التعديل العضوي لثاني أكسيد التيتانيوم وتأثيره على اللدائن الهندسية ABS
نظرًا لعيوب ثاني أكسيد التيتانيوم نفسه والقطبية القوية على السطح ، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم بدون معالجة سطحية سهل لامتصاص الماء والتكتل أثناء الإنتاج والتخزين والنقل ، مما يحد من تطبيقه في البوليمرات العضوية نظرًا لسهولة التكتل. لذلك ، أصبح التعديل الفعال لسطح ثاني أكسيد التيتانيوم لتحسين تشتت البوليمرات العضوية والتوافق مع نظام التطبيق هو المفتاح للتطبيق الواسع لثاني أكسيد التيتانيوم. من أجل تحسين الترطيب والتشتت والخصائص الانسيابية لثاني أكسيد التيتانيوم في وسائط التشتت المختلفة ، من الضروري عادةً إجراء تعديل عضوي.
تم إجراء تعديل السطح العضوي لثاني أكسيد التيتانيوم بمعدلات عضوية مختلفة ، وتم دراسة تأثيرات المعدلات العضوية المختلفة على الرطوبة السطحية والكارهة للماء ، وامتصاص المختبر والزيت لمسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم ، وكذلك تأثيرات معالجات السطح العضوية المختلفة. على مؤشر الذوبان ، قوة الشد ، إلخ. تأثير خصائص المواد مثل قوة الشد وقوة التأثير. أظهرت النتائج أن:
(1) استخدام بولي سيلوكسان أ ، بولي سيلوكسان ب ، ومعدّل عضوي بوليول لمعالجة ثاني أكسيد التيتانيوم ليس له تأثير كبير على قيمة المختبر للمسحوق ، كما يتم تقليل مؤشر امتصاص الزيت للمنتج ؛
(2) يُظهر ثاني أكسيد التيتانيوم المعالج بالبولي سيلوكسان خصائص كارهة للماء ، مما يعزز توافقه مع الراتنجات البلاستيكية ؛
(3) ثاني أكسيد التيتانيوم المعدل بواسطة البوليولات هو ماء ، ومن السهل امتصاص الماء ، مما يؤثر على أداء تطبيق البلاستيك ؛
(4) في نظام راتينج ABS ، يضاف ثاني أكسيد التيتانيوم المعالج بـ polysiloxane A ، والذي له أقل تأثير على الخواص الميكانيكية للمنتجات البلاستيكية ، وخصائص الشد وقوة تأثير المادة هي الأفضل.
(5) يوصى بتعديل ثاني أكسيد التيتانيوم المستخدم في مجال اللدائن الهندسية بمعدلات بولي سيلوكسان ، ويجب اختيار المعدلات العضوية التي تحتوي على مجموعات مختلفة وفقًا لأنظمة تطبيق مختلفة لتحسين الأداء العام للمادة.
كالسيوم ثقيل ، كالسيوم خفيف ، نانو كالسيوم ، ما هو المفضل لدى الـ PVC؟
تستخدم كربونات الكالسيوم على نطاق واسع لملء البولي فينيل كلوريد (PVC) والبولي إيثيلين (PE) والراتنجات الأخرى. تساعد الإضافة المناسبة لكربونات الكالسيوم على تحسين أداء ومعالجة منتجات PVC ، مثل تحسين ثبات أبعاد المنتجات وتحسين جودة المنتج. الصلابة والصلابة ، وتحسين المقاومة للحرارة للمنتجات ، وتحسين قابلية طباعة المنتجات ، وما إلى ذلك لأن سعر كربونات الكالسيوم نفسها منخفض نسبيًا ، فقط الفهم الشامل لخصائص الأنواع المختلفة من كربونات الكالسيوم وتقنية المعالجة أثناء الاستخدام يمكن تحسين أداء تكلفة المنتجات بشكل أفضل.
1. اختيار أنواع كربونات الكالسيوم
يستخدم الكالسيوم الثقيل على نطاق واسع في طبقة الرغوة من الجلد الصناعي المصقول PVC.
يستخدم الكالسيوم الخفيف على نطاق واسع في طبقة سطح الجلد المصقولة ، والصفائح الصلبة المصقولة والفيلم المصقول. يحتوي الكالسيوم الخفيف المستخدم في قولبة الصقل على حجم جزيئات دقيق وسهل التكتل ، مما يسهل إحداث بقع بيضاء على المنتج ، لذلك يحتاج السطح إلى التنشيط. يمكن للطلاء العضوي السطحي لكربونات الكالسيوم أن يجعله كارهًا للماء ، ويقلل من التكتل ، ويزيد من التوافق مع بوليمر PVC ، ويحسن خصائصه الميكانيكية.
حجم جزيئات كربونات الكالسيوم النانوية هو 1 ~ 100 نانومتر ، مما يدل على أداء أفضل من الكالسيوم النشط ، وله تأثير تقوية معين.
2. تأثير إضافة كربونات الكالسيوم على خواص المنتجات المصنّفة
تلعب كربونات الكالسيوم دورًا رئيسيًا في زيادة السعة وتقليل التكلفة في منتجات تقويم PVC. مع زيادة نسبة ملء كربونات الكالسيوم ، تنخفض الخواص الميكانيكية للمنتجات المصقولة تدريجياً. من بينها ، كربونات النانو الكالسيوم لها تأثير ضئيل على قوة منتجات PVC. في حالة متطلبات الخواص الميكانيكية للمنتجات ، يمكن تفضيل كربونات نانو الكالسيوم.
3. تأثير معالجة سطح كربونات الكالسيوم على أداء المنتج
تتميز كربونات الكالسيوم ، وخاصة كربونات الكالسيوم الخفيفة وكربونات الكالسيوم النانوية ، بحجم جزيئات صغير ، ومساحة سطح كبيرة ، وألفة قوية للماء ، وتكتل ثانوي سهل ، لذلك يحتاج سطحها إلى المعالجة للحصول على كربونات الكالسيوم الكارهة للماء.
كربونات الكالسيوم الثقيلة لها تأثير ملء وتوافق على PVC. لديه توافق ضعيف مع PVC وله تأثير كبير على الخصائص الميكانيكية. يوصى باستخدامه في طبقة الرغوة من الجلد الصناعي المصقول PVC أو في سيناريوهات التطبيق التي لا تتطلب الخصائص الميكانيكية. وسط. بالنسبة لسيناريوهات التطبيق التي تتطلب خصائص ميكانيكية عالية ، فمن الأفضل استخدام كربونات الكالسيوم الخفيفة وكربونات الكالسيوم النانوية. كربونات الكالسيوم الخفيفة أو كربونات الكالسيوم النانوية.
4. تأثير تسلسل التغذية على المنتج
يعتبر تسلسل تغذية كربونات الكالسيوم مهمًا جدًا في عملية معالجة PVC. أضف مسحوق PVC وكربونات الكالسيوم والمثبت بالتسلسل إلى الخلاط عالي السرعة ، وحركه بالتساوي على سرعة منخفضة ، ثم انتقل إلى التحريك عالي السرعة حتى ترتفع درجة الحرارة إلى 40 ~ 60 درجة مئوية ، وأضف مادة ملدنة وسوائل أخرى أثناء التقليب السرعه العاليه. استمر في التقليب حتى 100 ~ 120 درجة مئوية ، ويفضل أن يكون الخليط على شكل رمل متدفق ، ثم يوضع في خلاط داخلي للعجن والتقويم لتشكيل طبقة رقيقة.
5. مشاكل غير طبيعية وتحسين كربونات الكالسيوم في تطبيق صقل البولي فينيل كلوريد
تتمثل المشاكل غير الطبيعية لكربونات الكالسيوم في تطبيق صقل PVC بشكل أساسي في البقع المتنوعة ، والبقع البيضاء ، وخطوط السحب ، والطيات البيضاء ، وانخفاض الخواص الميكانيكية. تظهر بقع متنوعة في المنتجات المصقولة ، والسبب هو أن كربونات الكالسيوم تختلط مع الشوائب أثناء الإنتاج أو النقل. يمكنك ملاحظة بقايا الغربال أثناء الفحص الوارد لمعرفة ما إذا كانت هناك جزيئات متنوعة ، واستبدال الدفعة المؤهلة من كربونات الكالسيوم. السبب الرئيسي للبقع البيضاء وخطوط السحب هو التكتل الثانوي لكربونات الكالسيوم. الحل هو استبدالها بكربونات الكالسيوم المعالجة على السطح. يجب حماية العبوة الخارجية لكربونات الكالسيوم من الرطوبة لتقليل التكتل الثانوي لكربونات الكالسيوم الناتجة عن الرطوبة. بالنسبة للمنتجات الرقيقة للغاية ذات البقع البيضاء ، يوصى باستبدال كربونات الكالسيوم على نطاق النانو للإنتاج.
من أجل التبييض أو انخفاض الخواص الميكانيكية الناتجة عن إضافة كربونات الكالسيوم الزائدة ، من الضروري تقليل كمية كربونات الكالسيوم المضافة ، أو استبدالها بكربونات الكالسيوم الخفيفة أو كربونات الكالسيوم النانوية لتحسين الخواص الميكانيكية للـ منتج.
3 أنواع شائعة من المواد المعدنية المثبطة للهب
المواد المعدنية المثبطة للهب هي مثبطات اللهب التي تتم معالجتها على أساس المعادن الطبيعية. وفقًا لآليات تثبيط اللهب ، يمكن تقسيمها إلى معادن عادية (هيدروكسيدات ، كربونات ، كبريتات ، إلخ) ، معادن طينية ، ومعادن قابلة للتمدد. الجرافيت إلخ.
1. مثبطات اللهب المعدنية الشائعة
هيدروكسيدات المعادن ، والكربونات ، والكبريتات ، وما إلى ذلك ، كمثبطات للهب ، تستوفي الشروط التالية بشكل عام: يمكن أن تتحلل ماص للحرارة عند درجة حرارة معينة (100-300 درجة مئوية) ، ويمكن أن تطلق أكثر من 25٪ من H2O أو CO2 عن طريق كسر الكتلة. وأداء ملء جيد ؛ مواد خام غنية وتكلفة منخفضة وقابلية منخفضة للذوبان وأقل شوائب ضارة. يمكن أن تمتص هذه المعادن الحرارة المنبعثة من احتراق البوليمر والطاقة المشعة في اللهب أثناء عملية التحلل ، ويمكن لبخار الماء أو (و) ثاني أكسيد الكربون الناتج عن التحلل أن يخفف من تركيز الغاز القابل للاشتعال والأكسجين الناتج عن احتراق البوليمر ، وتقليل سطح المادة. يمكن أن تبطئ درجة الحرارة من سرعة الاحتراق وتمنع استمرار الاحتراق ؛ يمكن استخدام أكسيد المعدن الناتج عن التحلل كطبقة تغطية لعزل الهواء ومنع اللهب من الانتشار. بالمقارنة مع مثبطات اللهب القائمة على الهالوجين والفوسفور ، فإنها لا تنتج غازات سامة ومسببة للتآكل أثناء عملية تثبيط اللهب ، ولها مزايا واضحة في حماية البيئة ، مما يدل على اتجاه تطوير قوي.
2. مثبطات اللهب المعدنية Nanoclay
عادة ما يتم تشتيت معادن الطين بشكل موحد في البوليمرات على المقياس النانوي ، وتعمل الصفائح النانوية من معادن الطين كحاجز أمام الجزيئات الصغيرة والأبخرة القابلة للاحتراق والحرارة المنبعثة من احتراق البوليمر في اتجاهات ثنائية الأبعاد ، وتؤدي إلى تدهور طور البوليمر المكثف. للاحتراق تأثير كبير ، ويمكن أيضًا أن تعيق الصفائح الدموية الطينية في الاتجاه ثنائي الأبعاد ردود فعل الحرارة الناتجة عن احتراق الطور الغازي إلى الطور المكثف ، وبالتالي تحسين خصائص مثبطات اللهب للبوليمر. للصفائح الطينية المشتتة ذات الحجم النانوي تأثير محدود واضح على تنقل سلاسل البوليمر الجزيئية ، بحيث يكون للسلاسل الجزيئية درجة حرارة تحلل أعلى من السلاسل الجزيئية الحرة تمامًا عندما تتحلل حرارياً.
3. توسيع لهب الجرافيت
الجرافيت القابل للتمدد (EG) هو مركب خاص لتقريب الجرافيت يتكون من معالجة كيميائية لتقشر الجرافيت الطبيعي. يحتوي الجرافيت على بنية ذات طبقات ، ويمكن دمج المعادن القلوية ، والأكسدة المؤكسدة القوية ، وما إلى ذلك بين الطبقات لتشكيل مركبات الطبقة البينية ، والتي تبدأ في التوسع من خلال التحلل والتغويز والتوسع في مركبات الطبقة البينية عند حوالي 200 درجة مئوية ، والوصول إلى حوالي 900 درجة مئوية. الحد الأقصى للقيمة ، يمكن أن يصل مدى التوسع إلى 280 مرة ، يتغير الجرافيت الموسع من شكل يشبه القشرة إلى شكل "دودة" منخفض الكثافة ، مما يعزز ثبات الطبقة المتفحمة في شكل شبكة متشابكة ، ويمنع تكون متفحمة طبقة من السقوط ، ويمكن استخدامها على سطح المادة. يمكن أن يؤدي تكوين عازل حراري عالي الكفاءة وطبقة حاجز أكسجين إلى منع انتقال الحرارة إلى سطح المادة وانتشار الغازات القابلة للاشتعال ذات الجزيئات الصغيرة الناتجة عن تحلل المادة إلى منطقة الاحتراق على سطح المادة. المواد ، مما يمنع المزيد من تدهور البوليمر ، وبالتالي يعيق سلسلة الاحتراق. لتأثير النار الفعال ومثبطات اللهب.
يوجد EG في شكل بلوري مستقر وله مقاومة ممتازة للطقس ومقاومة التآكل والمتانة. طبقة الكربون التي تشكلت عن طريق التمدد تتمتع باستقرار جيد ويمكن أن تلعب دورًا هيكليًا جيدًا. كنوع جديد من مثبطات اللهب المنتفخة الفيزيائية الخالية من الهالوجين ، فإن EG لديها معدل إطلاق حرارة منخفض للغاية في النار ، وفقدان ضئيل للغاية في الكتلة ، ويولد القليل من الدخان. يفي بمتطلبات حماية البيئة ويمكن استخدامه كعامل تآزر لأنظمة التوسع. تُستخدم عوامل التآزر ومثبطات اللهب لإعداد منتجات مثبطة للهب منتفخة جديدة خالية من الهالوجين ودخان منخفض وسمية منخفضة وخواص فيزيائية وكيميائية أفضل ومقاومة للحريق. سوف يستخدم EG على نطاق واسع كمثبط للهب.
البولي سيليكون الصف الإلكتروني: "الغذاء" لصناعة المعلومات الإلكترونية
مع التطور القوي للصناعة الكهروضوئية ، وصلت صناعة البولي سيليكون المحلية إلى أكبر إنتاج في العالم في ما يزيد قليلاً عن عشر سنوات ، كما وصلت تكلفة الإنتاج إلى المستوى المتقدم في العالم. مادة البولي سيليكون عالية النقاء هي المادة الخام الأساسية لصناعة المعلومات وصناعة توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية ، والعديد من البلدان المتقدمة في العالم تعتبرها مادة إستراتيجية.
تعد متطلبات النقاء للبولي سيليكون من الدرجة الإلكترونية عالية للغاية ، وهي أنقى مادة يمكن الحصول عليها عن طريق التصنيع البشري.
يمكن تقسيم البولي سيليكون من الدرجة الإلكترونية إلى بولي سيليكون من الدرجة الإلكترونية لذوبان المنطقة والبولي سيليكون من الدرجة الإلكترونية Czochralski. متطلبات الجودة من البولي سيليكون لذوبان منطقة الصف الإلكترونية أكثر صرامة. يحتوي السيليكون أحادي البلورية الناتج عن طريقة ذوبان المنطقة على نسبة منخفضة من الأكسجين والكربون ، وتركيز منخفض للحامل ومقاومة عالية. إنها تستخدم بشكل أساسي في تصنيع IGBTs ، مقومات الجهد العالي ، الثايرستور ، والترانزستورات ذات الجهد العالي. وغيرها من أجهزة أشباه الموصلات عالية الجهد وعالية الطاقة. تُستخدم رقائق السليكون أحادية البلورية التي تنتجها طريقة Czochralski على نطاق واسع في ذاكرة الدوائر المتكاملة والمعالجات الدقيقة وشرائح الهاتف المحمول والترانزستورات ذات الجهد المنخفض والأجهزة الإلكترونية وغيرها من المنتجات الإلكترونية. ٪في الاعلى.
بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال معدات اختبار البولي سيليكون الإلكترونية في بلدي تعتمد على الواردات. من ناحية التصنيع ، قامت بلادي بشكل أساسي بحل الاستبدال المحلي للمعدات والمواد ذات الصلة. ومع ذلك ، فإن معدات الاختبار الأساسية لمنتجات البولي سيليكون تعتمد تمامًا على الواردات ، مثل مقياس طيف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه بدرجة حرارة منخفضة LT-FTIR ، ومقياس طيف كتلة البلازما المقترن بالحث ICP-MS ، وما إلى ذلك ، وتتطلب عملية الاختبار مستويات عالية للغاية من الاختبار شؤون الموظفين.
انطلاقا من التطور الدولي الحالي لتكنولوجيا إنتاج البولي سيليكون من الدرجة الإلكترونية ، تشمل عمليات الإنتاج بشكل أساسي طريقة silane ، وطريقة ترسيب الغاز والسائل ، والطبقة المميعة ، وتحسين Siemens.
تكلفة إنتاج طريقة السيلان عالية ، والسيلان المستخدم متفجر ، وقابل للاشتعال ، وسلامة رديئة. حتى في درجة حرارة الغرفة ، سيكون هناك خطر نشوب حريق. تم تطوير طريقة ترسيب الغازات السائلة والتحكم فيها من قبل اليابان. في الإنتاج ، يتم استخدام مفاعل أنبوبي بشكل أساسي ، ويتم التحكم في درجة حرارة التشغيل عند 1500 درجة مئوية لتوليد السيليكون السائل مباشرة في الغاز. حاليًا ، لا يزال في مرحلة البحث والاختبار. لا تستخدم للإنتاج بالجملة. طريقة عملية الطبقة المميعة هي أساسًا لإجراء تحكم شامل في شوائب المنتج ، لذلك لا يمكنها إنتاج بولي سيليكون عالي الجودة من الدرجة الإلكترونية.
البولي سيليكون من الدرجة الإلكترونية هو المادة الإستراتيجية الأساسية في صناعة المعلومات الإلكترونية ، والتي ترتبط بالاقتصاد الوطني في بلدي والمجتمع وأمن الدفاع الوطني. إن كيفية إنتاج بولي سيليكون عالي النقاء بشكل مستمر ومستقر لتلبية احتياجات الشركات المصبّة لمواد السيليكون ذات الدرجة الإلكترونية هو موضوع بحث مهم تواجهه شركات البولي سيليكون. من الضروري التحكم الصارم في جميع العمليات في العملية الكاملة لإنتاج البولي سيليكون ، وتقليل العوامل المختلفة التي قد تسبب التلوث إلى الحد الأدنى ، ومواصلة تنفيذ العمليات الهزيلة والمكررة في عملية التشغيل ، وتغيير العادات السيئة ، وتحسين الإدارة. البولي سيليكون الصف الإلكتروني له مكان في السوق.
صيغة تعديل السطح ليست بسيطة في الواقع!
1. لماذا يجب تعديل سطح المسحوق؟
يمكن أن يؤدي تعديل السطح إلى تغيير مسحوق غير عضوي من حشو عام إلى معدل وظيفي ، والغرض من التعديل هو تحديد الفرضية اللازمة لطريقة التعديل:
من أجل تعزيز التوافق بين المسحوق غير العضوي والبوليمر العضوي والتشتت في المواد العضوية ، لتحسين القوة الميكانيكية والأداء الشامل للمادة ، يمكن اختيار تعديل السطح العضوي ؛
للحصول على مركبات إقحام معدنية جديدة ، مثل مركبات الطين أو الجرافيت ، يمكن اختيار تعديل الإقحام ؛
من أجل استبدال السيليكا واستكمال أوجه القصور في السيليكا في بعض الخصائص ، يمكن طلاء السطح بالسيليكا ؛
لاستبدال ثاني أكسيد التيتانيوم أو تقليل كمية ثاني أكسيد التيتانيوم ، يمكن طلاء السطح بثاني أكسيد التيتانيوم ؛
من أجل تحسين بعض الخصائص الخاصة للمنتجات المطاطية ، يمكن اختيار الجزيئات المعدنية على السطح ؛
من أجل تحسين الكفاءة البصرية والتأثير البصري للمنتج ، يمكن اختيار أكاسيد المعادن مثل أكسيد التيتانيوم وأكسيد الكروم وأكسيد الحديد على السطح.
2. كيفية اختيار معدل السطح؟
يعد اختيار معدل السطح هو المفتاح لتحقيق الغرض المتوقع من تعديل سطح المسحوق ، وله صلة قوية.
من وجهة نظر التفاعل بين جزيئات معدل السطح وسطح المسحوق غير العضوي ، يجب اختيار معدل السطح الذي يمكن أن يتفاعل كيميائيًا أو يمتص كيميائيًا مع سطح جزيئات المسحوق قدر الإمكان ، لأن الامتصاص الفيزيائي قوي في عملية التطبيق اللاحقة. سهل الامتصاص تحت التحريك أو العصر ، على سبيل المثال:
تتطلب المساحيق غير العضوية (مواد مالئة أو أصباغ) المستخدمة لمختلف أنواع البلاستيك ، والمطاط ، والمواد اللاصقة ، والطلاءات القائمة على الزيت أو المذيبات ، قابلية جيدة للدهون السطحية ، أي تقارب جيد أو توافق مع مواد رابطة البوليمر العضوية ، وهو مطلوب لتحديد معدل السطح التي يمكن أن تجعل سطح مسحوق غير عضوي كاره للماء ودهون ؛
المجموعات الوظيفية السطحية والمواقع التفاعلية للكاولين المكلس هي بشكل أساسي روابط Si-O و Al-O ، لذلك يجب اختيار المعدلات السطحية التي يسهل تكوين تنسيق كيميائي مع روابط Si-O و Al-O ؛
بالنسبة للمعادن الحمضية مثل مسحوق الكوارتز والطين والولاستونيت والدياسبور التي تحتوي على المزيد من حمض السيليك ، فمن الأفضل استخدام عامل اقتران السيلان.
تتميز عوامل اقتران التيانات والألومينات بامتصاص كيميائي مع المعادن الأساسية مثل كربونات الكالسيوم في ظل ظروف معينة وإلى حد معين.
3. كيف تختار عملية تعديل السطح؟
يجب أن تفي عملية تعديل السطح بمتطلبات التطبيق أو شروط تطبيق مُعدِّل السطح ، ولها قابلية تشتت جيدة لمعدِّل السطح ، ويمكن أن تحقق طلاءًا موحدًا وثابتًا لمعدِّل السطح على سطح المسحوق ؛ في نفس الوقت ، فإنه يتطلب عملية بسيطة ومعلمات. قابلية جيدة للتحكم وجودة المنتج المستقرة واستهلاك منخفض للطاقة وتلوث منخفض.
لذلك ، عند اختيار عملية تعديل السطح ، يجب مراعاة العوامل التالية على الأقل:
خصائص معدِّل السطح ، مثل قابلية الذوبان في الماء ، والتحلل المائي ، ونقطة الغليان أو درجة حرارة التحلل ؛
ما إذا كان السحق الأمامي أو تحضير المسحوق رطبًا أو جافًا ؛
ظروف العملية المعدلة ، مثل درجة حرارة التفاعل ووقت التفاعل.
4. كيف تختار معدات تعديل السطح؟
هناك أنواع عديدة من معدات تعديل سطح المسحوق ، بما في ذلك معدات التعديل الجاف ومعدات التعديل الرطب. يعتمد الاختيار على طريقة وعملية تعديل السطح. مبادئ الاختيار هي كما يلي:
تشتت جيد للمساحيق ومعدلات الأسطح. فقط مع التشتت الجيد يمكن أن يكون للمسحوق ومعدل السطح فرصة وتأثير أكثر تكافؤًا ، ويمكن تقليل كمية معدل السطح.
يمكن تعديل درجة حرارة التعديل ووقت الإقامة في نطاق معين.
استهلاك منخفض للطاقة وتآكل منخفض لكل وحدة منتج. بالإضافة إلى المعدلات ، فإن التكلفة الرئيسية لتعديل السطح هي استهلاك الطاقة. يمكن لمعدات التعديل ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة أن تقلل من تكاليف الإنتاج وتحسن القدرة التنافسية للمنتج ؛ لا يمكن للتآكل المنخفض تجنب تلوث المواد المعدلة فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين تشغيل المعدات. الكفاءة وخفض تكاليف التشغيل.
باختصار ، فإن الغرض والطريقة والعملية والمعدات والجوانب الأخرى لتعديل السطح تؤثر على بعضها البعض. من الضروري التفكير بشكل شامل ، ومراعاة كل من اليسار واليمين ، ومواصلة الاستكشاف في التفكير والاتجاه الصحيحين ، من أجل العثور على أنسب تقنية تعديل السطح لنفسه.
ترقية تجارية لشبكة الجيل الخامس 5G ، توفر الحشوات الوظيفية CCL فرصًا جديدة
باعتبارها المادة الرئيسية لمعالجة وتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) ، يمكن استخدام CCL في إنتاج معدات نقل عالية السرعة مثل الخوادم والذاكرة ، بالإضافة إلى مكونات مثل الهوائيات ومضخمات الطاقة والرادارات. يستخدم على نطاق واسع في أجهزة التلفزيون والراديو وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر والاتصالات المتنقلة وغيرها من المنتجات الإلكترونية.
في محطات 5G الأساسية ، تُستخدم لوحات الدوائر التي تتم معالجتها وتصنيعها بواسطة CCL بشكل أساسي لإنتاج معدات الاتصالات مثل هوائيات محطة قاعدة الاتصالات ومضخمات الطاقة ، والتي يتم تثبيتها في شبكة الاتصالات. نظرًا للزيادة الكبيرة في تردد الاتصال ومعدل الإرسال الناجم عن ترقية تقنية اتصالات 5G ، لا يمكن لـ CCL التقليدية تلبية متطلبات الإنتاج ، وأصبحت CCL عالية التردد وعالية السرعة هي اتجاه التطوير الرئيسي الحالي لـ CCL.
وفقًا للبيانات ، تعتبر الحشوات الوظيفية هي الحامل الرئيسي للقوة الميكانيكية في مركبات الركيزة ، لذلك فهي تعتبر عادةً واحدة من أهم اتجاهات البحث في ترقية تكنولوجيا صفائح النحاس المكسوة. كما أن التوسع السريع في السوق والارتقاء به يضع متطلبات أعلى لتوريد المواد الأولية في الصناعات ذات الصلة. من المتوقع أن تستفيد صناعات تغليف لوحات الدارات الكهربائية المحلية عالية التردد وعالية السرعة وتغليف لوحة HDI للهاتف المحمول من موجة التحديث الصناعي هذه وتحقق تطورًا سريعًا.
من أجل تلبية احتياجات نقل البيانات عالي التردد وعالي السرعة ، أصبحت ركائز الدوائر عالية الأداء خيارًا ضروريًا لصنع شرائح نحاسية مغلفة عالية التردد وعالية السرعة. في الوقت الحاضر ، مع ثابت العزل الكهربائي الممتاز وأداء الفقد العازل المنخفض ، تمتلئ مادة السيليكا في ركيزة polytetrafluoroethylene (PTFE) كمواد تقوية ، والتي أصبحت أهم مسار تقني للصفائح النحاسية عالية التردد وعالية السرعة. بعد إضافة حشو وظيفي من السيليكا ، يمكن تحسين الخصائص العازلة وجودة نقل الإشارة للرقائق النحاسية عالية التردد وعالية السرعة لتلبية متطلبات الجودة لاتصالات 5G. في الوقت نفسه ، يعمل حشو السيليكا الوظيفي أيضًا على تحسين مقاومة الحرارة وموثوقية لوحة الدائرة بشكل فعال.
في سوق المواد المالئة الوظيفية للسيليكا العالمية الحالية ، لا يزال المصنعون اليابانيون والأمريكيون يحتلون موقعًا رئيسيًا. ومع ذلك ، مع التحديث الإضافي لسوق 5G في بلدي ، ستركز صناعة الرقائق المكسوة بالنحاس تدريجياً في الصين ، وحققت بلدي أيضًا إنتاجًا واسع النطاق من مسحوق السيليكون الكروي ، مما يشكل تدريجياً بديلاً محليًا.
تتطور صناعة الإلكترونيات المتطورة بسرعة ، كما أن طلب السوق على مسحوق السيليكا الكروي كبير
يتكون مسحوق السيليكا الكروي من مسحوق السيليكا الزاوي المختار كمواد خام ومعالجته إلى مادة مسحوق السيليكا الكروية بطريقة اللهب. لديها سيولة جيدة ، ضغط منخفض ، مساحة سطح محددة صغيرة وكثافة عالية. يمكن الحصول عليها كمادة حشو. يتم استخدام معدل تعبئة وتوحيد أعلى على نطاق واسع في ألواح PCB المتطورة ، ومركبات قولبة الإيبوكسي للدوائر المتكاملة واسعة النطاق ، والطلاءات المتطورة ، والسيراميك الخاص ، وما إلى ذلك. السعر هو 3-5 أضعاف سعر مسحوق السيليكون الزاوي.
يعد مسحوق السيليكون الدقيق أحد المواد الخام الأساسية لصناعة الإلكترونيات ، وقد أدى التوسع في سوق التغليف المتقدم إلى نمو الطلب على المسحوق الكروي. وفقًا لبيانات Yole ، مع ترقية صناعة الإلكترونيات ، توسع حجم سوق التغليف المتقدم تدريجياً. من المتوقع أن تحتل ما يقرب من 50 ٪ من حصة سوق التعبئة والتغليف في عام 2024 ، والذي من المتوقع أن يؤدي إلى زيادة نمو الطلب على مسحوق السيليكون الكروي الدقيق.
مع التطور النشط للصناعات الإلكترونية المتطورة مثل الذكاء 5G ، من المتوقع أن تدفع شرائح النحاس المكسوة بالنحاس عالية الأداء وصناعات تغليف الرقائق السوق المتزايد لمواد تعبئة مسحوق السيليكون. وفقًا لتقارير Absolute ، ستصل المبيعات العالمية للسيليكا الكروية للحشو إلى 159000 طن في عام 2023 ، وسيصل حجم السوق إلى 660 مليون دولار أمريكي في عام 2024 ، مع وصول CARG5 إلى 9.2٪. يُقدر إنتاج السيليكا الكروية في نفس العام بـ 184.900 طن ، واستمر الإنتاج الإجمالي والمبيعات في النمو. وفقًا لبيانات صناعة تغليف الرقائق المكسوة بالنحاس العالمية والتي يحسبها معهد Guotai Junan Securities Research Institute ، من المتوقع أن يرتفع إجمالي الطلب العالمي على مسحوق السيليكون الكروي الدقيق من 225،800 طن في عام 2020 إلى 396،200 طن في عام 2025 ، مع متوسط نمو مركب. بمعدل 11.90 طن من 2020 إلى 2025.٪.
هناك احتمال واسع لذكاء السيارات. إن الطلب على لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) لمركبة طاقة جديدة واحدة هو أكثر من 5 أضعاف الطلب على المركبات العادية. وفقًا لبحوث سلسلة الصناعة والبيانات الأخرى ، تشير التقديرات إلى أن الطلب على مسحوق السيليكون الكروي لمركبات الطاقة الجديدة سيصل إلى 28231.6 طنًا ، منها صفائح النحاس المكسوة بمركبة الطاقة الجديدة ومسحوق السيليكون الكروي لتغليف الرقائق زاد إلى 15880.3 / 12،351.3 طن على التوالي.
يقود الاتجاه العام لـ Metaverse تطوير قوة الحوسبة والارتقاء بها. فمن ناحية ، أدى نمو الخوادم إلى زيادة الطلب على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ؛ من ناحية أخرى ، سيستمر تطوير الخوادم عالية السرعة وذات السعة الكبيرة والأداء العالي ، مما يخلق طلبًا كبيرًا على منتجات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية المستوى وعالية الكثافة وعالية السرعة. وفقًا لبحوث سلسلة الصناعة والبيانات الأخرى ، من المقدر أن يصل الطلب على مسحوق السيليكون الكروي للخوادم إلى 18542.1 طنًا في عام 2025 ، سيزداد حجم تعبئة مسحوق السيليكون الكروي للرقائق المغطاة بالنحاس وتغليف الرقائق إلى 10429.9 / 8112.2 طن في عام 2025 على التوالي.
الطلب على PCB عالي الأداء يدفع إلى التوسع في سوق الميكروسيليكا الكروية. خصائص الموجة القصيرة والعالية لتكنولوجيا الاتصالات 5G لها متطلبات أعلى فيما يتعلق بسرعة الإرسال ، وفقدان الإرسال ، وتبديد الحرارة والأداء الآخر لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والاستثمار في أجهزة التوجيه ، والمفاتيح ، و IDCs وغيرها من المعدات المطلوبة لحمل نطاق ترددي أكبر زادت حركة المرور وفقًا لذلك. تحتاج رقائق النحاس المكسوة بالنحاس عالية السرعة وعالية التردد إلى استخدام مسحوق دقيق السيليكون منخفض العازل ومنخفض الفقد ومسحوق السيليكون الكروي كمواد مالئة وظيفية رئيسية ، وتتطلب محتوى منخفض من شوائب المسحوق ومعدل تعبئة مرتفع. لذلك ، فإن الطلب على مسحوق السيليكون الكروي عالي الأداء يتوسع تدريجياً. وفقًا لبحوث سلسلة الصناعة والبيانات الأخرى ، من المتوقع أن يرتفع إجمالي حجم ملء مسحوق السيليكون الكروي لمحطات 5G الأساسية إلى 1،295.8 طنًا في عام 2022.
مجالات التطبيق الرئيسية وخصائص شعيرات الملح غير العضوية
نظرًا لنسبة العرض إلى الارتفاع العالية ، والقوة العالية وخصائص الشد ، يمكن استخدام شعيرات الملح غير العضوية في كثير من الأحيان كمواد تقوية مهمة لإضافتها إلى المواد المثبطة للهب ومواد البناء والمواد المركبة ومواد الاحتكاك. تنعكس آلية عمل الشعيرات في المواد المركبة بشكل أساسي في أربعة جوانب: نقل الحمولة ، وسد الشقوق ، وانحراف الشقوق ، وتأثير الانسحاب. نظرًا للقوة العالية والمعامل العالي لشعيرات الملح غير العضوية ، عند إضافتها إلى المادة المركبة ، يمكن أن تلعب دورًا معينًا في تقوية وتقوية المادة المركبة.
1. المواد المثبطة للهب
يعد البحث عن أداء مواد البناء الجديدة جزءًا مهمًا من الحماية العامة وشرطًا ضروريًا للتطبيق على نطاق واسع في مشاريع البناء. نظرًا لمقاومتها الممتازة لدرجات الحرارة العالية ، غالبًا ما يتم إضافة شعيرات الملح غير العضوية إلى مواد أخرى كمواد مثبطة للهب لتحسين خصائص تثبيط اللهب للمواد المركبة.
2. مواد البناء
في الوقت الحاضر ، في صناعة استهلاك المواد ، تعد صناعة البناء واحدة من أكبر صناعات استهلاك المواد ، حيث تمثل حوالي 24 ٪ من استهلاك المواد العالمي. في مواد البناء ، تُستخدم الشوارب غير العضوية على نطاق واسع في مواد البناء بسبب نسبة أبعادها المعينة وخصائصها الفيزيائية والكيميائية الممتازة. تتميز الشعيرات غير العضوية بمقاومة التشقق وتأثيرات الملء على المستوى المجهري ، لذا فإن وضع الشعيرات في المادة المركبة يمكن أن يحسن الأداء الشامل للمادة المركبة بشكل فعال.
3. المواد المركبة
يمكن للشعيرات غير العضوية ، كحشوات ، أن تعزز الخواص الفيزيائية والميكانيكية للمركبات إلى حد معين. في الوقت نفسه ، أشارت الدراسة إلى أن التعديل المناسب للشعيرات يمكن أن يحسن الخصائص الشاملة للمركبات.
4. مادة الاحتكاك
في السنوات الأخيرة ، كان للشعيرات كحشوات وظيفية تأثير معزز معين على تحسين أداء احتكاك مكابح السيارات. راج وآخرون. استكشف تأثير شعيرات كبريتات الكالسيوم كمواد مالئة وظيفية على أداء الاحتكاك لمكابح السيارات. من خلال تغيير محتوى شعيرات كبريتات الكالسيوم ، وفقًا لمعيار JASOC406 ، تم إجراء دراسة ترايبولوجية على مقياس قوة الفرامل بالقصور الذاتي. أظهرت النتائج تحسن الخواص الميكانيكية للمادة بإضافة 10٪ شعيرات كبريتات الكالسيوم ، كما تم تحسين الاحتكاك في نفس الوقت. الأداء ، مواد الاحتكاك التي تحتوي على شعيرات كبريتات الكالسيوم تآكل أقل.
معدات التعديل شائعة الاستخدام وخصائص مسحوق الطب الصيني التقليدي
بدأ البحث في معدات تعديل مسحوق الطب الصيني التقليدي في وقت متأخر ، وكان التطور متأخرًا نسبيًا ، بشكل أساسي من الصناعة الكيميائية والبلاستيك والتكسير والتشتت وغيرها من الصناعات كمرجع. في الوقت الحاضر ، تشمل المعدات المستخدمة لتعديل مسحوق الطب الصيني التقليدي بشكل أساسي مجفف الرش ، والطبقة المميعة ، والمطحنة الكروية ، وطاحونة الاهتزاز ، وخلاط التحريك عالي السرعة ، وآلة طلاء تأثير تدفق الهواء ، وآلة تعديل السطح المستمر ، وآلة طحن وتحبيب كوميل ، إلخ.
من بينها ، مجفف الرش ، السرير المميع ، المطحنة الكروية وطاحونة الاهتزاز تستخدم على نطاق واسع في مجال تعديل مسحوق الطب الصيني التقليدي. خلاط خلط عالي السرعة ، آلة طلاء تأثير الهواء ، آلة تعديل السطح المستمر ، آلة سحق وتحبيب Comil ، إلخ ، لها مزاياها الخاصة في تعديل المسحوق.
1. خلاط خلط عالي السرعة
عندما يعمل خلاط الخلط عالي السرعة ، تتحرك المادة بشكل عرضي على طول المكره بمساعدة الاحتكاك بين سطح الشفرة الدوارة عالية السرعة والمادة ودفع الجانب إلى المادة. بسبب تأثير قوة الطرد المركزي والجاذبية ، يتم إلقاء المادة على الجدار الداخلي لغرفة الخلط. ويرتفع بمحاذاة الحائط إلى ارتفاع معين ثم يسقط مرة أخرى إلى مركز المكره. يؤدي هذا التبادل إلى تحريك المادة باستمرار لأعلى ولأسفل في شكل حلزوني في حجرة الخلط. تزداد درجة حرارة سطح المادة في المقابل ، مما يعزز الخلط المتبادل والامتصاص الكافي بين جزيئات مسحوق الدواء والمعدِّل ، بحيث يقوم مُعدِّل السطح بتغطية سطح جزيئات الدواء لتحقيق الغرض من تعديل سطح المسحوق.
2. آلة تكسية تأثير الهواء
هناك العديد من سلاسل آلات التكسية بالصدمات الهوائية ، والآن يتم أخذ نظام HYB كمثال. تم تطوير نظام HYB من قبل جامعة طوكيو للعلوم وآلات نارا في عام 1986. ويتكون المحرك الرئيسي من دوار عالي السرعة وعروة ثابتة وحلقة دائرية.
3. معدّل السطح المستمر
عند العمل ، تمر المادة والمعدِّل عبر غرف الخلط الثلاثة بدورها من منفذ التغذية. يتم إجبار الدوران عالي السرعة للدوار في حجرة الخلط على فك المادة وتشكيل تدفق دوامة ثنائي الطور. في الوقت نفسه ، تمر المادة عبر تأثير وقص الجزء المتحرك والجزء الثابت في حجرة الخلط ، وتتولد الطاقة المطلوبة لتعديل السطح من خلال تأثير الاحتكاك ، بحيث يمكن لمعدِّل السطح أن يتفاعل بسرعة مع سطح مسحوق الدواء الجسيمات لتحقيق تأثير تعديل مسحوق الطلاء.
4. آلة التكسير والتحبيب Comil
في السنوات الأخيرة ، تم إحراز بعض التقدم في تطبيق آلة الطحن والتحبيب Comil لتعديل سطح المسحوق الكيميائي لتحسين سيولة المسحوق الكيميائي. Yu Yanhong et al. تطبيق مطحنة Comil لتحسين تعديل سطح مسحوق مستخلص الطب الصيني التقليدي. لقد حققت سيولة مسحوق مستخلص الطب الصيني التقليدي أيضًا نتائج معينة.
3 تقنيات تعديل البلاستيك القابلة للتحلل
في الوقت الحالي ، يعتبر سعر الراتنج البلاستيكي القابل للتحلل مرتفعًا نسبيًا ، ومعظم المنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل هي من الضروريات اليومية العادية ، مما سيعوق بشكل خطير الترويج على نطاق واسع وتطبيق المنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل. يعد تطوير المنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل الرخيصة أحد المكونات الأساسية لتطبيق البلاستيك القابل للتحلل. لذلك ، يتم استخدام النشا وكربونات الكالسيوم والتلك وما إلى ذلك ، والتي لا تؤثر على أداء تدهور المنتجات ويمكن أن تمتصها البيئة ، في نظام تعديل المواد البلاستيكية القابلة للتحلل. على وجه الخصوص ، أصبحت نسبة عالية من تكنولوجيا التعبئة واحدة من التقنيات الهامة في تطوير المنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل.
تشمل تقنيات التعديل الشائعة في عملية تطبيق المواد البلاستيكية القابلة للتحلل تعديل الحشو وتعديل السبائك وتعديل البلمرة المشتركة.
1. تعديل التعبئة
تعديل التعبئة هو إضافة إضافات مسحوق غير قابلة للذوبان إلى راتينج البلاستيك القابل للتحلل ، بما في ذلك بشكل أساسي النشا والمسحوق غير العضوي. والغرض الرئيسي منه هو تحضير مواد خاصة رخيصة الثمن ، وفي بعض الأحيان يمكنه أيضًا تحسين الخواص الميكانيكية مثل قوة المواد الخاصة.
النشا هو وسيلة حشو شائعة الاستخدام. إنه بوليمر طبيعي قابل للتحلل مع مجموعة واسعة من المصادر وسعر منخفض. منتجات التحلل هي ثاني أكسيد الكربون والماء ، والتي لا تلوث البيئة ، وهي مصدر متجدد للكتلة الحيوية. أهم شيء يجب الانتباه إليه في تقنية التعبئة هذه هو معالجة النشا ، لأن توافق النشا والبلاستيك المتحلل ضعيف ، ومن الضروري تلدين النشا بحيث يمكن دمج النشا بشكل أفضل مع مصفوفة البلاستيك.
ومن المواد المساعدة الأخرى على الحشو مساحيق غير عضوية مثل كربونات الكالسيوم والتلك. إنها مساحيق معدنية طبيعية ، والتي يمكن أن تمتصها الطبيعة بعد العودة إلى الطبيعة ، لذلك لن تؤثر على أداء التدهور لنظام البلاستيك القابل للتحلل بأكمله ، ولكنها يمكن أن تقلل بشكل فعال من تكلفة المواد المعدلة وتحسين قوة المواد إلى حد معين. لذلك ، من الشائع جدًا استخدام كربونات الكالسيوم والمواد المالئة الأخرى في المنتجات التي لا تتطلب خصائص ميكانيكية عالية. يجب أن تهتم تقنية الملء بمعالجة اقتران سطح المسحوق ، والتي ستؤثر بشكل مباشر على أداء المنتج وكمية المسحوق غير العضوي الذي يمكن إضافته.
2. تعديل السبائك
يعد تعديل السبائك أحد أهم التقنيات في تطبيق تعديل البلاستيك القابل للتحلل. تشير مادة السبائك إلى مادة خاصة تتكون من نوعين مختلفين أو أكثر من البلاستيك القابل للتحلل عن طريق المزج والتركيب المصهور ، والتي تحتوي عمومًا على مكون واحد مستمر ومكونات مشتتة أخرى. تُظهر بعض خصائص المادة خصائص المرحلة المستمرة وتظهر بعض الخصائص خصائص المرحلة المشتتة. لذلك ، يمكن الحصول على مواد خاصة جديدة تركز مزايا العديد من المواد البلاستيكية القابلة للتحلل ، والتي يمكن أن تلبي احتياجات المزيد من المنتجات.
3. تعديل البلمرة المشتركة
يشير تعديل البلمرة المشتركة إلى إدخال وحدات هيكلية أخرى في السلسلة الجزيئية للبوليمر لتغيير التركيب الكيميائي للبوليمر وإدراك تعديل المادة. على سبيل المثال ، PLA عبارة عن بوليمر كاره للماء ، مما يحد من تطبيقه في بعض المجالات (مثل ناقلات الأدوية). تتمثل إحدى الطرق الفعالة في استخدام اللاكتيد في البلمرة المشتركة مع البوليمرات المحبة للماء (مثل البولي إيثيلين جليكول ، وحمض البولي جليكوليك ، وأكسيد البولي إيثيلين) لإدخال مجموعات أو كتل محبة للماء في جزيء PLA. على سبيل المثال ، يتم تحضير مادة الإطلاق المستدام PLA-PEG-PLA عن طريق بلمرة فتح الحلقة من البولي إيثيلين جلايكول واللاكتيد ، مما يحسن نسبة الماء ومعدل التحلل لمادة PLA ، ويمكن أن تصبح PLA-PEG-PLA المعدة - الافراج عن المواد. مادة مجهرية محملة بالمخدرات.
يتمتع PHBV بالعديد من الخصائص الممتازة مثل التوافق الحيوي والنشاط البصري ، ويستخدم على نطاق واسع ، لكن منتجاته صلبة وهشة ويصعب معالجتها. يمكن استخدام طريقة تعديل الكسب غير المشروع لإدخال المجموعة القطبية الوظيفية polyvinylpyrrolidone (PVP) على السلسلة الرئيسية لـ PHBV لتخليق بوليمر الكسب غير المشروع PHBV-g-PVP لـ PHBV و PVP. انخفض معدل التبلور وتبلور البوليمر المشترك ، وزادت المحبة المائية للغشاء ، وزاد معدل إطلاق الدواء المستمر.