ، وطريقة تعديل السطح ، والعامل المعدل ، وجرعة المعدل ، وظروف العملية المعدلة (درجة حرارة المعدل ، والوقت ، ودرجة الحموضة ، وسرعة الخلط) وعوامل أخرى ، جميعها على تأثير تعديل السطح لسطح الميكروفانتين السيليكون. طريقة تعديل السطح والمعدل هما العامل الرئيسي الذي يؤثر على التأثير المعدل.
1. جودة المواد الخام من السيليكون ميكروفين
تؤثر الأنواع وحجم الجسيمات ومساحة السطح ومجموعة مسحوق السيليكون الموجهة نحو السطح بشكل مباشر على مزيج من المعدلات السطحية. الأنواع المختلفة من تأثيرات تعديل السيليكون الدقيقة -تختلف أيضًا. من بينها ، مسحوق السيليكون الكروي لديه سيولة جيدة. من السهل الجمع مع المعدل أثناء عملية التعديل. وأداء الكثافة والصلابة وثابت العزل الكهربائي أفضل بكثير من أداء السيليكون الزاوية الميكروفيم.
بشكل عام ، كلما كان حجم الجسيمات الأصغر لميكروفانتين السيليكون ، زاد مساحة السطح ، وأكثر من عدد المواقع النشطة على السطح ، والزيادة في كمية المعدل. بالإضافة إلى ذلك ، في عملية تطبيق microfimes السيليكون من التفاصيل المختلفة ، فإنه له أيضًا تأثير معين على أداء المنتجات المصب. على سبيل المثال ، في عملية خلط الراتنج مع الراتنج ، يجب التحكم في توزيع حجم الجسيمات بشكل صارم. لا ينبغي أن يكون كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا. حجم الحجم كبير جدًا. جوهر
2. طريقة تعديل السطح والعامل المعدل
في الوقت الحاضر ، فإن طريقة التعديل السطحي للمسحوق الدقيق للسيليكون هي بشكل أساسي التعديل العضوي ، والتعديل غير العضوي ، والتعديل الكيميائي الميكانيكي. الطريقة الأكثر استخدامًا هي التعديل العضوي. عندما يكون تأثير تعديل واحد ضعيفًا
(1) التعديل العضوي
التعديل العضوي هو وسيلة للامتصاص الفيزيائي ، والامتصاص الكيميائي ، والتفاعلات الكيميائية على سطح الميكروفيات من السيليكون على سطح المدير الدقيق للسيليكون لتغيير الخواص السطحية للميكروفان السيليكون. في الوقت الحاضر ، فإن العامل المعدل العضوي الأكثر استخدامًا هو عامل اقتران سيبيدين ، والذي يتضمن بشكل أساسي الأمينية والإيبوكسي والإيثيلين والكبريت وأنواع أخرى. عادة ما يكون تأثير التعديل جيدًا ، لكن السعر مكلف. يستخدم بعض الباحثين ألومينات ، تيتانيت ، وأحماض الدهون الصلبة لصنع مقياس السيليكون الدقيق بأسعار منخفضة نسبيًا ، ولكن تأثير التعديل لا يكون جيدًا مثل عامل اقتران السيليكون. تتفاقم اثنين أو أكثر من الفاعل بالسطح مع مقياس السيليكون الدقيق ، وغالبًا ما يكون التأثير المعدل أكثر مثالية من المعدل الواحد.
(2) التعديل غير العضوي
يشير التعديل غير العضوي إلى وظيفة جديدة للمواد لإعطاء مواد على سطح الميكروفيات السيليكون أو المعدن المركب ، والأكاسيد غير العضوية ، والهيدروكسيد ، وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، يستخدم Oyama وآخرون طرق هطول الأمطار لتغطية AL (OH) 3 على سطح السطح SiO2 ، ثم استخدم SiO2 بعد غلاف الفينيل فينلين القائم على البولي إيثيلين ، والذي يمكن أن يلبي بعض احتياجات التطبيق الخاصة.
(3) التعديل الكيميائي الميكانيكي
يشير التعديل الكيميائي الميكانيكي إلى الاستخدام الأول لسحق الغاية الفائق وغيرها من الطاقة الميكانيكية القوية لتنشيط سطح جزيئات المسحوق لزيادة النقطة النشطة أو المجموعة النشطة على سطح الميكروفان السيليكون ، ثم الجمع بين العامل المعدل لتحقيق تعديل مركب من السيليكون microfan.
استخدامات معدات السحق النفاث في إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم
1. مبدأ الطحن النفاث
تشمل معدات الطحن النفاث الطاحونة النفاثة أو الطاحونة النفاثة أو طاحونة الطاقة السائلة ، والتي تستخدم طاقة تدفق الهواء عالي السرعة أو البخار المحمص لتأثير الجسيمات وتصادمها وفرك بعضها البعض لتحقيق سحق فائق الدقة أو إزالة البلمرة. المبدأ العام للطحن النفاث: يتم تسريع الهواء المضغوط الجاف والخالي من الزيت أو البخار شديد السخونة إلى تدفق هواء أسرع من الصوت عبر فوهة لافال ، وتدفع النفاثة عالية السرعة المواد للتحرك بسرعة عالية ، مما يتسبب في اصطدام الجسيمات وفرك بعضها البعض ليتم سحقها. تصل المواد المكسرة إلى منطقة التصنيف مع تدفق الهواء ، ويتم أخيرًا جمع المواد التي تلبي متطلبات الدقة بواسطة المصنف ، ويتم إرجاع المواد التي لا تلبي المتطلبات إلى غرفة التكسير لمواصلة التكسير.
2. تصنيف معدات الطحن النفاث
هناك عدة أنواع أساسية من المطاحن النفاثة المستخدمة في صناعة بلدي: طاحونة نفاثة مسطحة وطاحونة نفاثة بطبقة مميعة وطاحونة نفاثة أنبوبية متداولة وطاحونة نفاثة مضادة وطاحونة نفاثة مستهدفة. من بين هذه الأنواع من المطاحن النفاثة ، المطاحن النفاثة المسطحة ، المطاحن النفاثة ذات القاعدة المميعة ، وطواحين الأنبوب النفاثة المتداولة على نطاق واسع.
2.1 طاحونة نفاثة مضادة
بعد دخول المادة إلى حجرة التكسير من خلال وحدة التغذية اللولبية ، يتم رش طاقة التأثير لتدفق الهواء عالي السرعة بواسطة عدة فوهات محددة نسبيًا ، ويشكل التمدد السريع لتدفق الهواء التصادم والاحتكاك الناتج عن تعليق وغليان طبقة مميعة لسحق المواد. يتم تحريك المسحوق المخلوط الخشن والناعم عن طريق تدفق الهواء بالضغط السلبي من خلال جهاز تصنيف التوربينات المثبت في الأعلى. يتم إجبار المسحوق الناعم على المرور عبر جهاز التصنيف ويتم تجميعه بواسطة مجمع الإعصار ومرشح الأكياس. يتم التخلص من المسحوق الخشن عن طريق الجاذبية وقوة الطرد المركزي الناتجة عن جهاز التصنيف الدوار عالي السرعة. يذهب إلى الجدران الأربعة ويستقر مرة أخرى في غرفة التكسير لمواصلة التكسير.
2.2 طاحونة نفاثة مسطحة
تدفق الهواء عالي الضغط حيث تدخل الطاقة الحركية للتكسير إلى كيس تخزين الهواء المثبت بالضغط على محيط غرفة التكسير كمحطة توزيع الهواء. يتم تسريع تدفق الهواء إلى تدفق هواء أسرع من الصوت عبر فوهة لافال ثم يدخل إلى غرفة التكسير ، ويتم تسريع المواد إلى حجرة التكسير من خلال فوهة الفنتوري. قم بإجراء التكسير المتزامن. نظرًا لأن فوهة Laval وغرفة التكسير مثبتتان بزاوية حادة ، فإن التيار النفاث عالي السرعة يدفع المادة لتدور في حجرة التكسير ، وتتصادم الجزيئات وتتصادم وتحتك ببعضها البعض وكذلك مع جدار لوحة الهدف الثابتة المراد سحقها. مدفوعًا بتدفق الهواء المركزي ، يتم إدخال الجسيمات الدقيقة في أنبوب المخرج المركزي للمطحنة وتدخل إلى فاصل الإعصار للتجميع ، بينما يتم إلقاء المسحوق الخشن على الجدار المحيط بغرفة السحق تحت تأثير قوة الطرد المركزي للحركة الدائرية ويستمر السحق.
2.3 طاحونة نفاثة ذات أنبوب دائري
يتم إدخال المواد الخام إلى غرفة التكسير من خلال فوهة فنتوري ، ويتم رش الهواء عالي الضغط في غرفة التكسير الأنبوبية على شكل مدرج بقطر غير متساوٍ وانحناء متغير عبر مجموعة من الفوهات ، مما يؤدي إلى تسريع تصادم الجسيمات وتصادمها ، فرك وسحق بعضها البعض. في الوقت نفسه ، يؤدي التدفق الدوامي أيضًا إلى دفع الجسيمات المسحوقة إلى أعلى في منطقة التصنيف على طول خط الأنابيب ، ويتم تحويل تدفق المواد الكثيفة تحت تأثير مجال قوة الطرد المركزي في منطقة التصنيف ، ويتم تفريغ الجسيمات الدقيقة بعد مصنفة حسب المصنف بالقصور الذاتي من نوع اللوفر في الطبقة الداخلية. تعود الجسيمات الخشنة على طول الأنبوب السفلي في الطبقة الخارجية وتستمر في التكسير بطريقة دائرية.
2.4 طاحونة نفاثة ذات طبقة مميعة
الطاحونة النفاثة (الطاحونة النفاثة بالطبقة المميعة) هي الهواء المضغوط الذي يتم تسريعه بواسطة فوهة لافال في تدفق هواء أسرع من الصوت ثم يتم حقنه في منطقة التكسير لجعل المادة مميعة (يتوسع تدفق الهواء ليشكل طبقة مميعة تتعطل وتغلي وتتصادم مع بعض). لذلك كل جسيم له نفس حالة الحركة. في منطقة السحق ، تتصادم الجسيمات المتسارعة مع بعضها البعض وتسحق عند تقاطع كل فوهة. يتم نقل المواد المكسرة إلى منطقة التصنيف بواسطة التيار الصاعد ، ويتم فحص المسحوق الناعم الذي يلبي متطلبات حجم الجسيمات بواسطة عجلات التصنيف المرتبة أفقيًا ، ويتم إرجاع المسحوق الخشن الذي لا يلبي متطلبات حجم الجسيمات إلى منطقة التكسير لمزيد من سحق. يدخل المسحوق الناعم المؤهل إلى فاصل الأعاصير عالي الكفاءة مع تدفق الهواء المراد جمعه ، ويتم تصفية الغاز المترب وتنقيته بواسطة مجمع الغبار ثم تصريفه في الغلاف الجوي.
لماذا يجب تعديل سطح بودرة التلك؟
التلك هو معدن سيليكات المغنيسيوم المائي مع عزل كهربائي جيد ، مقاومة للحرارة ، استقرار كيميائي ، تشحيم ، امتصاص الزيت ، قوة الاختباء وخصائص المعالجة الميكانيكية. يستخدم على نطاق واسع في مستحضرات التجميل والدهانات والطلاء وصناعة الورق والبلاستيك والكابلات والسيراميك والمواد المقاومة للماء وغيرها من المجالات.
1. لماذا يجب تعديل سطح بودرة التلك؟
مثل مواد البودرة المعدنية غير المعدنية الأخرى ، فإن المعالجة العضوية السطحية لمسحوق التلك ضرورية. هذا يرجع إلى حقيقة أن سطح مسحوق التلك يحتوي على مجموعات محبة للماء وله طاقة سطحية عالية. كمادة حشو غير عضوية ومادة جزيئية عضوية عالية البوليمر ، هناك فرق كبير في التركيب الكيميائي والشكل الفيزيائي. يفتقر إلى التقارب ويتطلب معالجة سطح جزيئات مسحوق التلك لتحسين قوة الربط البينية بين مسحوق التلك والبوليمر ، وتحسين التشتت المنتظم والتوافق بين جزيئات بودرة التلك والبوليمر.
2. ما هي طرق تعديل سطح بودرة التلك؟
(1) طريقة تعديل تغطية السطح
تتمثل طريقة تعديل طلاء السطح في تغطية العامل النشط للسطح أو عامل الاقتران على سطح الجسيم ، بحيث يتم دمج الفاعل بالسطح أو عامل الاقتران مع سطح الجسيم عن طريق الامتزاز أو الترابط الكيميائي ، بحيث يكون سطح الجسيم التغييرات من محبة للماء إلى كارهة للماء ، مما يعطي الجسيمات خصائص جديدة تعمل على تحسين توافق الجسيمات مع البوليمرات. هذه الطريقة هي الطريقة الأكثر استخدامًا حاليًا.
(2) الطريقة الميكانيكية الكيميائية
تتمثل الطريقة الميكانيكية الكيميائية في جعل الجزيئات الكبيرة نسبيًا أصغر حجمًا عن طريق التكسير والاحتكاك وما إلى ذلك ، بحيث يزداد النشاط السطحي للجسيمات ، أي لتعزيز قدرتها على امتصاص السطح ، وتبسيط العملية ، وتقليل التكاليف ، وتسهيل عملية مراقبة جودة المنتج. يعتبر التكسير متناهى الصغر وسيلة مهمة للمعالجة العميقة للمواد ، والغرض الرئيسي منه هو توفير منتجات مسحوق عالية الأداء للصناعات الحديثة. هذه العملية ليست تقليصًا بسيطًا لحجم الجسيمات ، فهي تتضمن العديد من خصائص مواد المسحوق المعقدة والتغييرات الهيكلية ، والتغيرات الميكانيكية الكيميائية.
(3) طريقة تعديل طبقة الغشاء الخارجي
يتمثل تعديل طبقة الفيلم الخارجية في تغطية طبقة من البوليمر بشكل موحد على سطح الجسيمات ، مما يمنح سطح الجسيمات بخصائص جديدة.
(4) التعديل النشط الجزئي
يستخدم التعديل النشط جزئيًا التفاعلات الكيميائية لتطعيم بعض المجموعات أو المجموعات الوظيفية على سطح الجسيمات المتوافقة مع البوليمرات ، بحيث يكون للجسيمات غير العضوية والبوليمرات توافق أفضل ، وذلك لتحقيق الغرض من تركيب الجسيمات غير العضوية والبوليمرات.
(5) تعديل سطح الطاقة العالية
تعديل السطح عالي الطاقة هو استخدام الطاقة الهائلة الناتجة عن التفريغ عالي الطاقة وأشعة البلازما والأشعة فوق البنفسجية وما إلى ذلك لتعديل سطح الجزيئات لجعل السطح نشطًا وتحسين التوافق بين الجسيمات والبوليمرات.
(6) تعديل رد فعل الترسيب
تعديل تفاعل الهطول يستخدم تفاعل الهواطل من أجل التعديل. هذه الطريقة هي استخدام تأثير الترسيب لتغطية سطح الجسيمات ، وذلك لتحقيق تأثير التعديل.
3. ما هي معدلات السطح المستخدمة بشكل شائع في بودرة التلك؟
(1) عامل اقتران تيتان
طريقة التعديل: العملية الجافة هي تقليب وتجفيف مسحوق التلك في خلاط عالي السرعة مسخن مسبقًا إلى 100 درجة مئوية -110 درجة مئوية ، ثم إضافة عامل اقتران تيتانات المقاس بالتساوي (مخفف بكمية مناسبة من 15 # زيت أبيض) ، يحرك لبضع دقائق للحصول على بودرة التلك المعدلة ؛ تتمثل العملية الرطبة في تخفيف عامل اقتران التيتان بكمية معينة من المذيب ، وإضافة كمية معينة من مسحوق التلك ، والتحريك عند 95 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة ، ثم ترشيحها وتجفيفها للحصول على منتج بودرة التلك المعدل.
(2) عامل اقتران ألومينات
طريقة التعديل: قم بإذابة كمية مناسبة من الألومينات (مثل النوع L2) في مذيب (مثل البارافين السائل) ، أضف مسحوق التلك الناعم المجفف 1250 شبكة وطحنه لمدة 30 دقيقة للتعديل ، واحتفظ بدرجة الحرارة عند 100 درجة مئوية لمدة فترة زمنية ، ويبرد بعد ذلك ، يتم الحصول على المنتج المعدل.
(3) عامل اقتران سيلاني
طريقة التعديل: اصنع محلولاً من عامل اقتران silane (مثل KH-570) وقلبه بالتساوي. قم بإسقاط المحلول في مسحوق التلك المجفف ، وحركه لمدة 40-60 دقيقة لجعل عامل المعالجة يغطي الحشو بالكامل ، ثم سخنه وجففه للحصول على مسحوق التلك المعدل.
(4) الفوسفات
طريقة التعديل: قم أولاً بتغطية مسحوق التلك مسبقًا في محلول مائي من إستر حامض الفوسفوريك عند 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة ، ثم جففه عند حوالي 95 درجة مئوية ؛ أخيرًا ، ارفع درجة الحرارة إلى 125 درجة مئوية ، وعالجها بالحرارة لمدة ساعة. جرعة الفوسفات 0.5٪ - 8٪ من بودرة التلك.
خمس تقنيات تطبيق رئيسية لمسحوق السيليكون لرقائق النحاس المكسوة
في الوقت الحالي ، تشتمل الحشوات غير العضوية المستخدمة في رقائق النحاس المكسوة (CCL) بشكل أساسي على الأنواع التالية: ATH (هيدروكسيد الألومنيوم) ، ومسحوق التلك ، ومسحوق السيليكون ، والكاولين ، وكربونات الكالسيوم ، وثاني أكسيد التيتانيوم ، وشعيرات عازلة ، وطلاء موليبدات الزنك ، وحشوات غير عضوية ، ذات طبقات معادن الطين ، وما إلى ذلك ، من بينها ، الحشو غير العضوي الأكثر استخدامًا هو مسحوق السيليكا.
يمكن تقسيم مسحوق السيليكا ، الذي يستخدم على نطاق واسع في صناعة CCL كمواد مالئة غير عضوية ، إلى ثلاثة أنواع: النوع المنصهر ، والنوع البلوري ، والنوع المركب من التركيب الجزيئي ؛ من مورفولوجيا جسيمات المسحوق ، يمكن تقسيمها إلى نوعين: الشكل الزاوي والشكل الكروي. بالمقارنة مع مسحوق السيليكا الزاوي ، فإن مسحوق السيليكا الكروي له مزايا أكبر من حيث الملء ، والتمدد الحراري ، والاحتكاك.
بشكل عام ، يمكن تلخيص تقنية تطبيق حشو مسحوق السيليكا في الجوانب الخمسة التالية:
1. موجهة لتحسين أداء اللوحة
لقد أدى التكرار السريع للمنتجات الإلكترونية إلى تقديم متطلبات أداء أعلى للوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بصفته حشوًا وظيفيًا ، يمكن لحشو المسحوق الدقيق من السيليكون تحسين الأداء المتعدد لرقائق النحاس المكسوة ، ويمكنه أيضًا تقليل تكاليف التصنيع. لقد اجتذب المزيد والمزيد من الاهتمام ويستخدم على نطاق واسع.
2. تحسين حجم الجسيمات وتوزيع حجم الجسيمات لمسحوق السيليكا
يختلف حجم جزيئات الحشو في عملية التطبيق. هناك مؤشرين مهمين لجزيئات الحشو ، أحدهما متوسط حجم الجسيمات ، والآخر هو توزيع حجم الجسيمات. أظهرت الدراسات أن متوسط حجم الحبيبات ونطاق توزيع حجم الحشوات لهما تأثير مهم جدًا على تأثير الملء والأداء الشامل للوحة.
3. إعداد وتطبيق spheroidization
تشمل طرق التحضير لمسحوق السيليكون الكروي: طريقة البلازما عالية التردد ، وطريقة البلازما بالتيار المباشر ، وطريقة قوس القطب الكهربائي ، وطريقة لهب احتراق الغاز ، وطريقة تحبيب رذاذ الذوبان عالي الحرارة ، وطريقة التوليف الكيميائي ، ومن بينها طريقة التحضير الأكثر احتمال التطبيق الصناعي هو طريقة لهب احتراق الغاز.
يؤثر شكل مسحوق الميكروسيليكا بشكل مباشر على كمية التعبئة. بالمقارنة مع مسحوق السيليكا الزاوي ، فإن مسحوق السيليكا الكروي لديه كثافة أكبر وتوزيع موحد للضغط ، لذلك يمكنه زيادة سيولة النظام ، وتقليل لزوجة النظام ، ولديه أيضًا مساحة سطح أكبر.
4. تكنولوجيا تعبئة عالية
إذا كانت كمية الحشو منخفضة جدًا ، فلا يمكن للأداء تلبية المتطلبات ، ولكن مع زيادة كمية الحشو ، ستزداد لزوجة النظام بشكل حاد ، وستصبح سيولة ونفاذية المادة ضعيفة ، وتشتت سيكون مسحوق السيليكا الكروي في الراتينج صعبًا ، وسيحدث التكتل بسهولة.
5. تكنولوجيا تعديل السطح
يمكن أن يقلل تعديل السطح من التفاعل بين مسحوق السيليكا الكروي ، ويمنع التكتل بشكل فعال ، ويقلل من لزوجة النظام بأكمله ، ويحسن سيولة النظام ، ويقوي مسحوق السيليكا الكروي ومصفوفة راتينج PTFE (بولي تترافلورو إيثيلين). توافق ممتاز ، بحيث تتشتت الجزيئات بالتساوي في الغراء.
في المستقبل ، ستظل تقنية التحضير لمسحوق السيليكا الكروية وتكنولوجيا التعبئة العالية وتكنولوجيا المعالجة السطحية اتجاهًا هامًا لتطوير حشو مسحوق السيليكا. ادرس تقنية تحضير مسحوق السيليكا الكروي لتقليل تكلفة الإنتاج وجعله أكثر استخدامًا. عندما لا تكون كمية الملء كافية لتلبية متطلبات الأداء الأعلى والأعلى ، فإن البحث عن تقنية التعبئة العالية أمر ضروري. تعد تقنية المعالجة السطحية مهمة جدًا في مجال الحشوات غير العضوية لـ CCL. يمكن لعوامل الربط المختلفة التي تم بحثها وتطبيقها في هذه المرحلة تحسين الأداء إلى حد معين ، ولكن لا يزال هناك مجال كبير لذلك.
بالإضافة إلى ذلك ، سينتقل البحث عن الحشوات غير العضوية لـ CCL وتطبيقها من تطبيق الحشوات المفردة إلى البحث عن الحشوات المختلطة وتطبيقها ، من أجل تحسين الخصائص المتعددة لـ CCL في نفس الوقت.