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.
يستخدم الدولوميت في الصناعات المختلفة
الصيغة الكيميائية للدولوميت هي [CaMg(CO3)2]، المعروف أيضًا باسم الحجر الجيري الدولوميت. يمثل الدولوميت حوالي 2٪ من القشرة الأرضية. تعد رواسب الدولوميت شائعة في جميع أنحاء العالم، وخاصة الصخور الرسوبية أو ما يعادلها من الهياكل المتغيرة.
الدولوميت هو أحد المعادن المنتشرة على نطاق واسع في الصخور الرسوبية ويمكن أن يشكل الدولوميت السميك. يتشكل الدولوميت الرسوبي الأولي مباشرة في البحيرات البحرية ذات الملوحة العالية. هناك كمية كبيرة من الدولوميت تكون ثانوية، وتتكون من استبدال الحجر الجيري بمحاليل تحتوي على المغنيسيوم. غالبًا ما يتداخل الدولوميت الرسوبي البحري مع طبقات السدريت وطبقات الحجر الجيري. في رواسب البحيرة، يتواجد الدولوميت مع الجبس والأنهيدريت والملح الصخري وملح البوتاسيوم وما إلى ذلك.
تطبيق الدولوميت في مختلف المجالات:
صناعة المعادن
المغنيسيوم لديه الموصلية الحرارية الجيدة والتوصيل الكهربائي. وهو معدن غير مغناطيسي وغير سام. سبائك المغنيسيوم خفيفة ومتينة وعالية القوة والمتانة ولها خصائص ميكانيكية جيدة. يتم استخدامها على نطاق واسع في الطيران والسيارات والمسبوكات الدقيقة وصناعة الدفاع وغيرها من الصناعات. في صناعة صهر المغنيسيوم. يعتبر الدولوميت من المواد الخام المهمة لإنتاج معدن المغنيسيوم. تُستخدم طريقة السيليكون الحراري المحلية بشكل عام لتنقية معدن المغنيسيوم. ويشكل الناتج حوالي 20% وحوالي 67% من إجمالي كمية معدن المغنيسيوم. تتمثل الطريقة السيليكاتورية في تكليس وتحلل الدولوميت للحصول على خليط من MgO و CaO. بعد طحن المسحوق المكلس وغربلته، يتم خلطه وفقًا للنسبة المولية من Mg إلى Si البالغة 2:1، ويتم إضافة كمية مناسبة من الفلوريت كمحفز. يتم تحويل الكتل المختلطة إلى كرات ويتم تقليلها بالسيليكون عند درجة حرارة 1150-1200 درجة مئوية لتوليد سيليكات الكالسيوم والمغنيسيوم. الدولوميت مادة مساعدة مهمة لصناعة الصلب والتلبيد في الصناعة المعدنية.
صناعة مواد البناء
كمادة خام من المواد الأسمنتية المغنيسيوم: يتم تكلس الدولوميت عند درجة حرارة معينة. يتحلل الدولوميت جزئيًا لإنتاج أكسيد المغنيسيوم وكربونات الكالسيوم، ثم تتم إضافة محلول أكسيد المغنيسيوم والركام للتحريك والتشكيل، ويتم إنتاج مواد أسمنت الأمونيا الحديدية عالية القوة بعد المعالجة. تستخدم المواد الأسمنتية الحديدية والأمونيا في الغالب في إنتاج صناديق التعبئة الكبيرة والجيل الثامن من شارع Suifeng. لديهم آفاق تطبيق واسعة في تطوير هياكل البناء الجديدة. يمثل الدولوميت حوالي 15٪ من خليط الزجاج المصقول.
الصناعة الكيميائية
في الصناعة الكيميائية، يتم استخدام الرخامي بشكل أساسي لإنتاج مركبات المغنيسيوم، وهي أيضًا أفضل طريقة لزيادة القيمة المضافة لمنتجات الرخامي. المنتجات الكيميائية الصناعية الرئيسية هي أكسيد المغنيسيوم وكربونات المغنيسيوم الخفيفة وهيدروكسيد المغنيسيوم ومنتجات ملح المغنيسيوم المختلفة. وتسمى كربونات المغنيسيوم الخفيفة أيضًا بكربونات المغنيسيوم الأساسية المائية الصناعية أو كربونات المغنيسيوم الأساسية. يمكن التعبير عن الصيغة الجزيئية كـ xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O. بلورة بيضاء أحادية الميل أو مسحوق غير متبلور، غير سامة، عديمة الرائحة، الكثافة النسبية 2.16، مستقرة في الهواء. قابل للذوبان قليلا في الماء، والمحلول المائي قلوي ضعيف. قابل للذوبان بسهولة في محلول الحمض وملح الأمونيوم، ويتفاعل مع الحمض لتوليد ملح المغنيسيوم ويطلق ثاني أكسيد الكربون. يتحول الانحلال الحراري ذو درجة الحرارة العالية إلى أكسيد المغنيسيوم.
تطبيقات أخرى
في الزراعة، يمكن للدولوميت تحييد المواد الحمضية في التربة واستخدامها لتحسين التربة. في الوقت نفسه، يمكن استخدام المغنيسيوم الموجود في الدولوميت كسماد مغنيسيوم لتكملة المغنيسيوم في المحاصيل: يضاف الدولوميت للعلف كمادة مضافة لزيادة تناول الكالسيوم والمغنيسيوم للدواجن والماشية وتعزيز تغذية الدواجن والماشية. الماشية.
في مجال حماية البيئة، بعد ترطيب وهضم مسحوق الدولوميت المكلس، فإنه يحتوي بشكل أساسي على هيدروكسيد المغنيسيوم وهيدروكسيد الكالسيوم، والذي يمكنه امتصاص الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت في غاز المداخن. لذلك، يمكن استخدام مسحوق الدولوميت المكلس لفصل ثاني أكسيد الكربون لغاز المداخن (ECRS)؛ يمكن أيضًا استخدام الدولوميت في أفران التغويز لإزالة كبريتيد الهيدروجين من غاز المداخن: باستخدام الطاقة السطحية العالية وامتزاز هيدروكسيد الكالسيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم الناتج عن ترطيب أكسيد المغنيسيوم النشط في مسحوق الدولوميت المكلس، يمكن استخدام الدولوميت المكلس كمادة ترشيح معالجة المياه المنزلية، كما يمكن استخدامها لإزالة الأيونات المعدنية مثل الحديد والمنجنيز الموجودة في مياه الصرف الصناعي.
أصناف وتطبيقات الألومينا الدقيقة
الألومينا الناعمة لها العديد من الأصناف وتستخدم على نطاق واسع. إنها المادة المفضلة في العديد من المجالات.
لذلك، أصبحت "مصدر واسع للمواد الخام" و"يمكن العثور عليه في كل مكان" و"السعر الرخيص" و"التحضير البسيط" تسميات للألومينا. الندرة تجعل الأشياء ذات قيمة. يمكن لهذه التسميات أن تقود الناس بسهولة إلى إساءة فهم أن الألومينا مادة منخفضة الجودة. بداية، يعتقد المحرر أن هذه الملصقات لا يمكنها تحديد ما إذا كانت الألومينا منخفضة الجودة أم لا، لكنها يمكن أن تظهر أن الألومينا مادة فعالة من حيث التكلفة في العديد من المجالات. ثانيًا، حتى من منظور السعر والمحتوى الفني والأداء والجوانب الأخرى، فإن الألومينا لا تنقصها "المنتجات المتطورة". تلعب هذه "المنتجات المتطورة" دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في المجالات عالية الدقة مثل أشباه الموصلات والفضاء.
ألياف الألومينا
المكون الرئيسي لألياف الألومينا هو الألومينا (Al2O3)، والمكونات المساعدة هي SiO2، B2O3، MgO، إلخ. إنها ألياف غير عضوية عالية الأداء وألياف سيراميك متعددة البلورات بأشكال مختلفة مثل الألياف الطويلة والألياف القصيرة والألياف القصيرة. شارب. إنها تتميز بخصائص ممتازة مثل القوة العالية، والمعامل العالي، ومقاومة التآكل.
مجال تطبيق ألياف Al2O3 واسع نسبيًا. يمكن تركيب ألياف Al2O3 القصيرة مع الراتنج أو المعدن أو السيراميك لتحضير مواد مركبة عالية الأداء، وتصنيع أفران صناعية ذات درجة حرارة عالية مثل أفران التسخين، وبطانات الفرن، وأفران تكليس المكونات الإلكترونية؛ تتميز المواد المركبة المقواة بالألياف المستمرة Al2O3 بخصائص ممتازة مثل القوة العالية والمعامل العالي والصلابة العالية. مصفوفتها ليس من السهل أن تتأكسد وتفشل أثناء الاستخدام. كما أنها تتمتع بمقاومة ممتازة للزحف ولن تتسبب في نمو الحبوب عند درجات الحرارة المرتفعة مما يؤدي إلى انخفاض أداء الألياف. إنه معترف به دوليًا كجيل جديد من المواد الرئيسية للمكونات الساخنة المقاومة لدرجة الحرارة العالية ولديه إمكانات تطوير هائلة؛ بالإضافة إلى الخصائص المذكورة أعلاه، تتمتع ألياف النانو Al2O3 الوظيفية أيضًا بخصائص ممتازة مثل الموصلية الحرارية المنخفضة والعزل الكهربائي ومساحة السطح المحددة العالية. يتم استخدامها على نطاق واسع في المواد المركبة المقواة، ومواد العزل الحراري ذات درجة الحرارة العالية، ومواد الترشيح الحفاز، وما إلى ذلك.
الألومينا عالية النقاء
تتميز الألومينا عالية النقاء (4N وما فوق) بمزايا النقاء العالي، والصلابة العالية، والقوة العالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، والعزل الجيد، والخصائص الكيميائية المستقرة، وأداء الانكماش المعتدل عند درجات الحرارة العالية، وأداء التلبيد الجيد والبصرية والكهربائية. والخصائص المغناطيسية والحرارية والميكانيكية التي لا يمكن أن يضاهيها مسحوق الألومينا العادي. إنها واحدة من المواد الراقية ذات أعلى قيمة مضافة وأوسع تطبيق في الصناعة الكيميائية الحديثة.
في الوقت الحاضر، يتم استخدام الألومينا عالية النقاء بشكل أساسي في إضافات أقطاب بطارية الليثيوم، وحشوات إلكتروليت بطارية الحالة الصلبة، وطحن وتلميع الرقاقات في صناعة أشباه الموصلات.
الألومينا الكروية
سوف يؤثر شكل جزيئات مسحوق الألومينا بشكل مباشر على أداء تطبيقه في العديد من المجالات. بالمقارنة مع جزيئات مسحوق الألومينا غير المنتظمة أو الليفية أو القشرية الشائعة، فإن الألومينا الكروية لها شكل منتظم وكثافة تعبئة أعلى ومساحة سطح محددة أصغر وسيولة أفضل. يتم استخدامه على نطاق واسع كمواد تعبئة موصلة للحرارة، ومواد تلميع، وحامل محفز، ومواد طلاء السطح، وما إلى ذلك.
في الإنتاج الصناعي ما هي تصنيفات كبريتات الباريوم؟
كبريتات الباريوم، بالنسبة لمعظم الناس، الكيمياء ليست مفهومة جيدا، في عيونهم، كبريتات الباريوم هي مادة كيميائية خطيرة. في الواقع، في حياتنا اليومية، يمكن القول أن كبريتات الباريوم موجودة في كل مكان، لكنها تظهر عادة في حياتنا على شكل منتجات مصنعة.
على سبيل المثال، معظم المنتجات البلاستيكية في منازلنا، ومكيفات الهواء، وبعض الملحقات البلاستيكية في السيارات، والأكياس البلاستيكية المستخدمة في محلات السوبر ماركت وغيرها، والدهانات والطلاءات المستخدمة في الحياة، والزجاج وغيرها، قد تحتوي على كبريتات الباريوم.
في كتب الفيزياء والكيمياء المدرسية، الصيغة الكيميائية لكبريتات الباريوم هي BaSO4، وهو بشكل عام معين أبيض، عديم اللون والرائحة، بكثافة 4.499 ونقطة انصهار تصل إلى 1580 درجة مئوية. خواصه الكيميائية مستقرة للغاية، وغير قابلة للذوبان في الماء، ومقاومة للأحماض، ومقاومة للقلويات، وغير سامة، وغير مغناطيسية، ويمكنها أيضًا امتصاص الأشعة السينية وأشعة جاما. في الطبيعة، تسمى كبريتات الباريوم أيضًا بالباريت، وهو خام طبيعي، بشكل عام على شكل كتلة بلورية متشعبة، ويتحدد لونها بشكل أساسي حسب نوع وكمية الشوائب التي تحتوي عليها. الباريت النقي عديم اللون وشفاف. ليس للباريت أي ضرر مباشر على جسم الإنسان ويمكن الاتصال به مباشرة.
وفي الصناعة هناك العديد من التصنيفات لكبريتات الباريوم، ومن أشهرها ما يلي:
1. الباريوم الثقيل، المعروف أيضًا باسم مسحوق الباريت أو مسحوق الباريوم الطبيعي. يتم تصنيعه من قبل أشخاص يختارون خام كبريتات الباريوم الطبيعي (الباريت) ثم الغسيل والطحن والتجفيف وغيرها من العمليات. يحتوي على العديد من الشوائب ويتم تحديد جودته بشكل أساسي من خلال الخام نفسه، لكن سعره منخفض. يتم استخدامه عادةً كمواد مالئة في إنتاج الأصباغ البيضاء أو الطلاءات منخفضة الجودة والبلاستيك وصناعات الحبر. يلعب دورًا في تقليل التكاليف وتحسين اللمعان.
2. كبريتات الباريوم المترسبة، والمعروفة أيضًا باسم كبريتات الباريوم الصناعية أو الباريوم المترسب. وهي مصنوعة عن طريق المعالجة الاصطناعية. على عكس الباريوم الثقيل، لا يحتوي الباريوم المترسب على أي شوائب تقريبًا. وهو قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء وغير قابل للذوبان في الحمض. وهو غير سام في حد ذاته، ولكن إذا كان يحتوي على الباريوم القابل للذوبان، فإنه يمكن أن يسبب التسمم. يتم إنتاج كبريتات الباريوم المترسبة في الصناعة بشكل رئيسي من تفاعل كبريتات الباريوم مع حمض الكبريتيك، وتفاعل كلوريد الباريوم مع حمض الكبريتيك أو كبريتات الصوديوم، وتفاعل كبريتيد الباريوم مع كبريتات الصوديوم. تستخدم كبريتات الباريوم المترسبة كمواد حشو في مجالات الطب والطلاءات والأحبار المتوسطة والعالية الجودة والبلاستيك والمطاط والزجاج والسيراميك وغيرها بسبب ثباتها ومؤشراتها المحددة المختلفة. عادةً ما يقسمها الناس إلى كبريتات الباريوم المترسبة بدرجة الطلاء، وكبريتات الباريوم المترسبة بدرجة البلاستيك، وما إلى ذلك وفقًا لتطبيقات مختلفة. سعره أعلى من سعر الباريوم الثقيل.
3. كبريتات الباريوم المعدلة، والتي تنقسم إلى كبريتات الباريوم المعدلة وكبريتات الباريوم المترسبة المعدلة، تهدف إلى تعزيز أداء مسحوق الباريت أو كبريتات الباريوم المترسبة في جانب معين من خلال المعالجة ذات الصلة. التطبيق مشابه لهطول الأمطار، ويعتمد بشكل أساسي على خصائصه ذات الصلة. من بينها، تلك التي تمت معالجتها وصقلها بشكل أكبر تسمى أيضًا كبريتات الباريوم المتناهية الصغر المعدلة أو كبريتات الباريوم المترسبة المتناهية الصغر المعدلة. السعر أعلى من كبريتات الباريوم المترسبة.
4. يتم التحكم في كبريتات الباريوم المترسبة بدرجة النانو في D50 (توزيع حجم الجسيمات المتوسط) بين 0.2μm-0.4μm من خلال المعالجة العميقة لكبريتات الباريوم المترسبة المعدلة. يتم استخدام كبريتات الباريوم المترسبة بدرجة النانو بشكل رئيسي في الدهانات والطلاءات الراقية وغيرها من الصناعات.
10 مجالات تطبيق رئيسية لمسحوق السيليكون الدقيق
مسحوق السيليكا هو نوع من المواد غير المعدنية غير العضوية ذات التطبيقات الواسعة. مسحوق السيليكا عبارة عن مسحوق على مستوى ميكرون يتم الحصول عليه عن طريق سحق وسحق خام الكوارتز عالي النقاء بالطرق الفيزيائية أو الكيميائية. يتراوح حجم جسيماته عمومًا بين 1-100 ميكرون، ويبلغ حجم الجسيم الشائع الاستخدام حوالي 5 ميكرون. مع تقدم عمليات تصنيع أشباه الموصلات، تم استخدام مسحوق السيليكا الذي يقل عن 1 ميكرون تدريجيًا على نطاق واسع.
يتمتع مسحوق السيليكا بسلسلة من المزايا مثل خصائص العزل الكهربائي الممتازة، ومعامل التمدد الحراري المنخفض، والموصلية الحرارية العالية، والاستقرار الكيميائي العالي، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والصلابة العالية. يمكن استخدامه على نطاق واسع في الصفائح المغطاة بالنحاس، ومركبات صب الإيبوكسي، ومواد العزل الكهربائي، والمواد اللاصقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه أيضًا في الطلاءات والمطاط والبلاستيك ومستحضرات التجميل والسيراميك على شكل قرص العسل.
1 صفائح نحاسية
يمكن أن تؤدي إضافة مسحوق السيليكون إلى الصفائح المغطاة بالنحاس للدوائر الإلكترونية إلى تحسين معامل التمدد الخطي والتوصيل الحراري للوحات الدوائر المطبوعة، وبالتالي تحسين الموثوقية وتبديد الحرارة للمنتجات الإلكترونية بشكل فعال.
2 مركب صب الايبوكسي (EMC)
يمكن أن يؤدي ملء مسحوق السيليكون في مركب صب الإيبوكسي لتغليف الرقائق إلى تحسين صلابة راتنجات الإيبوكسي بشكل كبير، وزيادة التوصيل الحراري، وتقليل درجة حرارة الذروة الطاردة للحرارة لتفاعل معالجة راتنجات الإيبوكسي، وتقليل معامل التمدد الخطي وعلاج الانكماش، وتقليل الإجهاد الداخلي، وتحسين الميكانيكية قوة مركب صب الايبوكسي، مما يجعلها قريبة بشكل لا نهائي من معامل التمدد الخطي للرقاقة.
3 مواد العزل الكهربائي
يستخدم مسحوق السيليكون كمواد حشو عازلة لراتنجات الايبوكسي لمنتجات العزل الكهربائي. يمكن أن يقلل بشكل فعال من معامل التمدد الخطي للمنتج المعالج ومعدل الانكماش أثناء عملية المعالجة، ويقلل من الضغط الداخلي، ويحسن القوة الميكانيكية للمواد العازلة، وبالتالي تحسين وتعزيز الخصائص الميكانيكية والكهربائية للمواد العازلة بشكل فعال.
4 مواد لاصقة
مسحوق السيليكون، باعتباره مادة تعبئة وظيفية غير عضوية، مملوء بالراتنج اللاصق، والذي يمكن أن يقلل بشكل فعال من معامل التمدد الخطي للمنتج المعالج ومعدل الانكماش أثناء المعالجة، ويحسن القوة الميكانيكية للمادة اللاصقة، ويحسن مقاومة الحرارة، ومكافحة - أداء النفاذية وتبديد الحرارة، وبالتالي تحسين تأثير الترابط والختم.
5 البلاستيك
يمكن استخدام مسحوق السيليكون في المواد البلاستيكية في منتجات مثل أرضيات كلوريد البوليفينيل (PVC)، وأغشية البولي إيثيلين والبولي بروبيلين، ومواد العزل الكهربائي.
6 طلاءات
في صناعة الطلاء، يمكن لحجم الجسيمات، والبياض، والصلابة، والتعليق، والتشتت، وامتصاص الزيت المنخفض، والمقاومة العالية وغيرها من خصائص مسحوق السيليكون الدقيق أن تحسن مقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، والعزل ومقاومة درجات الحرارة العالية للطلاء. لقد لعب مسحوق السيليكون الدقيق المستخدم في الطلاءات دائمًا دورًا مهمًا في حشوات الطلاء نظرًا لاستقراره الجيد.
7 مستحضرات التجميل
يتمتع مسحوق السيليكا الكروي بسيولة جيدة ومساحة سطح كبيرة محددة، مما يجعله مناسبًا لمستحضرات التجميل مثل أحمر الشفاه والبودرة وكريم الأساس وما إلى ذلك. وفي منتجات المسحوق مثل المسحوق، يمكنه تحسين السيولة واستقرار التخزين، وبالتالي يلعب دورًا في منع التكتل. يحدد متوسط حجم الجسيمات الأصغر نعومتها وسيولتها الجيدة؛ مساحة السطح المحددة الأكبر تجعلها تتمتع بامتصاص أفضل، ويمكنها امتصاص العرق والعطر والمواد المغذية، وتجعل تركيبات مستحضرات التجميل أكثر اقتصادًا؛ الشكل الكروي للمسحوق له تقارب جيد وملمس للبشرة.
8 سيراميك قرص العسل
مرشح عادم السيارات DPF مصنوع من حامل سيراميك قرص العسل لتنقية عوادم السيارات ومواد كورديريت لتنقية عادم محرك الديزل مصنوع من الألومينا ومسحوق السيليكا ومواد أخرى من خلال الخلط وقولبة البثق والتجفيف والتلبيد وغيرها من المعالجة.
9 مطاط
مسحوق السيليكون هو مادة تقوية للمطاط. يمكن أن يعزز الخصائص الشاملة للمطاط، مثل القوة، والمتانة، والاستطالة، ومقاومة التآكل، والتشطيب، ومقاومة الشيخوخة، ومقاومة الحرارة، ومقاومة الانزلاق، ومقاومة التمزق، ومقاومة الأحماض والقلويات، وما إلى ذلك. لا غنى عنه في عملية الإنتاج من المنتجات المطاطية.
10 الكوارتز الاصطناعي
يتم استخدام مسحوق السيليكون كمواد مالئة في ألواح الكوارتز الاصطناعية، والتي لا تقلل فقط من استهلاك الراتنج غير المشبع، ولكن أيضًا تعمل على تحسين مقاومة التآكل، ومقاومة الأحماض والقلويات، والقوة الميكانيكية وغيرها من خصائص ألواح الكوارتز الاصطناعية. تبلغ نسبة ملء مسحوق السيليكون في الرخام الصناعي بشكل عام حوالي 30%.
المادة الخام الرئيسية للإلكتروليتات الصلبة - الزركونيا
ZrO2 عبارة عن مادة أكسيد ذات مقاومة درجات الحرارة العالية، وصلابة عالية وثبات كيميائي جيد. لديها نقطة انصهار ونقطة غليان عالية، لذلك يمكنها الحفاظ على خواص فيزيائية وكيميائية مستقرة في بيئة ذات درجة حرارة عالية. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي ZrO2 أيضًا على معامل تمدد حراري منخفض وخصائص عزل كهربائي جيدة. وهذا يجعلها واحدة من المواد الخام المفضلة للإلكتروليت الصلب LLZO.
صلابة عالية: صلابة ZrO2 تأتي في المرتبة الثانية بعد الماس، وتتميز بمقاومة عالية للتآكل.
نقطة انصهار عالية: نقطة انصهار ZrO2 عالية جدًا (2715 درجة مئوية). نقطة الانصهار العالية والخمول الكيميائي تجعل ZrO2 مادة حرارية جيدة.
استقرار كيميائي ممتاز: يتمتع ZrO2 بمقاومة جيدة للمواد الكيميائية مثل الأحماض والقلويات ولا يتآكل بسهولة.
ثبات حراري جيد: لا يزال بإمكان ZrO2 الحفاظ على خواص ميكانيكية جيدة وثبات كيميائي عند درجات حرارة عالية.
قوة وصلابة كبيرة نسبيًا: يتمتع ZrO2، كمادة خزفية، بقوة كبيرة (تصل إلى 1500 ميجا باسكال). على الرغم من أن المتانة أقل بكثير من بعض المعادن، مقارنة بالمواد الخزفية الأخرى، فإن أكسيد الزركونيوم يتمتع بصلابة أعلى للكسر ويمكنه مقاومة التأثير الخارجي والإجهاد إلى حد ما.
هناك عمليات تحضير مختلفة لـ ZrO2، بما في ذلك الانحلال الحراري، والسول-جيل، وترسيب البخار، وما إلى ذلك. ومن بينها، يعد الانحلال الحراري أحد طرق التحضير الأكثر استخدامًا. تقوم هذه الطريقة بتفاعل الزركون والمواد الخام الأخرى مع الفلز القلوي أو أكاسيد الفلز القلوي الترابي عند درجة حرارة عالية لتوليد الزركونات، ومن ثم الحصول على مسحوق ZrO2 من خلال الغسيل الحمضي، والترشيح، والتجفيف وخطوات أخرى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تنظيم أداء ZrO2 عن طريق تطعيم عناصر مختلفة لتلبية احتياجات بطاريات الحالة الصلبة المختلفة.
ينعكس تطبيق ZrO2 في بطاريات الحالة الصلبة بشكل أساسي في الشوارد الصلبة للأكسيد، مثل أكسيد الزركونيوم الليثيوم اللانثانوم (LLZO) وأكسيد التيتانيوم الزركونيوم الليثيوم اللانثانوم (LLZTO)، الموجودة في الهياكل البلورية من نوع العقيق. في هذه الإلكتروليتات الصلبة، يحتل ZrO2 نسبة مهمة جدًا. على سبيل المثال، في كتلة LLZO قبل التلبيد، يمثل ZrO2 حوالي 25%. بالإضافة إلى ذلك، من أجل تقليل مقاومة الواجهة في بطاريات الحالة الصلبة وتحسين كفاءة هجرة أيون الليثيوم، عادة ما تحتاج مواد القطب الموجب والسالب إلى أن تكون مغلفة بمواد مثل LLZO. وفي الوقت نفسه، تحتاج بطاريات الأكسيد شبه الصلبة أيضًا إلى بناء طبقة من الغشاء الخزفي المكون من مواد مثل LLZO، مما يزيد من كمية ZrO2 المستخدمة في بطاريات الحالة الصلبة.
ومع التطوير المستمر لتكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة وتوسيع مجالات تطبيقها، فإن الطلب على ZrO2 كمادة خام إلكتروليتية صلبة سوف يستمر في النمو. ومن المتوقع أن يلعب ZrO2 في المستقبل دورًا أكثر أهمية في مجال بطاريات الحالة الصلبة من خلال تحسين عملية الإعداد وتنظيم الأداء وخفض التكاليف. وفي الوقت نفسه، ومع الظهور المستمر لمواد إلكتروليتية جديدة ذات حالة صلبة، سيواجه ZrO2 أيضًا منافسة وتحديات أكثر شدة. ومع ذلك، بفضل خصائصه الفريدة وآفاق تطبيقه الواسعة، سيظل ZrO2 يتمتع بمكانة لا يمكن استبدالها في مجال بطاريات الحالة الصلبة.