تطبيق مسحوق السيليكا المعدل
مسحوق السيليكا هو مادة حشو وظيفية غير معدنية غير عضوية مهمة للغاية يمكن خلطها مع البوليمرات العضوية وتحسين الأداء العام للمواد المركبة. يستخدم على نطاق واسع في الكهرباء والإلكترونيات والمطاط السيليكوني والطلاءات والمواد اللاصقة ومواد التغليف وغيرها من المجالات.
مسحوق السيليكا نفسه عبارة عن مادة قطبية محبة للماء. له خصائص واجهة مختلفة عن مصفوفة البوليمر، وتوافق ضعيف، وغالبًا ما يكون من الصعب تشتيته في المادة الأساسية. لذلك، من أجل جعل المادة المركبة أكثر تميزًا، من الضروري عادةً تعديل سطح مسحوق السيليكا وتغيير الخصائص الفيزيائية والكيميائية لسطح مسحوق السيليكا عمدًا وفقًا لاحتياجات التطبيق، وذلك لتحسين توافقه مع المواد البوليمرية العضوية وتلبية متطلبات التشتت والسيولة في المواد البوليمرية.
صفائح النحاس المطلية
صفائح النحاس المطلية هي مادة أساسية إلكترونية يتم تصنيعها عن طريق تشريب الألياف الزجاجية أو غيرها من مواد التعزيز بمصفوفة راتنجية، وإضافة حشوات مختلفة، وتغطية أحد الجانبين أو كليهما برقائق النحاس من خلال عمليات مثل ضبط الغراء والتشريب، ثم الضغط الساخن. يمكن أن يؤدي إضافة مسحوق السيليكا المعدل إلى تقليل تكلفة إنتاج صفائح النحاس المطلية وتحسين مقاومتها للحرارة والتوصيل والخصائص الميكانيكية.
المطاط
المطاط مادة بوليمرية عالية المرونة مع تشوه عكسي. يمكن استخدامه على نطاق واسع في الإلكترونيات والسيارات والهندسة المدنية والدفاع الوطني والطب والصحة والضروريات اليومية. في عملية تحضير المطاط، لا يمكن أن يؤدي إضافة كمية معينة من الحشو غير العضوي إلى تقليل تكلفة إنتاج المطاط فحسب، بل وأيضًا إلى تحسين الخصائص الفيزيائية الشاملة والخصائص الميكانيكية الديناميكية لمواد المطاط المركبة بشكل كبير.
البلاستيك
يمكن استخدام مسحوق السيليكون كحشو في مواد مثل البولي إيثيلين (PE) وكلوريد البولي فينيل (PVC) والبولي بروبيلين (PP) وبولي فينيل الإيثر (PPO) في عملية تصنيع البلاستيك. يتم استخدامه على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل البناء والسيارات ومواد عزل الاتصالات الإلكترونية والزراعة والضروريات اليومية والدفاع الوطني والجيش.
مركب صب الإيبوكسي
مركب صب الإيبوكسي هو مركب صب مصنوع من مجموعة متنوعة من المواد المضافة. إنه مادة أساسية للتغليف الإلكتروني ويمثل أكثر من 97٪ من سوق التغليف الإلكتروني الدقيق. يمكن استخدامه على نطاق واسع في أشباه الموصلات والإلكترونيات الاستهلاكية والدوائر المتكاملة والطيران والجيش وغيرها من مجالات التغليف.
صب الإيبوكسي
مادة صب العزل الإيبوكسي عبارة عن خليط راتنجي قابل للبلمرة سائل أو لزج مصنوع من الراتنج وعامل المعالجة والحشو وما إلى ذلك. عند درجة حرارة الصب، يتمتع الصب بسيولة جيدة وأقل تطايرًا وسرعة معالجة وانكماش صغير بعد المعالجة. راتنج الإيبوكسي المتشكل بعد الصب هو منتج عازل يدمج وظائف متعددة مثل العزل ومقاومة الرطوبة ومقاومة العفن ومقاومة التآكل والتثبيت والعزل.
غراء التغليف الإلكتروني
غالبًا ما يستخدم غراء التغليف في المكونات الإلكترونية، بشكل أساسي للترابط والختم والحاجز والحماية. يكون سائلًا قبل المعالجة وله سيولة معينة. تختلف لزوجة الغراء وفقًا للمادة والأداء وعملية إنتاج المنتج، ولا يمكن تحقيق قيمته الاستخدامية إلا بعد معالجة الغراء تمامًا.
حجر الكوارتز الصناعي
يستخدم مسحوق السيليكون كحشو في حجر الكوارتز الصناعي، والذي لا يقلل فقط من استهلاك الراتينج غير المشبع، بل يحسن أيضًا مقاومة التآكل ومقاومة الأحماض والقلويات والقوة الميكانيكية وغيرها من خصائص لوحة الكوارتز الصناعي.
تختلف متطلبات الجودة في مجالات تطبيق مسحوق السيليكون الدقيق المختلفة. لذلك، عند اختيار تطبيق مسحوق السيليكون الدقيق، يجب أن يتم دمجه مع احتياجات الصناعات اللاحقة، ويجب مراعاة التكلفة الشاملة والكفاءة والأداء وعوامل أخرى لاختيار نوع مسحوق السيليكون الدقيق والمعدل والصيغة المناسبة. مع التحسن المستمر لاقتصاد ومجتمع بلدي، في الوقت الحاضر، سيركز بحث تطبيق مسحوق السيليكون الدقيق المعدل بشكل أساسي على صفائح النحاس الراقية، والمواد اللاصقة عالية الأداء، ومواد العزل وغيرها من المجالات التكنولوجية العالية المنتجة باستخدام مسحوق السيليكون الدقيق الكروي كمواد خام. سيكون التكرير والتخصص الوظيفي هو الاتجاه السائد لتطبيق مسحوق السيليكون الدقيق المعدل في المستقبل.
معدات تعديل سطح المسحوق الشائعة
تتضمن العوامل التي تؤثر على تأثير تعديل المسحوق خصائص المواد الخام للمسحوق، وطرق التعديل، وعمليات التعديل، والمعدلات وصيغها، ومعدات التعديل. عند تحديد عملية تعديل المسحوق والمعدل أو الصيغة، تصبح معدات التعديل العامل الرئيسي المؤثر على تأثير تعديل المسحوق.
تتولى معدات تعديل المسحوق بشكل أساسي ثلاث مسؤوليات: الأولى هي الخلط، والثانية هي التشتت، والثالثة هي أن المعدل يذوب في المعدات ويتحد جيدًا مع المسحوق. بالإضافة إلى ذلك، يلزم أيضًا أن يكون لمعدات تعديل المسحوق استهلاك أقل للطاقة وتآكل، وعدم تلوث الغبار، وتشغيل بسيط للمعدات، وتشغيل مستقر.
1. معدل هجين عالي الكفاءة HEM
يحتوي معدل HEM الهجين عالي الكفاءة على ست مجموعات من مجاديف التحريك، و24 سكينًا متحركًا ولوحات توجيهية. يتم خلط المواد بالكامل بشكل متكرر في الحاوية وتعمل بشكل متكرر مع المواد المضافة، بحيث تمتص المواد المواد المضافة، بحيث يتم طلاء المواد المضافة بالتساوي على سطح المسحوق.
2. خلاط التسخين عالي السرعة
يعتبر خلاط التسخين عالي السرعة أحد المعدات المستخدمة بشكل شائع للطلاء الكيميائي وتعديل المساحيق غير العضوية، مثل الحشوات أو الصبغات غير العضوية. إنه جهاز خلط يستخدم على نطاق واسع في صناعة معالجة المنتجات البلاستيكية.
3. معدِّل سطح المسحوق المستمر SLG
يتكون معدِّل سطح المسحوق المستمر SLG بشكل أساسي من مقياس حرارة، ومنفذ تفريغ، ومدخل هواء، وقناة هواء، وآلة رئيسية، ومنفذ تغذية، ومضخة قياس ومغذي.
4. معدِّل سطح التأثير عالي السرعة لتدفق الهواء
يتكون الهيكل الرئيسي بشكل أساسي من دوار دوار عالي السرعة، وثابت، وحلقة دوران، وجناح، وستارة، وجهاز تغذية وتفريغ. يتكون النظام بالكامل من خلاط، وجهاز تغذية قياس، ومعدِّل سطح التأثير عالي السرعة لتدفق الهواء، وجهاز جمع المنتجات، وجهاز تحكم، وما إلى ذلك.
5. خلاط مجداف أفقي
يُعد الخلاط المجداف الأفقي معدِّل سطح مسحوق متقطع مع أسطوانة أفقية ومجداف متعدد أحادي المحور كخصائص هيكلية. تتكون بشكل أساسي من آلية نقل، وعمود رئيسي، وأسطوانة، وغطاء طرفي، وما إلى ذلك.
6. طاحونة توربينية (دوارة)
تتكون بشكل أساسي من قاعدة الآلة، وجزء المحرك، وغرفة التكسير، وضبط الفجوة، والمدخل والمخرج. وتتمثل الخاصية في استخدام الحرارة الناتجة عن عملية الطحن فائقة الدقة (50 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية) لإدخال المسحوق فائق الدقة المسحوق إلى طاحونة الدوامة، ويتم قياس معدل حمض الستياريك المسخن مسبقًا والمذاب لإجراء تعديل مستمر للسطح.
7. طاحونة توربينية
تتكون طاحونة توربينية بشكل أساسي من عجلة إزالة البوليمر، وباب التفريغ، ومدخل الهواء، والمصنف، ومنفذ التغذية، ومدخل تشتت السطح متعدد القنوات، والمغذي.
أخيرًا، يمكن تلخيص مبادئ اختيار معدات تعديل السطح على النحو التالي:
(1) قابلية التشتت الجيدة للمسحوق ومعدل السطح. فقط مع قابلية التشتت الجيدة يمكن أن يكون للمسحوق ومعدل السطح فرصة وتأثير متساويين نسبيًا، ويمكن تقليل كمية معدل السطح.
(2) درجة حرارة التعديل ووقت الإقامة قابلان للتعديل ضمن نطاق معين.
(3) استهلاك منخفض للطاقة لكل وحدة منتج وتآكل منخفض. بالإضافة إلى المعدل، فإن التكلفة الرئيسية لتعديل السطح هي استهلاك الطاقة. يمكن لمعدات التعديل منخفضة الطاقة تقليل تكاليف الإنتاج وتحسين القدرة التنافسية للمنتج؛ لا يمكن للتآكل المنخفض تجنب تلوث المواد المعدلة فحسب، بل يحسن أيضًا كفاءة تشغيل المعدات ويقلل من تكاليف التشغيل.
(4) تلوث أقل بالغبار. لا يؤدي تسرب الغبار أثناء عملية التعديل إلى تلويث بيئة الإنتاج فحسب، بل يتسبب أيضًا في فقدان المواد، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف إنتاج المنتج. لذلك، يجب التحقيق في تلوث الغبار للمعدات.
(5) الإنتاج المستمر والتشغيل البسيط وكثافة العمالة المنخفضة.
(6) التشغيل السلس والموثوق.
(7) مستوى عالٍ من التحكم التلقائي، والذي يمكنه ضبط حجم المعالجة وكمية إضافة المعدل ودرجة حرارة التعديل ووقت الإقامة وعوامل أخرى تلقائيًا وفقًا لخصائص المادة وخصائص معدل السطح.
(8) يجب أن تكون سعة إنتاج المعدات متوافقة مع مقياس الإنتاج المصمم. عند زيادة حجم الإنتاج المصمم، يجب اختيار المعدات واسعة النطاق قدر الإمكان لتقليل عدد المعدات لتقليل مساحة الأرضية وتكاليف الإنتاج وتسهيل الإدارة.
تعرف على خط إنتاج معدات معالجة المساحيق العامة
تعد معدات معالجة المساحيق مكونًا أساسيًا لا غنى عنه في الإنتاج الصناعي الحديث. فهي تمر عبر تدفقات عملية رئيسية متعددة مثل نقل المواد الخام للمساحيق، والطحن، والتصنيف، ومعالجة السطح، وفصل المواد الصلبة عن الصلبة، وفصل المواد السائلة عن الصلبة، وفصل الغاز عن الصلب، والتجفيف، والخلط، والتحبيب، والتشكيل، والتحميص/التكليس، والتبريد، والتعبئة، والتخزين.
التغذية/التغذية: وحدة تغذية اهتزازية، وحدة تغذية اهتزازية كهرومغناطيسية، وحدة تغذية لولبية، وحدة تغذية قرصية، وحدة تغذية دوارة
النقل: ناقل حزامي، ناقل سلسلة، مصعد دلو، ناقل هوائي، ناقل هيدروليكي، ناقل لولبي
معدات نقل المساحيق والجسيمات الصناعية الشائعة الاستخدام
1 ناقل لولبي
2 ناقل سلسلة أنابيب
3 معدات نقل هوائية ذات ضغط إيجابي
مطحنة طحن
كسارة فكية: تستخدم الفك المتحرك للاقتراب بشكل دوري وترك الفك الثابت لسحق المواد.
كسارة المخروط: تستخدم المخروط المتحرك المتأرجح للاقتراب بشكل دوري وترك المخروط الثابت لسحق المواد.
كسارة المطرقة: تستخدم التأثير الناتج عن دوران رأس المطرقة المثبت على الدوار لسحق المواد.
كسارة التأثير: تستخدم تأثير مطرقة اللوحة المثبتة بشكل صارم على الدوار ولوحة التأثير لسحق المواد.
كسارة القص: تستخدم الحركة السريعة نسبيًا بين الشفرات الحادة المتحركة والثابتة لسحق المواد.
طاحونة الأسطوانة: تستخدم بكرات البثق الدوارة المتزامنة لسحق المواد.
طاحونة التأثير: تستخدم مراوح دوارة عالية السرعة أفقية لجعل المواد تتحرك بشكل طرد مركزي بسرعة عالية، وتصطدم وتسحق بعضها البعض في حجرة الدوامة.
طاحونة الكرات/طاحونة الأنابيب: تستخدم تأثير وطحن وقص وسائط الطحن في الأسطوانة الدوارة لسحق المواد. وسائط الطحن كروية، وعمودية قصيرة، وقضيبية الشكل، وما إلى ذلك.
طاحونة الغربلة: استخدم مطحنة بآلية غربلة لسحق وتصنيف المواد المسحوقة.
مطحنة الاهتزاز: استخدم تأثير وطحن وقص وسائط الطحن في الأسطوانة المهتزة لسحق المواد.
طاحونة البرج/طاحونة التحريك الرأسي: استخدم تأثير وطحن وقص وسائط الطحن التي تعمل بآلية التحريك الرأسي لسحق المواد.
طاحونة التحريك الأفقي: استخدم تأثير وطحن وقص وسائط الطحن التي تعمل بآلية التحريك الأفقي لسحق المواد.
طاحونة الرأس/طاحونة العجلة: استخدم الدوران النسبي لقرص الطحن وأسطوانة الطحن لطحن وسحق المواد، وتصنيف المواد المطحونة، مثل مطحنة رايموند، وطاحونة لوشي، وما إلى ذلك.
طاحونة الأسطوانة الحلقية: استخدم دوران حلقة الطحن (الأسطوانة) ودورانها لسحق المواد بين حلقة الطحن ودائرة الطحن عن طريق التأثير والتصادم والقص.
طاحونة الأسطوانة الأفقية: تجبر الأسطوانة الدوارة المادة على أن تكون مشدودة بين جدار الأسطوانة والأسطوانة ذات الضغط العالي، ويتم ضغطها وطحنها وقصها وسحقها بشكل متكرر.
مطحنة كوكبية: تستخدم تأثير وطحن وسائط الطحن التي تعمل بواسطة دوران أسطوانة الطحن لسحق المواد.
مطحنة الغروانية: يتم قص المواد وطحنها بين الأسنان الدوارة عالية السرعة والأسنان الثابتة ويتم استحلابها وتوزيعها بشكل فعال.
مطحنة تدفق الهواء: يتم سحق المواد عن طريق التصادم القوي والتأثير والاحتكاك بين المواد أو بين المواد وجدار الجهاز باستخدام تدفق الهواء عالي السرعة.
مطحنة شديدة التحمل: تعمل الأسطوانة على شكل قرص على طول المسار السفلي، وتطبق بشكل متكرر الدحرجة والقص لسحق المواد.
مطحنة الجدار الجانبي: يتم دفع الأسطوانة الأسطوانية بواسطة العمود الدوار للدوران وينتج الجدار الجانبي تأثير البثق لسحق المواد.
التصنيف
آلة الغربلة: يتم التصنيف باستخدام الشاشات، بما في ذلك الشاشات الأفقية والشاشات المهتزة وشاشات الرنين وشاشات الأسطوانة وما إلى ذلك.
الشاشة الثابتة: يتم التصنيف باستخدام لوحة شاشة مائلة مكونة من قضبان شبكية متوازية.
مصنف الترسيب بالجاذبية: يتم التصنيف باستخدام الفرق في سرعة الترسيب النهائية للجسيمات في السائل.
الإعصار: تحت تأثير القوة الطاردة المركزية، يتم رمي الجسيمات الأكبر على جدار الجهاز وتدور لأسفل ليتم تفريغها، وتدور الجسيمات الأصغر لأعلى ليتم تفريغها لتحقيق التصنيف.
مصنف مسحوق الطرد المركزي: يستخدم مسارات الحركة المختلفة للجسيمات في المجال الطارد المركزي لتحقيق فصل الغاز عن الصلب أو تصنيف المسحوق.
مصنف مسحوق الإعصار: يستخدم القرص الدوار لدفع الشفرات للدوران لتصنيف المسحوق.
مصنف الدوار: عندما يمر تدفق الغاز عن الصلب ثنائي الطور عبر الفجوة بين شفرات الدوار عالي السرعة، يتم رمي الجسيمات الكبيرة في اتجاه القوة الطاردة المركزية، وبالتالي التصنيف.
مصنف التشتت: يتم تشتيت المادة وتشتيتها في منطقة التشتت ثم تدخل منطقة التصنيف.
تعديل سطح التلك (التنشيط) وتطبيقاته في البلاستيك والطلاءات
التلك هو سيليكات مائية ذات صيغة كيميائية 3MgO·4SiO2·H2O. يمكن أن يكون شكله البلوري على شكل رقائق أو أوراق أو إبر أو كتل.
يتكون هيكل التلك النقي من طبقة من البروسيت (هيدروكسيد المغنيسيوم، MgO·H2O) محصورة بين طبقتين من السيليكا، مع تكديس الطبقات فوق بعضها البعض وترابط طبقات التلك المجاورة بقوى فان دير فال الضعيفة. عند تطبيق القص عليها، يمكن للطبقات أن تنزلق بسهولة ضد بعضها البعض.
التلك خامل لمعظم الكواشف الكيميائية، ولا يتحلل عند ملامسته للحامض، وهو موصل رديء للكهرباء، وله موصلية حرارية منخفضة ومقاومة عالية للصدمات الحرارية، ولا يتحلل عند تسخينه إلى 900 درجة مئوية.
هذه الخصائص الممتازة للتلك تجعله حشوًا جيدًا ويستخدم على نطاق واسع في مجالات البلاستيك والطلاء، لكن السطح المحب للماء للتلك يحد من تطبيقه في بعض المجالات الكارهة للماء. من أجل تحسين أدائه بشكل أكبر وتوسيع مجالات تطبيقه، فإن تعديل السطح ضروري.
1. طرق تعديل السطح والمعدلات المستخدمة بشكل شائع للتالك
(1) المعدلات السطحية المستخدمة بشكل شائع للتالك
من أجل جعل التلك أكثر ارتباطًا بالبوليمرات، هناك نوعان رئيسيان من المعدلات المستخدمة حاليًا للتعديل:
عوامل الربط: بشكل أساسي التيتانات والألومينات والسيلانات والأحماض الدهنية. التيتانات هي الأكثر استخدامًا. بنيتها الجزيئية هي R´-O-Ti-(O-X-R-Y)n، حيث يمكن أن تتفاعل R´O- مع البنية الكيميائية لسطح الحشو، R هي مجموعة متشابكة طويلة السلسلة ذات بنية دهنية أو عطرية، والتي يمكن أن تحسن التوافق بين البوليمر والحشو، و Y هي مجموعة تفاعلية نشطة يمكن أن تتشابك أو ترتبط في نظام حشو البوليمر.
المواد الخافضة للتوتر السطحي: بشكل رئيسي دوديسيل بنزين سلفونات الصوديوم، دوديسيل سلفونات الصوديوم، دوديسيل ثلاثي ميثيل أمونيوم بروميد، دوديسيل ثلاثي ميثيل أمونيوم كلوريد، أوليفين سلفونات الصوديوم، إلخ، والتي لها نفس تأثير عوامل الربط في تحسين التوافق بين البوليمرات والحشوات، ولكن آلية ارتباطها بسطح الحشو مختلفة عن آلية عوامل الربط.
(2) طرق تعديل سطح بودرة التلك
تعديل طلاء السطح: تغطية سطح الجسيمات بالمواد الخافضة للتوتر السطحي لإعطاء الجسيمات خصائص جديدة هي طريقة شائعة في الوقت الحاضر.
الطريقة الميكانيكية الكيميائية: طريقة تعديل تستخدم السحق والاحتكاك وغيرها من الطرق لتعزيز نشاط السطح. هذه الطريقة هي سحق وفرك الجسيمات الكبيرة نسبيًا لجعلها أصغر.
تعديل الفيلم الخارجي: طريقة طلاء طبقة من البوليمر بشكل موحد على سطح الجسيمات لتغيير خصائص سطح الجسيمات. بالنسبة لبودرة التلك، يمكن سحقها وتنشيطها أولاً، ثم امتصاصها باستخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي في ظل ظروف معينة، ثم امتصاصها باستخدام المونومرات من خلال المواد الخافضة للتوتر السطحي، وأخيراً تخضع المونومرات للبلمرة لتحقيق تأثير طلاء السطح.
التعديل النشط المحلي: استخدام التفاعلات الكيميائية لتكوين مجموعات وظيفية مختلفة على سطح الجسيمات لتحقيق غرض تعديل السطح.
تعديل السطح عالي الطاقة: استخدام التفريغ عالي الطاقة والأشعة فوق البنفسجية وأشعة البلازما وما إلى ذلك لتعديل سطح الجسيمات. تستخدم هذه الطريقة الطاقة الضخمة الناتجة عن التفريغ عالي الطاقة والأشعة فوق البنفسجية وأشعة البلازما وما إلى ذلك لتعديل سطح الجسيمات، مما يجعل أسطحها نشطة. تحسين توافق الجسيمات والبوليمرات.
تعديل تفاعل الترسيب: التعديل باستخدام تفاعل الترسيب. تستخدم هذه الطريقة تأثير الترسيب لطلاء سطح الجسيمات لتحقيق تأثير التعديل.
2. استخدام بودرة التلك في مجال البلاستيك
تستخدم بودرة التلك في حشو البلاستيك لتحسين صلابة المنتجات واستقرارها البعدي وسهولة تزييتها، ومنع الزحف الناتج عن درجات الحرارة العالية، وتقليل التآكل في آلات التشكيل، وتحسين صلابة البوليمر ومقاومة الزحف من خلال الحشو بينما تظل قوة التأثير دون تغيير بشكل أساسي. إذا تم التعامل معها بشكل صحيح، فيمكنها تحسين مقاومة الصدمات الحرارية للبوليمرات، وتحسين انكماش التشكيل للبلاستيك، ومعامل المرونة للانحناء وقوة الخضوع للشد للمنتجات.
التطبيق في مواد البولي بروبلين: هذا التطبيق هو الأكثر دراسة واستخدامًا على نطاق واسع. يستخدم الآن على نطاق واسع في أجزاء السيارات، مثل مصدات السيارات، وأجزاء المحرك الطرفية، وأجزاء تكييف الهواء، ولوحات القيادة، والمصابيح الأمامية، والشاسيه، والدواسات وأجزاء أخرى.
التطبيق في السيارات: تتمتع مواد البولي بروبلين بمجموعة واسعة من المصادر، وكثافة منخفضة، ويمكن تعديلها لتحسين خصائصها الفيزيائية والكيميائية. يمكنها تقليل التكاليف، وتقليل الوزن، وتقليل استهلاك الوقود دون تقليل الخصائص الميكانيكية. على سبيل المثال، فإن مروحة تبريد السيارات المحقونة بمواد البولي بروبلين المملوءة ببودرة التلك ليست خفيفة الوزن ومنخفضة الضوضاء فحسب، بل إنها تعمل أيضًا على تحسين كفاءة التبريد.
23 مجالات تطبيق الكاولين
(1) صناعة السيراميك
تعتبر صناعة السيراميك أول صناعة استخدمت الكاولين والصناعة التي تحتوي على أكبر كمية من الكاولين. المبلغ العام هو 20٪ إلى 30٪ من الصيغة. دور الكاولين في السيراميك هو إدخال Al2O3، والذي يمكن أن يحسن استقراره الكيميائي وقوة التلبد.
(2) المطاط
يمكن أن يؤدي ملء الكاولين في الخليط الغروي للمطاط إلى تعزيز الاستقرار الكيميائي، ومقاومة التآكل والقوة الميكانيكية للمطاط، وإطالة وقت التصلب، وتحسين الخصائص الريولوجية، وخصائص الخلط وخصائص الفلكنة للمطاط، وزيادة لزوجة المنتج غير المعالج بالكبريت. ، ومنعها من الغرق والانهيار والترهل والتشوه والأنابيب المسطحة وما إلى ذلك.
(3) أصباغ الطلاء
تم استخدام الكاولين كمادة حشو للدهانات والورنيشات لفترة طويلة بسبب لونه الأبيض، وسعره المنخفض، وسيولته الجيدة، وخصائصه الكيميائية المستقرة، وقدرة التبادل الكاتيوني السطحية الكبيرة.
(4) المواد المقاومة للحرارة
يتمتع الكاولين بخصائص حرارية جيدة وغالبًا ما يستخدم لإنتاج منتجات حرارية.
(5) المحفزات
يمكن استخدام الكاولين مباشرة أو بعد تعديل الأحماض أو القلويات كمصفوفة محفزة، أو يمكن تصنيعه في المناخل الجزيئية أو المحفزات التي تحتوي على المناخل الجزيئية من النوع Y من خلال تقنية البلورة في الموقع.
(6) مواد الكابلات
يتطلب إنتاج الكابلات عالية العزل إضافة كميات زائدة من محسنات الأداء الكهربائي.
(7) مجال التشحيم
يحتوي الكاولين على هيكل متعدد الطبقات وحجم جسيمات صغير، مما يجعله يتمتع بمرونة جيدة.
(8) معالجة مياه الصرف الصحي المعدنية الثقيلة
يتمتع الكاولين باحتياطيات وفيرة ومصادر واسعة وأسعار منخفضة. يمنحها هيكلها الطبيعي ثنائي الأبعاد مساحة سطح محددة كبيرة وأداء امتصاص جيد.
(9) استخدام الموارد الثانوية
ويستخدم الكاولين المعدل أيضًا في مجال استخدام الموارد الثانوية لاستعادة أيونات المعادن.
(10) معالجة المنتجات النفطية المتدهورة
في الوقت الحالي، الطريقة الأكثر استخدامًا لمعالجة المنتجات النفطية المتدهورة هي تجديد الامتزاز، والذي يتكون بشكل أساسي من مواد ماصة السيليكا والألومينا المصنوعة من البنتونيت المعالج والكاولين وما إلى ذلك.
(11) مواد تغيير مرحلة البناء للتخزين الحراري
باستخدام ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) كعامل إقحام، تم إقحام الكاولين المعتمد على الفحم وتعديله بواسطة طريقة الإقحام الذائب، وتم استخدام الكاولين المقحم كمصفوفة.
(12) مواد تخزين الطاقة الشمسية
باستخدام الكاولين وستيرات الصوديوم كمواد خام، يتم تحضير نوع جديد من مواد تخزين الحرارة المتغيرة للطور الكاولين / ستيرات الصوديوم.
(13) المناخل الجزيئية
الكاولين وفير في الاحتياطيات، ورخيص الثمن، ويحتوي على نسبة عالية من الألومنيوم والسيليكون، مما يجعله مادة خام جيدة لإعداد المناخل الجزيئية.
(14) مواد الإقحام العضوية الكاولينيت
تتضمن طريقة الإقحام عمومًا إدخال جزيئات عضوية أو بوليمرات ذات طبقات في مواد غير عضوية ذات طبقات لتحضير مواد مركبة للإقحام.
(15) المواد النانوية
نظرًا لحجمها الخاص، تتمتع المواد النانوية بالعديد من الخصائص الفريدة، مثل حماية الأشعة فوق البنفسجية والموجات الكهرومغناطيسية، وتستخدم في الصناعات العسكرية والاتصالات والكمبيوتر وغيرها من الصناعات؛ إن إضافة الطين النانوي في عملية إنتاج موزعات المياه والثلاجات له تأثيرات مضادة للبكتيريا ومطهرة؛ إن إضافة الطين النانوي في إنتاج السيراميك يمكن أن يزيد من قوة السيراميك بمقدار 50 مرة، ويمكن استخدامه لتصنيع أجزاء المحرك.
(16) تحضير الألياف الزجاجية
يعتبر الكاولين مادة خام مهمة لتحضير الألياف الزجاجية، حيث يوفر Al2O3 وSiO2 للألياف الزجاجية.
(17) مواد السيليكا ميسوبوريوس
المواد المسامية هي مواد ذات حجم مسام يتراوح من 2 إلى 50 نانومتر. تتميز بمسامية كبيرة وقدرة امتصاص ومساحة سطحية محددة.
(18) مواد مرقئه
النزيف غير المنضبط بعد الصدمة هو السبب الرئيسي لارتفاع معدل الوفيات. استنادًا إلى قدرة عامل مرقئ الدم الطبيعي دايزهيشي على التحكم في النزيف، تم بنجاح تصنيع نوع جديد من المواد المركبة من أكسيد الحديد/الكاولين النانوي.
(19) حاملة المخدرات
الكاولين عبارة عن بلورة ذات طبقات 1:1 ذات ترتيب محكم وموحد ومساحة سطحية كبيرة محددة. وغالبا ما يستخدم كمواد إطلاق مستدام.
(20) مادة مضادة للجراثيم
(21) هندسة الأنسجة
باستخدام الكاولين كمادة رابطة، تم بنجاح إعداد سقالة MBG ثلاثية الأبعاد ذات قوة ميكانيكية ممتازة وقدرة تمعدن واستجابة جيدة للخلايا باستخدام طريقة قالب رغوة البولي يوريثان المعدلة (PU).
(22) مستحضرات التجميل
يمكن استخدام الكاولين كمادة مضافة في مستحضرات التجميل لتعزيز امتصاص الزيت والماء وتعزيز تقارب مستحضرات التجميل للبشرة وتحسين وظيفة الترطيب.
(23) تطبيق الكاولين في صناعة الورق
وفي صناعة الورق، يعتبر السوق الدولي للكاولين مزدهرًا نسبيًا، ويتجاوز حجم مبيعاته حجم مبيعات السيراميك والمطاط والطلاء والبلاستيك والمواد المقاومة للحرارة وغيرها من الصناعات.
تعديل سطح مواد الأنود الجرافيت
يعد الجرافيت أول مادة قطب كهربائي سالب لبطاريات الليثيوم أيون يتم تطبيقها تجاريًا بعد ثلاثة عقود من التطوير، ولا يزال الجرافيت هو مادة القطب السالب الأكثر موثوقية والمستخدمة على نطاق واسع.
يتمتع الجرافيت ببنية طبقات جيدة، حيث يتم ترتيب ذرات الكربون في شكل سداسي وتمتد في اتجاه ثنائي الأبعاد، باعتباره مادة إلكترود سالبة لبطاريات الليثيوم أيون، يتمتع الجرافيت بانتقائية عالية للإلكتروليتات، وأداء شحن وتفريغ تيار مرتفع ضعيف. وأثناء عملية الشحن والتفريغ الأولى، سيتم إدخال أيونات الليثيوم المذابة في طبقات الجرافيت البينية، ويتم تقليلها وتحللها لإنتاج مواد جديدة، مما يتسبب في توسع الحجم، مما قد يؤدي بشكل مباشر إلى انهيار طبقة الجرافيت وتدهور أداء دورة الجرافيت. لذلك، من الضروري تعديل الجرافيت لتحسين قدرته المحددة القابلة للعكس، وتحسين جودة فيلم SEI، وزيادة توافق الجرافيت مع المنحل بالكهرباء، وتحسين أداء دورته. في الوقت الحاضر، يتم تعديل سطح أقطاب الجرافيت السالبة بشكل أساسي تنقسم إلى الطحن الكروي الميكانيكي، وأكسدة السطح ومعالجة الهالوجين، وطلاء السطح، وتطعيم العناصر وغيرها من الوسائل.
طريقة طحن الكرة الميكانيكية
تتمثل طريقة الطحن الكروي الميكانيكية في تغيير هيكل وشكل سطح القطب السالب للجرافيت بالوسائل الفيزيائية لزيادة مساحة السطح ومنطقة التلامس، وبالتالي تحسين كفاءة تخزين وإطلاق أيونات الليثيوم.
1. تقليل حجم الجسيمات: يمكن للطحن الكروي الميكانيكي أن يقلل بشكل كبير من حجم جسيمات جزيئات الجرافيت، بحيث تحتوي مادة القطب السالب للجرافيت على مساحة سطح محددة أكبر حجم الجسيمات الأصغر يفضي إلى الانتشار السريع لأيونات الليثيوم ويحسن أداء المعدل من البطارية.
2. إدخال مراحل جديدة: أثناء عملية طحن الكرة، قد تخضع جزيئات الجرافيت لتغيرات طورية بسبب القوى الميكانيكية، مثل إدخال مراحل جديدة مثل المراحل المعينية.
3. زيادة المسامية: ستنتج الطحن الكروي أيضًا عددًا كبيرًا من المسام الدقيقة والعيوب على سطح جزيئات الجرافيت، ويمكن أن تكون هياكل المسام هذه بمثابة قنوات سريعة لأيونات الليثيوم، مما يحسن معدل انتشار أيونات الليثيوم وكفاءة الشحن والتفريغ. البطارية.
4. تحسين الموصلية: على الرغم من أن الطحن الكروي الميكانيكي في حد ذاته لا يغير موصلية الجرافيت بشكل مباشر، إلا أنه من خلال تقليل حجم الجسيمات وإدخال بنية المسام، يمكن أن يكون الاتصال بين القطب السالب للجرافيت والكهارل أكثر كافية، وبالتالي تحسين الموصلية و الأداء الكهروكيميائي للبطارية.
معالجة الأكسدة والهلجنة السطحية
يمكن أن تؤدي معالجة الأكسدة والهلجنة إلى تحسين الخواص الكيميائية البينية لمواد القطب السالب من الجرافيت.
1. الأكسدة السطحية
تتضمن الأكسدة السطحية عادةً أكسدة الطور الغازي وأكسدة الطور السائل.
2. الهلجنة السطحية
من خلال معالجة الهالوجين، يتم تشكيل هيكل C-F على سطح الجرافيت الطبيعي، والذي يمكن أن يعزز الاستقرار الهيكلي للجرافيت ويمنع رقائق الجرافيت من السقوط أثناء الدورة.
طلاء السطح
يتضمن تعديل الطلاء السطحي لمواد القطب السالب من الجرافيت بشكل أساسي طلاء مادة الكربون والمعادن أو غير المعدنية وطلاء أكسيدها وطلاء البوليمر. والغرض من ذلك هو تحسين السعة المحددة القابلة للانعكاس وكفاءة الكولوم الأولى وأداء الدورة والشحن والتفريغ العالي الحالي يتم تحقيق أداء القطب من خلال طلاء السطح.
1. طلاء مادة الكربون
يتم طلاء طبقة من الكربون غير المتبلور على الطبقة الخارجية من الجرافيت لصنع مادة مركبة C/C ذات هيكل "القشرة الأساسية"، بحيث يتصل الكربون غير المتبلور بالمذيب، ويتجنب الاتصال المباشر بين المذيب والجرافيت، و يمنع تقشير طبقة الجرافيت الناتج عن التضمين المشترك لجزيئات المذيبات.
2. المعادن أو غير المعدنية وطلاءها بأكسيدها
يتم تحقيق طلاء المعدن وأكسيده بشكل أساسي عن طريق ترسيب طبقة من المعدن أو أكسيد المعدن على سطح الجرافيت. يمكن أن يؤدي طلاء المعدن إلى زيادة معامل انتشار أيونات الليثيوم في المادة وتحسين أداء معدل القطب.
طلاء أكسيد غير معدني مثل Al2O3، طلاء Al2O3 غير المتبلور لسطح الجرافيت يمكن أن يحسن قابلية بلل المنحل بالكهرباء، ويقلل من مقاومة انتشار أيونات الليثيوم، ويمنع بشكل فعال نمو تشعبات الليثيوم، وبالتالي تحسين الخواص الكهروكيميائية لمواد الجرافيت.
3. طلاء البوليمر
الأكاسيد غير العضوية أو الطلاءات المعدنية هشة، ويصعب تغطيتها بالتساوي، وسهلة التلف. وقد أظهرت الدراسات أن الجرافيت المطلي بأملاح الأحماض العضوية التي تحتوي على روابط كربون-كربون مزدوجة أكثر فعالية في تحسين الأداء الكهروكيميائي.
دور كبريتات الباريوم ومسحوق الميكا والكاولين في مساحيق الطلاء
لا يمكن للحشوات في مسحوق الطلاء أن تقلل التكاليف فحسب، بل تلعب أيضًا دورًا كبيرًا في تحسين أداء منتجات الطلاء. مثل تحسين مقاومة التآكل ومقاومة الخدش للطلاء، وتقليل ترهل الطلاء أثناء تسوية الذوبان، وتحسين مقاومة التآكل، وتحسين مقاومة الرطوبة.
عند اختيار مواد الحشو لطلاء المسحوق، يجب مراعاة عوامل مثل الكثافة وأداء التشتت وتوزيع حجم الجسيمات والنقاء. بشكل عام، كلما زادت الكثافة، انخفضت تغطية مسحوق الطلاء؛ تشتت الجزيئات الكبيرة أفضل من تشتت الجزيئات الصغيرة. الحشو خامل كيميائيًا ويمكن أن يتجنب التفاعل مع مكونات معينة من تركيبة المسحوق مثل الأصباغ؛ يجب أن يكون لون الحشو أبيضًا قدر الإمكان. مواد مسحوق الحشو المستخدمة عادة في مسحوق الطلاء هي بشكل رئيسي كربونات الكالسيوم، كبريتات الباريوم، التلك، مسحوق الميكا، الكاولين، السيليكا، الولاستونيت، إلخ.
تطبيق كبريتات الباريوم في مسحوق الطلاء
كبريتات الباريوم المستخدمة كصبغة في الطلاء هي من نوعين: طبيعي وصناعي. ويسمى المنتج الطبيعي مسحوق الباريت، ويسمى المنتج الاصطناعي كبريتات الباريوم المترسبة.
في مسحوق الطلاء، يمكن لكبريتات الباريوم المترسبة أن تعزز التسوية والاحتفاظ باللمعان لطلاءات المسحوق، ولها توافق جيد مع جميع الأصباغ. يمكنها أن تجعل مسحوق الطلاء يحقق سمك الطلاء المثالي ومعدل طلاء المسحوق العالي في عملية الرش.
يتم استخدام حشو مسحوق الباريت بشكل رئيسي في البادئات الصناعية والطلاءات الوسيطة للسيارات التي تتطلب قوة طلاء عالية، وقوة تعبئة عالية وخمولًا كيميائيًا عاليًا، ويستخدم أيضًا في المعاطف الخفيفة التي تتطلب لمعانًا أعلى. في طلاء اللاتكس، نظرًا لمؤشر الانكسار العالي للباريت (1.637)، يمكن أن يكون لمسحوق الباريت الناعم وظيفة الصباغ الأبيض الشفاف ويمكن أن يحل محل جزء من ثاني أكسيد التيتانيوم في الطلاء.
تتميز كبريتات الباريوم متناهية الصغر بخصائص كمية الحشو الكبيرة والسطوع الجيد والتسوية الجيدة والاحتفاظ القوي باللمعان والتوافق الجيد مع جميع الأصباغ. إنه الحشو المثالي لطلاء المسحوق.
تطبيق مسحوق الميكا في مسحوق الطلاء
مسحوق الميكا عبارة عن تركيبة سيليكات معقدة، والجزيئات متقشرة، ومقاومة للحرارة، ومقاومة الأحماض والقلويات ممتازة، وتؤثر على سيولة ذوبان مسحوق الطلاء. يتم استخدامه بشكل عام في طلاءات المساحيق المقاومة للحرارة والعازلة ويمكن استخدامه كمواد مالئة لمسحوق النسيج.
تطبيق الكاولين في مسحوق الطلاء
يمكن للكاولين تحسين خصائص الانسياب والترسيب. ليس للطين المكلس أي تأثير على الخواص الريولوجية، ولكن يمكن أن يكون له تأثير حصيرة، ويزيد من قوة الاختباء ويزيد من البياض مثل الطين غير المعالج، والذي يشبه بودرة التلك.
يتمتع الكاولين بشكل عام بقدرة عالية على امتصاص الماء وهو غير مناسب لتحسين الانسيابية في الطلاءات وإعداد الطلاءات الكارهة للماء. يتراوح حجم جسيمات منتجات الكاولين بين 0.2 و1 ميكرومتر. يتميز الكاولين ذو حجم الجسيمات الكبير بامتصاص منخفض للماء وتأثير جيد في التلميع. يمكن استخدام الكاولين ذو حجم الجسيمات الصغيرة (أقل من 1 ميكرومتر) في الطلاءات شبه اللامعة والطلاءات الداخلية.
ويسمى الكاولين أيضًا سيليكات الألومنيوم المائية. وفقًا لطرق المعالجة المختلفة، يمكن تقسيم الكاولين إلى كاولين مكلس وكاولين مغسول. بشكل عام، فإن امتصاص الزيت والعتامة والمسامية والصلابة والبياض للكاولين المكلس أعلى من الكاولين المغسول، ولكن سعره أعلى أيضًا من سعر الكاولين المغسول.
14 تطبيقًا لأسود الكربون الأبيض
التطبيق في الإطارات
يستخدم السيليكا كعامل تقوية، وأكبر كمية منه موجودة في مجال المطاط، حيث تمثل 70% من الكمية الإجمالية. يمكن للسيليكا تحسين الخصائص الفيزيائية للمطاط بشكل كبير، وتقليل تباطؤ المطاط، وتقليل مقاومة دوران الإطار دون فقدان خصائصه المضادة للانزلاق.
التطبيق في مزيلات الرغوة
يوجد بشكل عام نوعان من السيليكا المدخنة: محبة للماء وكارهة للماء. يتم الحصول على المنتج الكاره للماء عن طريق المعالجة الكيميائية السطحية للمنتج المحب للماء.
التطبيق في صناعة الطلاء والطلاء
يمكن استخدام السيليكا كمادة مضافة ريولوجية، وعامل مضاد للترسب، ومشتت، وعامل صقل في إنتاج الطلاء، ولعب دور التثخين، ومضاد الترسيب، وتغير الانسيابية، والتلميع. يمكنه أيضًا تحسين مقاومة الطقس ومقاومة الخدش للطلاء، وتحسين قوة الالتصاق بين الطلاء والركيزة وصلابة الطلاء، وتحسين مقاومة شيخوخة الطلاء، وتحسين امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وخصائص انعكاس ضوء الأشعة تحت الحمراء.
التطبيق في التغليف الإلكتروني
من خلال تشتيت السيليكا المدخنة المعالجة بالسطح بالكامل في مصفوفة غراء تغليف راتنجات الإيبوكسي المعدلة بالسيليكون، يمكن تقصير وقت المعالجة لمواد التغليف بشكل كبير (2.0-2.5 ساعة)، ويمكن تقليل درجة حرارة المعالجة إلى درجة حرارة الغرفة، بحيث يتم تحسين أداء الختم لجهاز OLED بشكل ملحوظ
التطبيق في البلاستيك
غالبًا ما يستخدم السيليكا أيضًا في صناعة المواد البلاستيكية الجديدة. إن إضافة كمية صغيرة من السيليكا أثناء خلط البلاستيك سيؤدي إلى تأثير تقوية كبير، وتحسين صلابة المادة وخواصها الميكانيكية، وبالتالي تحسين تكنولوجيا المعالجة وأداء المنتج.
التطبيق في السيراميك
إن استخدام السيليكا المدخنة بدلاً من Nano-Al2O3 لإضافة 95 بورسلين لا يمكن أن يلعب دور الجسيمات النانوية فحسب، بل يمكن أن يكون أيضًا جسيمات المرحلة الثانية، والتي لا تعمل على تحسين قوة ومتانة المواد الخزفية فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين الصلابة والمرونة. معامل المادة. التأثير أكثر مثالية من إضافة Al2O3.
التطبيق في صناعة الورق
في صناعة الورق، يمكن استخدام منتجات السيليكا المدخنة كعوامل تحجيم للورق لتحسين بياض الورق وعتامة الورق، ولتحسين مقاومة الزيت، ومقاومة التآكل، وملمس اليد، والطباعة، واللمعان. ويمكن استخدامه أيضًا لتجفيف الرسومات، مما يجعل جودة سطح الورق جيدة، والحبر مستقرًا، والظهر بدون تشققات.
التطبيق في معجون الأسنان
السيليكا المترسبة هي النوع الرئيسي لعامل الاحتكاك لمعجون الأسنان في الوقت الحاضر. تحتوي السيليكا المترسبة على مساحة سطحية محددة إجمالية كبيرة، وقدرة امتصاص قوية، والمزيد من المواد الممتصة، وجزيئات موحدة، مما يؤدي إلى تحسين الشفافية. بسبب خصائصه المستقرة وغير السامة وغير الضارة، فهو مادة خام جيدة لمعجون الأسنان.
التطبيق في مستحضرات التجميل
الخصائص الممتازة للسيليكا مثل عدم السمية والرائحة وسهولة التلوين تجعلها تستخدم على نطاق واسع في صناعة مستحضرات التجميل. يتم استخدام السيليكا في منتجات العناية بالبشرة ومستحضرات التجميل لجعل البشرة ناعمة ولينة ("تأثير تحمل الكرة")، و"تأثير التركيز الناعم" المنتج يجعل الضوء المشع على سطح الجلد موزعًا بالتساوي، بحيث تظهر التجاعيد والعيوب. لا يتم اكتشاف الجلد بسهولة.
تطبيق أسود الكربون الأبيض في الأحذية المطاطية
أسود الكربون الأبيض لديه سواد عالي وجزيئات دقيقة. يتمتع المطاط المفلكن المصنوع من أسود الكربون الأبيض الشفاف بشفافية عالية ويمكنه تحسين الخصائص الفيزيائية الشاملة للمطاط.
التطبيق في صناعة الأدوية
يتميز أسود الكربون الأبيض بخمول فسيولوجي، وقابلية امتصاص عالية، وتشتت وخصائص سماكة، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في المستحضرات الصيدلانية.
التطبيق في الحبر
تُستخدم السيليكا أيضًا للتحكم في تدفق حبر الطابعة بحيث لا يمكن أن يتدفق أو يتدلى بشكل تعسفي للحصول على طباعة واضحة. في علب المشروبات، فإنه يتحكم في استخدام طلاء الرش عالي السرعة. تُستخدم السيليكا المدخنة أيضًا كعامل مشتت وتحكم في التدفق في أحبار آلات التصوير وطابعات الليزر.
التطبيق في المبيدات الحشرية
يمكن استخدام السيليكا في المبيدات الحشرية لمبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية. إن إضافة كمية صغيرة من السيليكا المدخنة والسيليكا المترسبة إلى خليط اثنين من مبيدات الأعشاب الشائعة، الدينتروانيلين واليوريا، سوف يمنع الخليط من التكتل.
التطبيق في الضروريات اليومية
يمكن لأكياس تغليف المواد الغذائية المضاف إليها السيليكا أن تحافظ على الفواكه والخضروات طازجة. كما يمكن استخدام أسود الكربون الأبيض كمبيد فطري عالي الفعالية للوقاية من أمراض الفاكهة المختلفة وعلاجها؛ في إنتاج المشروبات الكحولية، فإن إضافة كمية صغيرة من أسود الكربون الأبيض يمكن أن ينقي البيرة ويطيل مدة صلاحيتها.
معدل سطح المسحوق
تعديل طلاء السطح يعني أن مُعدِّل السطح لا يحتوي على أي تفاعل كيميائي مع سطح الجسيم، ويتم توصيل الطلاء والجسيم بواسطة قوة فان دير فالس. تنطبق هذه الطريقة على تعديل سطح جميع أنواع الجزيئات غير العضوية تقريبًا. تستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي المركبات غير العضوية أو المركبات العضوية لتغليف سطح الجزيئات لإضعاف تكتل الجزيئات. بالإضافة إلى ذلك، يولد الطلاء تنافرًا استاتيكيًا، مما يجعل من الصعب جدًا على الجزيئات إعادة التكتل. تشتمل المعدلات المستخدمة لتعديل الطلاء على المواد الخافضة للتوتر السطحي، والمشتتات المفرطة، والمواد غير العضوية، وما إلى ذلك.
يتم الانتهاء من التعديل الكيميائي للسطح عن طريق التفاعل الكيميائي أو الامتزاز الكيميائي بين معدل السطح وسطح الجسيمات. يشير التعديل الميكانيكي الكيميائي إلى طريقة تعديل تعمل على تغيير بنية الشبكة المعدنية والشكل البلوري وما إلى ذلك من خلال الطرق الميكانيكية مثل السحق والطحن والاحتكاك، مما يزيد من الطاقة الداخلية للنظام، ويزيد من درجة الحرارة، ويعزز انحلال الجزيئات، والحرارة التحلل، ويولد الجذور الحرة أو الأيونات، ويعزز النشاط السطحي للمعادن، ويعزز التفاعل أو الالتصاق المتبادل للمعادن والمواد الأخرى لتحقيق هدف تعديل السطح.
تتمثل طريقة تفاعل الترسيب في إضافة مادة مرسبة إلى محلول يحتوي على جزيئات المسحوق، أو إضافة مادة يمكن أن تؤدي إلى توليد مادة مرسبة في نظام التفاعل، بحيث تخضع الأيونات المعدلة لتفاعل ترسيب وتترسب على سطح المادة المترسبة. الجسيمات، وبالتالي طلاء الجسيمات. يمكن تقسيم طريقة الترسيب بشكل أساسي إلى طريقة الترسيب المباشر، وطريقة الترسيب الموحدة، وطريقة الترسيب غير المنتظمة، وطريقة الترسيب المشترك، وطريقة التحلل المائي، وما إلى ذلك.
تعديل الكبسولة عبارة عن طريقة لتعديل السطح تغطي سطح جزيئات المسحوق بسماكة موحدة ومعينة للفيلم. طريقة التعديل عالية الطاقة هي طريقة للتعديل عن طريق بدء تفاعل البلمرة بواسطة البلازما أو العلاج الإشعاعي.
هناك أنواع عديدة من المعدلات السطحية، ولا يوجد معيار تصنيف موحد حتى الآن. وفقا للخصائص الكيميائية لمعدل السطح، يمكن تقسيمه إلى معدلات عضوية ومعدلات غير عضوية، والتي تستخدم لتعديل السطح العضوي وتعديل السطح غير العضوي للمساحيق على التوالي. تشتمل معدّلات السطح على عوامل الاقتران، والمواد الخافضة للتوتر السطحي، وأوليجومرات البولي أوليفين، والمعدلات غير العضوية، وما إلى ذلك.
يتم تحقيق تعديل سطح المساحيق إلى حد كبير من خلال عمل معدلات السطح على سطح المساحيق. لذلك، فإن صياغة المعدلات السطحية (التنوع والجرعة والاستخدام) لها تأثير مهم على تأثير تعديل سطح المسحوق وأداء تطبيق المنتجات المعدلة. إن صياغة المعدلات السطحية مستهدفة للغاية، أي أنها تتميز بخصائص "مفتاح واحد لفتح قفل واحد". تتضمن صياغة المعدلات السطحية اختيار الأصناف وتحديد الجرعة والاستخدام.
أصناف من المعدلات السطحية
الاعتبارات الرئيسية لاختيار أصناف معدلة السطح هي خصائص المواد الخام المسحوقة، والغرض أو مجال تطبيق المنتج، وعوامل مثل العملية والسعر وحماية البيئة.
جرعة المعدلات السطحية
من الناحية النظرية، فإن الجرعة المطلوبة لتحقيق امتزاز أحادي الطبقة على سطح الجسيمات هي الجرعة المثالية، والتي ترتبط بمساحة السطح المحددة للمواد الخام المسحوقية ومساحة المقطع العرضي للجزيئات المعدلة للسطح، ولكن هذه الجرعة ليست بالضرورة جرعة المعدلات السطحية عند تحقيق تغطية بنسبة 100%. بالنسبة لتعديل طلاء السطح غير العضوي، قد تظهر معدلات الطلاء المختلفة وسمك طبقة الطلاء خصائص مختلفة، مثل اللون واللمعان وما إلى ذلك. لذلك، يجب تحديد الجرعة المثالية الفعلية من خلال اختبارات التعديل واختبارات أداء التطبيق. وذلك لأن جرعة معدل السطح لا تتعلق فقط بتوحيد تشتت وطلاء معدل السطح أثناء تعديل السطح، ولكن أيضًا بالمتطلبات المحددة لنظام التطبيق لخصائص السطح والمؤشرات الفنية للمسحوق الخام. مواد.
كيفية استخدام معدل السطح
يمكن لطريقة الاستخدام الجيدة أن تحسن من تشتت معدل السطح وتأثير تعديل سطح المسحوق. على العكس من ذلك، قد يؤدي الاستخدام غير السليم إلى زيادة جرعة معدل السطح ولن يحقق تأثير التعديل الغرض المتوقع. ويشمل استخدام معدل السطح طرق التحضير والتشتت والإضافة، وكذلك ترتيب الإضافة عند استخدام أكثر من معدلين سطحيين.
ما هي استخدامات ثاني أكسيد التيتانيوم؟
ثاني أكسيد التيتانيوم هو صبغة كيميائية غير عضوية مهمة، المكون الرئيسي منها هو ثاني أكسيد التيتانيوم. هناك عمليتان لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم: عملية حمض الكبريتيك وعملية الكلورة. وله استخدامات مهمة في صناعات مثل الطلاء والأحبار وصناعة الورق والبلاستيك والمطاط والألياف الكيماوية والسيراميك.
يعد توزيع حجم الجسيمات لثاني أكسيد التيتانيوم مؤشرًا شاملاً، مما يؤثر بشكل خطير على أداء صبغة ثاني أكسيد التيتانيوم وأداء تطبيق المنتج. ولذلك، يمكن تحليل مناقشة إخفاء القدرة والتشتت مباشرة من توزيع حجم الجسيمات.
العوامل التي تؤثر على توزيع حجم الجسيمات لثاني أكسيد التيتانيوم معقدة نسبيا. الأول هو حجم جسيمات التحلل المائي الأصلي. ومن خلال التحكم في ظروف عملية التحلل المائي وضبطها، يكون حجم الجسيمات الأصلي ضمن نطاق معين. والثاني هو درجة حرارة التكليس. أثناء تكليس حمض الميتاتيتانيك، تخضع الجزيئات لفترة تحول بلوري وفترة نمو. التحكم في درجة الحرارة المناسبة للحفاظ على الجزيئات المتنامية ضمن نطاق معين. وأخيرا، يتم سحق المنتج. عادة، يتم تعديل مطحنة Raymond ويتم ضبط سرعة المحلل للتحكم في جودة التكسير. وفي الوقت نفسه، يمكن استخدام معدات التكسير الأخرى، مثل: المطحنة الشاملة، وطاحونة تدفق الهواء، وطاحونة المطرقة.
لثاني أكسيد التيتانيوم ثلاثة أشكال بلورية في الطبيعة: الروتيل، والأناتاز، والبروكيت. ينتمي البروكيت إلى نظام تقويم العظام وهو شكل بلوري غير مستقر. سوف يتحول إلى روتيل عند درجة حرارة أعلى من 650 درجة مئوية، لذلك ليس له أي قيمة عملية في الصناعة. يكون الأناتاز مستقرًا في درجة حرارة الغرفة، لكنه سيتحول إلى روتيل عند درجة حرارة عالية. تعتمد شدة تحولها على طريقة التصنيع وما إذا تمت إضافة مثبطات أو محفزات أثناء عملية التكليس.
يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم (أو ثاني أكسيد التيتانيوم) على نطاق واسع في مختلف الطلاءات السطحية الهيكلية والطلاءات الورقية والحشوات والبلاستيك واللدائن. وتشمل الاستخدامات الأخرى السيراميك والزجاج والمحفزات والأقمشة المطلية وأحبار الطباعة وحبيبات التسقيف والتدفق. ووفقا للإحصاءات، بلغ الطلب العالمي على ثاني أكسيد التيتانيوم 4.6 مليون طن في عام 2006، شكلت صناعة الطلاء 58% منها، وصناعة البلاستيك 23%، وصناعة الورق 10%، وصناعة أخرى 9%. يمكن إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم من خبث الإلمنيت أو الروتيل أو التيتانيوم. هناك عمليتان لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم: عملية الكبريتات وعملية الكلوريد. تعد عملية الكبريتات أبسط من عملية الكلوريد ويمكن استخدام معادن منخفضة الجودة ورخيصة نسبيًا. واليوم، تستخدم حوالي 47% من الطاقة الإنتاجية في العالم عملية الكبريتات، و53% من الطاقة الإنتاجية تستخدم عملية الكلوريد.
يعتبر ثاني أكسيد التيتانيوم أفضل صبغة بيضاء في العالم ويستخدم على نطاق واسع في الطلاء والبلاستيك وصناعة الورق وأحبار الطباعة والألياف الكيماوية والمطاط ومستحضرات التجميل وغيرها من الصناعات.
ثاني أكسيد التيتانيوم (ثاني أكسيد التيتانيوم) له خواص كيميائية مستقرة ولا يتفاعل مع معظم المواد في الظروف العادية. في الطبيعة، يحتوي ثاني أكسيد التيتانيوم على ثلاثة أنواع من البلورات: البروكيت، والأناتاز، والروتيل. نوع البروكيت هو شكل بلوري غير مستقر وليس له أي قيمة استخدامية صناعية. يحتوي كل من نوع Anatase (A-type) ونوع الروتيل (R-type) على شبكات مستقرة وهي أصباغ بيضاء مهمة وزجاج خزفي. بالمقارنة مع الأصباغ البيضاء الأخرى، فهي تتمتع بالبياض الفائق، وقوة الصبغ، وقوة الإخفاء، ومقاومة الطقس، ومقاومة الحرارة، والاستقرار الكيميائي، وخاصة عدم السمية.
يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم على نطاق واسع في الطلاء والبلاستيك والمطاط والحبر والورق والألياف الكيماوية والسيراميك والمواد الكيميائية اليومية والأدوية والمواد الغذائية وغيرها من الصناعات.