Progreso de la aplicación del molino de bolas en el campo de nuevos materiales.
Desde su introducción hace más de 100 años, los molinos de bolas se han utilizado ampliamente en industrias como la química, la minería, los materiales de construcción, la energía eléctrica, la medicina y la industria de defensa nacional. Especialmente en los campos del procesamiento de minerales complejos, modificación de la superficie del polvo, activación del polvo, síntesis funcional del polvo, aleación mecánica y preparación de polvo ultrafino, el método de molienda mecánica de bolas tiene un amplio mercado de investigación y aplicación. .
El molino de bolas tiene las características de estructura simple, operación continua, gran adaptabilidad, rendimiento estable, adecuado para control automático a gran escala y fácil de realizar. Su relación de trituración puede oscilar entre 3 y 100. Es adecuado para procesar diversas materias primas minerales y molienda húmeda. Y la molienda en seco se puede utilizar como método abrasivo.
Avances de la investigación del método mecánico de molienda de bolas en el campo de nuevos materiales.
(1) Materiales de la batería de litio
Los materiales de SiOx se sintetizaron mediante molienda mecánica de bolas en atmósfera de aire. Utilizado como material de ánodo para baterías de iones de litio, la capacidad de volumen específico del SiOx puede alcanzar 1487 mAh/cc, que es más del doble que la del grafito; su primera eficiencia Coulombic es superior a la del SiO sin tratar, hasta el 66,8%; y tiene una excelente estabilidad del ciclo. Después de 50 ciclos a una densidad de corriente de 200 mA/g, la capacidad se estabiliza en alrededor de 1300 mAh/g. Los resultados muestran que el SiOx preparado mediante este método tiene posibilidades prácticas.
(2) Materiales de tierras raras
En términos de polvo de pulido de tierras raras, el método de molienda mecánica de bolas no solo aumenta la fuerza de corte durante la reacción química, aumenta la velocidad de difusión de las partículas, favorece el refinamiento de reactivos y productos, sino que también evita la introducción de solventes y reduce Elimina el proceso de precipitación intermedia, reduce la influencia de muchas condiciones de preparación en el proceso de preparación del polvo de pulido y amplía enormemente el alcance de la investigación de los materiales de pulido. En términos de materiales catalíticos de tierras raras, el método de molienda mecánica de bolas tiene un proceso de preparación simple y condiciones suaves, y puede procesar materiales en grandes cantidades.
(3) Materiales catalíticos
Para cambiar el tamaño de partícula de TiO2 y mejorar su rendimiento fotocatalítico, Qi Dongli et al. utilizaron un molino de bolas de alta energía para procesar polvo de TiO2 y estudiaron el efecto del tiempo de molienda de bolas en la micromorfología, la estructura cristalina, el espectro Raman, el espectro de fluorescencia y el rendimiento fotocatalítico de la muestra. La tasa de degradación de las muestras de TiO2 después de la molienda con bolas es mayor que la de las muestras sin molienda con bolas, y la tasa de degradación de la muestra molida con bolas durante 4 horas es la más alta, lo que indica que tiene el mejor rendimiento fotocatalítico.
(4) Materiales fotovoltaicos
Se utilizó el método de molienda de bolas mecánica de reducción química para preparar polvo de plata en escamas brillante, y se estudiaron los efectos del método de molienda de bolas, el tiempo de molienda de bolas y la velocidad de molienda de bolas sobre los parámetros y propiedades del polvo de plata en escamas. Los resultados muestran que el molino de bolas húmedo tiene una mayor eficiencia de formación de escamas, pero el polvo de plata en escamas preparado mediante molienda de bolas secas tiene un diámetro de escamas mayor y una apariencia de plata más brillante.
(5) Materiales de perovskita
El nanopolvo de Cs2AgBiBr6 de doble perovskita sin plomo se preparó mediante un proceso mecánico de molienda de bolas. A medida que aumenta el tiempo de molienda de bolas, el nanopolvo de Cs2AgBiBr6 finalmente alcanza la fase pura, el tamaño de las partículas disminuye gradualmente hasta aproximadamente 100 nm y la forma de las partículas cambia de partículas en forma de varilla a partículas redondas.
(6) Materiales de adsorción
Los minerales no metálicos como la piedra caliza, el caolín y la serpentina se activan mediante molienda de bolas para fortalecer su capacidad de reaccionar con componentes nocivos como el cobre, el plomo y el arsénico en la fase acuosa. Esto permite aplicar un nuevo proceso de purificación de aguas residuales eficiente, simple y de bajo costo al proceso de purificación de aguas residuales. Precipitación selectiva, separación y recuperación de enriquecimiento de componentes metálicos objetivo.
En comparación con otros métodos, durante el proceso de reacción química, el método de molienda de bolas puede reducir significativamente la energía de activación de la reacción, reducir el tamaño de las partículas del polvo, aumentar la actividad del polvo, mejorar la distribución del tamaño de las partículas, mejorar la unión entre las interfaces y promover los iones sólidos. difusión e induce reacciones químicas a baja temperatura para mejorar la densidad y las propiedades ópticas, eléctricas, térmicas y otras del material. El equipo es simple, el proceso es fácil de controlar, el costo es bajo y hay menos contaminación. Es una tecnología de preparación de materiales eficiente y que ahorra energía que es fácil para la producción industrial.
¿Cuáles son los requisitos para los materiales de interfaz térmica en áreas de aplicación populares?
En los últimos años, la explosión de la energía fotovoltaica, los vehículos eléctricos, las comunicaciones 5G y la electrónica móvil ha planteado requisitos cada vez mayores para la disipación de calor de los dispositivos. El material de interfaz térmica es un material conductor térmico típico que se puede recubrir ampliamente en elementos calefactores (tubos de alimentación, tiristores, pilas de calefacción eléctrica, etc.) y radiadores (disipadores de calor, disipadores de calor, etc.) en diversos productos electrónicos, baterías eléctricas, y equipos eléctricos.
1. Nueva batería de energía
Como principal fuente de energía de los vehículos de nueva energía, las baterías eléctricas deben colocar tantas celdas como sea posible en un espacio determinado para aumentar su autonomía de crucero. Esto da como resultado un espacio de disipación de calor muy limitado en la batería. Cuando el vehículo está en marcha, el calor generado por las celdas de la batería se acumulará gradualmente en un pequeño espacio de disipación de calor, lo que reducirá la eficiencia de carga y descarga de la batería y afectará la potencia de la batería; en casos graves, provocará una fuga térmica y afectará la seguridad y vida útil del sistema. Por lo tanto, es necesario utilizar pegamento para encapsulado térmicamente conductor con cierta conductividad térmica para lograr el encapsulado entre las celdas de la batería, así como entre todo el grupo de módulos de batería y la placa del disipador de calor. Debido a las nuevas baterías de energía, el rango de temperatura de funcionamiento óptimo de las celdas de las baterías de energía es muy estrecho, generalmente entre 20 y 40 °C y menos de 65 °C. Para garantizar la seguridad del funcionamiento del vehículo y el rendimiento óptimo de la batería, generalmente se requiere un adhesivo termoconductor. La conductividad térmica del pegamento para macetas alcanza más de 3W/(m·K).
2. Inversor fotovoltaico
En términos generales, se requiere que la conductividad térmica de los inversores fotovoltaicos no sea inferior a 2,0 W/mK y la tensión soportada no sea inferior a 5 kV/mm. Al mismo tiempo, para proteger la placa de circuito de control y los componentes de la influencia del entorno externo y las fuerzas mecánicas, y proteger la seguridad y estabilidad del circuito, también se requiere que el pegamento para macetas térmicamente conductor utilizado en los inversores fotovoltaicos tenga cierta resistencia a terremotos, resistencia al impacto, resistencia al polvo, resistencia a los rayos UV, resistencia al agua y a la humedad, aislamiento y otras propiedades. Además, dado que la vida útil de los sistemas fotovoltaicos es generalmente de unos 20 años, los requisitos de vida útil para los adhesivos conductores térmicos utilizados en los inversores fotovoltaicos también son relativamente altos, normalmente más de 8 años.
Estación base 3, 5G
La estación base es un típico dispositivo cerrado de disipación de calor natural. Su método de disipación de calor consiste en permitir que el calor del dispositivo de energía se transfiera primero a la carcasa y luego se conduzca desde la carcasa al aire. Teniendo en cuenta las propiedades de procesamiento de los equipos electrónicos en las estaciones base 5G, la tecnología de dispensación se utiliza a menudo en la construcción para mejorar la eficiencia de la automatización. Por lo tanto, el adhesivo térmicamente conductor debe prepararse en un estado de gel con tensión baja y módulo de compresión alto.
4. Envasado de chips, disipación de calor.
La grasa de silicona termoconductora con buenas propiedades reológicas se utiliza principalmente para el relleno entre el chip y la carcasa del embalaje, y entre la carcasa del embalaje y el disipador de calor. Dado que la temperatura de funcionamiento del chip suele alcanzar los 60-70 °C, el material de conductividad térmica utilizado en el chip tiene requisitos de conductividad térmica muy altos. Alto, debe ser superior a 5 W·(m·K) y requiere propiedades básicas como bajo espesor de capa adhesiva, alta flexibilidad, alta conductividad térmica, baja resistencia térmica de contacto y un coeficiente de expansión térmica adecuado.
La aparición de campos de aplicación emergentes ha planteado requisitos más diversificados para los materiales de interfaz térmica, que ya no se limitan a mejorar la conductividad térmica, sino que se están desarrollando hacia la multifuncionalidad, incluidos dieléctricos, aislamiento, alto rendimiento, confiabilidad y retardo de llama. y otros aspectos, para adaptarse mejor a las necesidades específicas de diversos campos, promoviendo así el progreso tecnológico y la innovación en industrias relacionadas.
8 conceptos sobre la arcilla bentonita
1. bentonita
La bentonita, también conocida como “bentonita” o “bentonita”, es un mineral no metálico con la montmorillonita como principal componente mineral. A menudo contiene una pequeña cantidad de illita, caolinita, zeolita, feldespato y calcita y otros minerales. Montmorillonita El contenido de piedra determina el valor de utilización de la bentonita natural.
2. Montmorillonita
La esmectita es una gran familia de minerales con una composición química compleja. La Asociación Internacional de Arcilla ha determinado que Smectita es el apellido, es decir, la familia de las esmectitas, también conocida como familia de las esmectitas. Este grupo de minerales incluye dos subgrupos, dioctaédricos y trioctaédricos, y más de una docena de especies minerales. La bentonita suele contener minerales del subgrupo dioctaédrico, como montmorillonita, beidellita, nontronita, etc.
3. Bentonita de sodio y bentonita de calcio.
Debido a que parte de los iones de silicio y de aluminio en el tetraedro de silicio-oxígeno y en el octaedro de aluminio-oxígeno a menudo se reemplazan por otros cationes de bajo precio, la estructura cristalina de la montmorillonita tiene una carga negativa permanente. Para equilibrar el precio de la electricidad, la celda unitaria de montmorillonita adsorberá cationes intercambiables.
Según el tipo, el contenido y las propiedades químicas de cristalización de los cationes intercambiables contenidos en la bentonita, la bentonita se divide en bentonita cálcica, bentonita sódica, bentonita magnésica y bentonita cálcica-sódica. Los más comunes son los dos primeros. .
4. Bentonita orgánica
La organobentonita se refiere al uso de cationes de amonio orgánicos para reemplazar cationes intercambiables en la montmorillonita, cubriendo la superficie de la montmorillonita, bloqueando el centro de adsorción de agua, provocando que pierda su función de absorción de agua y convirtiéndose en organobentonita hidrofóbica y lipófila. complejo.
La organobentonita se puede dividir en organobentonita de alta viscosidad, organobentonita de fácil dispersión, organobentonita autoactivante y organobentonita de alta pureza según sus funciones y componentes.
5. Bentonita de litio
Hay muy pocos recursos naturales de bentonita de litio. Por tanto, la litiación artificial es uno de los principales métodos para preparar bentonita de litio.
La bentonita de litio puede formar gel en disolventes orgánicos y reemplazar la bentonita orgánica. La bentonita de litio tiene excelentes propiedades de hinchamiento, espesamiento y suspensión en agua, alcoholes inferiores y cetonas inferiores, por lo que se usa ampliamente en revestimientos arquitectónicos, pinturas de látex, revestimientos de fundición y otros productos para reemplazar diversos agentes de suspensión de celulosa orgánica.
6. Arcilla activada
La arcilla activada se elabora a partir de arcilla (principalmente bentonita) como materia prima, que se obtiene mediante acidificación inorgánica o tratamiento con sales. Es un polvo poroso de color blanco blanquecino con una estructura microporosa y una gran superficie específica, y tiene fuertes propiedades de adsorción. Se utiliza principalmente para la decoloración y refinación de productos de procesamiento de petróleo (aceite lubricante, parafina, vaselina) y aceites industriales animales y vegetales, y se utiliza como adsorbente y portador de catalizadores en la industria química.
7. Montmorillonita columnada
La montmorillonita pilar es un material mineral con poros bidimensionales formados por cationes inorgánicos polimerizados o iones orgánicos (moléculas) insertados en la montmorillonita. Tiene una gran superficie específica, buena estabilidad térmica, fuerte acidez superficial y tamaño de poro ajustable. Tiene amplias perspectivas de aplicación en la industria petroquímica, tratamiento de aguas residuales, materiales antibacterianos y otros campos.
8. gel de bentonita
El gel inorgánico de bentonita es un producto coloidal de alto valor agregado producido con bentonita como materia prima principal mediante purificación, modificación de sodio, modificación de fosfatación y gelificación. El proceso de preparación incluye principalmente la purificación del mineral crudo de bentonita. Hay cuatro procesos principales: modificación de sodio, modificación de fosfatación y gelificación.
El gel inorgánico es un producto de procesamiento profundo de bentonita de alto valor agregado que puede usarse como agente tixotrópico, espesante, dispersante, agente de suspensión, estabilizador, etc. Se usa ampliamente en productos químicos diarios, productos farmacéuticos, detergentes, cerámica, vidrio, fabricación de papel. y casting. , baterías y otras industrias.
Obtenga más información sobre los polvos: términos y conceptos que debe conocer
Trituración/molienda/pulverización
El proceso de reducción del tamaño de las partículas.
Molienda en seco
El proceso de trituración en aire u otros medios gaseosos.
molienda continua
El proceso de alimentación continua y uniforme de los materiales a procesar en el dispositivo (o sistema) de trituración y, al mismo tiempo, los materiales triturados se descargan a tiempo.
rectificado de superficies
Bajo la acción de fuerzas externas como la fricción y el cizallamiento, el proceso de rectificado se basa principalmente en el rectificado y pelado de superficies.
molienda de impacto
El proceso de trituración se realiza utilizando el impacto de las piezas de trabajo móviles de alta velocidad del equipo de trituración sobre el material o el impacto del material en movimiento de alta velocidad y la pared.
Pulverización a chorro
El chorro de alta velocidad formado por la expansión y aceleración del gas comprimido a través de la boquilla provoca impacto, colisión y fricción entre las partículas y entre las partículas y la pared, realizando así el proceso de trituración.
Relación de trituración/relación de reducción de tamaño
La relación de los diámetros de partícula característicos del material de alimentación y el material de descarga durante la operación de trituración indica el grado en que se reduce el tamaño de partícula del material después de la trituración.
eficiencia de molienda
La tasa de producción de productos calificados por unidad de consumo de energía por unidad de tiempo.
balanza de molienda
Durante el proceso de trituración, el tamaño de partícula del material en polvo ya no continúa disminuyendo y el área superficial específica ya no continúa aumentando.
mecanoquímica
Cambios estructurales o físicos y químicos inducidos por fuerzas mecánicas durante el proceso de trituración del material.
medios de molienda
Es un objeto que se carga en el molino y utiliza los efectos de impacto, colisión, cizallamiento, trituración y pelado generados durante su movimiento para triturar el material.
Ayuda de molienda
Aditivos adicionales para mejorar la eficiencia de trituración y molienda.
Dispersante/agente dispersante
Es un aditivo que se adsorbe direccionalmente en la superficie de las partículas tratadas para evitar que se agreguen entre sí y mantener la estabilidad de las partículas dentro de un cierto período de tiempo.
clasificación
El proceso de dividir un material en dos o más niveles de distribución de tamaño de partículas.
tamizado
El proceso de clasificación mediante tamices.
clasificación de fluidos
El proceso de clasificación de medios líquidos o gaseosos.
Clasificación seca/clasificación de viento (clasificación seca)
El proceso de clasificación en aire u otros medios gaseosos.
clasificación de gravedad
El proceso de clasificar partículas en función de la diferencia en su velocidad de sedimentación final en medios líquidos o gaseosos.
clasificación centrífuga
El proceso de clasificación basado en las diferentes trayectorias de las partículas en el campo de fuerza centrífuga.
Tamaño de corte
Según el tamaño de partícula, el material se divide en partículas gruesas y finas y el tamaño de partícula límite de separación del producto.
eficiencia de clasificación
El grado de separación de productos de grado grueso y fino durante el proceso de clasificación generalmente se expresa mediante la relación entre la masa del material de grano fino después de la clasificación y la masa del material clasificado más pequeño que el tamaño de partícula de corte. Es una medida de la calidad de la operación de clasificación. un indicador importante.
tratamiento de superficies
Término general para procesos como la conformación de partículas, la modificación de superficies y el recubrimiento de superficies.
diseño funcional de partículas
El proceso de cambiar la morfología, estructura y características de las partículas con el fin de funcionalizar el material.
Modificación de la forma de las partículas.
Un proceso que cambia la forma de las partículas.
esfericidad
El proceso de procesar partículas de forma irregular en partículas esféricas o aproximadamente esféricas.
Grado de esfericidad
La forma de la partícula es cercana a la de una esfera.
modificacion superficial
El proceso de cambiar las propiedades superficiales de las partículas mediante la adsorción, reacción, recubrimiento o recubrimiento de modificadores de superficie en la superficie de la partícula.
modificación húmeda
El proceso de modificación de la superficie de materiales en una suspensión con una determinada relación sólido-líquido o contenido sólido.
Modificación seca
El proceso de modificación de la superficie de materiales en polvo secos o secos.
revestimiento físico
El proceso de modificación de superficies mediante métodos físicos.
modificación mecanoquímica
El proceso de modificación de la superficie se logra con la ayuda de una fuerte fuerza mecánica en el proceso de trituración.
modificación de encapsulación
El proceso de modificación de la superficie mediante el recubrimiento de la superficie de las partículas con una película homogénea y de cierto espesor.
modificación de superficie de alta energía
El proceso de modificación de la superficie mediante irradiación o radiación.
Agente modificador de superficie
Sustancias que modifican la superficie de las partículas.
revestimiento de la superficie
El proceso de formación de recubrimientos inorgánicos en la superficie de partículas.
Equipo de trituración ultrafina de polvo de pigmento
El tamaño de las partículas es uno de los indicadores importantes de los pigmentos. Generalmente, se requiere que las partículas de pigmento tengan una forma física estable, un tamaño de partícula uniforme y una buena dispersión, sin aglomeración ni precipitación.
El pigmento de óxido de hierro es un pigmento con buena dispersión, excelente resistencia a la luz y a la intemperie. Se refiere principalmente a los cuatro tipos de pigmentos colorantes rojo de óxido de hierro, amarillo de hierro, negro de hierro y marrón de hierro a base de óxidos de hierro. Entre ellos, el óxido de hierro rojo es el principal.
Los pigmentos de óxido de hierro precipitados (húmedos) son muy finos, pero durante los procesos de filtración y secado, debido a factores como fuerzas de van der Waals, enlaces de hidrógeno, cargas, etc., los microagregados se agregan en agregados grandes y no pueden usarse directamente. en revestimientos de alta gama. Para colorear, es necesaria una trituración ultrafina. El fresado por chorro utiliza la energía del flujo de aire de alta velocidad o del vapor sobrecalentado para moler de forma ultrafina materiales sólidos. Es uno de los métodos de molienda ultrafina más utilizados.
En la actualidad, en la industria de producción de pigmentos, el rango de aplicación de la trituración por flujo de aire es cada vez más extenso, lo que proviene principalmente de los dos factores siguientes:
En primer lugar, la seguridad de la trituración mecánica es deficiente, porque si el metal duro cae sobre los dientes mecánicos que giran a alta velocidad, es fácil producir una llama abierta, lo cual es muy peligroso en un taller de producción de pigmentos polvorientos, pero la trituración con flujo de aire no tiene esta pregunta;
En segundo lugar, la trituración por flujo de aire pertenece a la trituración ultrafina. En la producción de algunos pigmentos especiales, se requiere que la finura de los pigmentos sea mayor.
1. pigmento de óxido de hierro
Durante el proceso de filtración y secado de los pigmentos de óxido de hierro, debido a las fuerzas de van der Waals, enlaces de hidrógeno, cargas y otros factores, los microagregados se agregan en agregados grandes, que no pueden desagregarse mediante una acción mecánica general. Usando un lecho fluidizado o un molino de chorro de disco para procesar pigmentos de óxido de hierro, la finura de Hagermann puede alcanzar: rojo de óxido de hierro de 5,5 a 7,0, cuanto más oscuro es el color, mejor es la finura; óxido de hierro amarillo 7,5; óxido de hierro negro 7,0 .
Después de una trituración ultrafina, el pigmento de óxido de hierro se despolimeriza de agregados grandes a agregados pequeños. Al producir pintura, solo se necesita un corto tiempo de proceso de agitación a alta velocidad para lograr la finura requerida, ahorrando así costos y el pequeño tamaño del pigmento. Los áridos son difíciles de convertir en áridos grandes, lo que garantiza la calidad de la pintura.
2. Pigmento negro de ferrita de manganeso resistente a altas temperaturas.
Las partículas finas de pigmento de ferrita de manganeso que han sido revestidas, modificadas, secadas y pulverizadas en la superficie se floculan nuevamente en partículas gruesas de diversos grados y no pueden ejercer eficazmente las propiedades del pigmento de la ferrita de manganeso.
Después del procesamiento profundo y la molienda usando un lecho fluidizado o un molino de chorro de disco, la finura de Hagermann del pigmento de ferrita de manganeso es de aproximadamente 7 a 7,5. Tiene buena dispersión y puede aprovechar al máximo sus propiedades ópticas y pigmentarias.
3. Pigmento cerámico marrón
El pigmento cerámico marrón se pulveriza de forma ultrafina mediante un molino de chorro plano. Cuando la presión del aire es 7,5×105Pa y la velocidad de alimentación es 100kg/h, el producto d50 es 4,55μm y el tamaño máximo de partícula es 9,64μm.
En la actualidad, los equipos de molienda ultrafina comunes incluyen molino de chorro, molino ultrafino de impacto mecánico, molino de bolas agitador, molino de arena, molino vibratorio, molino coloidal, molino de chorro de alta presión, molino de bolas planetario, molino de rodillos de presión y rodillo de anillo. molino. etc.
Tecnología de producción de hidróxido de calcio de alta calidad.
El hidróxido de calcio, comúnmente conocido como cal hidratada, tiene una fórmula química de Ca(OH)2. Generalmente en forma de polvo, perderá agua y se convertirá en óxido de calcio (cal viva) a 580°C bajo presión normal. El hidróxido de calcio es ligeramente soluble en agua y su solubilidad disminuye a medida que aumenta la temperatura. La solución incolora y transparente que se obtiene al disolverla en agua se conoce comúnmente como agua clara de cal. Una suspensión lechosa compuesta de hidróxido de calcio y agua se llama lechada de cal.
Proceso de producción de hidróxido de calcio seco: la cal viva calificada se tritura mediante una trituradora de mandíbulas. Se envía al silo de cal mediante un elevador de cangilones y un transportador vibratorio tipo contenedor. La cal en el silo se agrega cuantitativamente al predigestor de cal hidratada mediante alimentación en forma de estrella, y inicialmente se digiere con fuerte agitación mediante la varilla agitadora y luego ingresa al digestor para completar el proceso de digestión. La cal digerida se introduce en el silo de cal apagada mediante el elevador de cal apagada y el transportador de tornillo de entrada, y luego la cal apagada refinada calificada se obtiene mediante el separador de aire en espiral que agrega cenizas. La cal apagada refinada se descarga en el silo de cal apagada terminada y luego se envasa según las necesidades del usuario. Durante la reacción de digestión seca, la estructura organizativa cambia, lo que hace que el Ca(OH)2 forme un polvo suelto, cuyo volumen aumenta de 1,5 a 2,0 veces el volumen original. El producto y las materias primas tienen mejor fluidez, por lo que el proceso de digestión seca se puede utilizar en agua. La reacción de alta tasa de conversión de la cal viva se puede lograr bajo la condición de una baja proporción de cenizas (relación en masa de agua a cal).
Aplicaciones de hidróxido de calcio
(1) Materiales retardantes de llama
El polvo de hidróxido de calcio se usa ampliamente como relleno en materiales poliméricos. Agregar hidróxido de calcio a materiales poliméricos puede mejorar la estabilidad térmica y las propiedades retardantes de llama de los materiales compuestos; El hidróxido de calcio es alcalino y puede reaccionar con el cloruro de hidrógeno (HCl) liberado cuando el PVC se descompone térmicamente, eliminando la degradación del PVC por el cloruro de hidrógeno. El efecto autocatalítico del proceso tiene un cierto efecto de estabilización térmica.
(2) Materiales poliméricos degradables
El hidróxido de calcio se puede utilizar como agente auxiliar para la absorción ambiental de plásticos. Tiene efectos de decloración, craqueo y degradación alcalina en la descomposición de los plásticos.
(3) Tratamiento de aguas residuales
El papel del hidróxido de calcio en las aguas residuales se puede resumir básicamente en cuatro aspectos: neutralizar los ácidos libres en las aguas residuales, neutralizar las sales ácidas en las aguas residuales, reaccionar con iones metálicos para producir precipitados insolubles en agua y ajustar el pH de las aguas residuales. valor.
(4) Desulfurador
En el proceso de desulfuración húmeda de hidróxido de calcio y yeso, los gases de combustión entran en contacto con el líquido de absorción de Ca(OH)2 en un área grande, de modo que el SO2 en los gases de combustión se disuelve en agua y reacciona con la suspensión de hidróxido de calcio para formar sulfito de calcio, que luego se inyecta. En condiciones de una gran cantidad de aire, el sulfito de calcio se oxida para generar CaS (V2H2O), logrando así el propósito de reducir el SO2 en los gases de combustión. En el proceso de desulfuración del calcio, los iones de calcio en realidad participan en la fijación del azufre. Como agentes desulfurantes se pueden utilizar carbonato de calcio, óxido de calcio e hidróxido de calcio.
(5) Atención médica y sanitaria
El hidróxido de calcio se utiliza para la desinfección en diversos lugares, como investigaciones científicas, laboratorios, medicinas, fábricas, etc. Tiene una larga historia de uso en medicina clínica.
(6) Procesamiento de alimentos
Agregar una cierta cantidad de hidróxido de calcio de calidad alimentaria a la leche en polvo no solo puede ajustar el valor del pH de la leche en polvo y promover la rápida disolución de la leche en polvo en agua, sino también complementar el calcio.
4 puntos claves para elegir modificadores de superficie en polvo
Hay muchos tipos de modificadores de superficies en polvo en el mercado con diversas funciones y, por supuesto, diferentes precios. ¿Cómo elegir el modificador más adecuado?
La práctica ha demostrado que al seleccionar variedades de modificadores de superficie, las principales consideraciones incluyen: las propiedades de las materias primas en polvo, el uso o campo de aplicación del producto, así como la tecnología, el precio y la protección del medio ambiente.
1. Propiedades de las materias primas en polvo.
Las propiedades de las materias primas en polvo son principalmente ácido, alcalinidad, estructura superficial y grupos funcionales, características de adsorción y reacción química, etc. Se deben seleccionar en la medida de lo posible modificadores de superficie que puedan reaccionar químicamente o adsorberse químicamente con la superficie de las partículas de polvo, porque adsorción física en Es fácil desorber bajo fuerte agitación o extrusión durante aplicaciones posteriores.
Por ejemplo, las superficies de minerales de silicato ácido como cuarzo, feldespato, mica y caolín pueden unirse con agentes acoplantes de silano para formar una adsorción química más fuerte; sin embargo, los agentes de acoplamiento de silano generalmente no pueden unirse con carbonatos alcalinos. Los minerales sufren reacciones químicas o adsorción química, mientras que los agentes de acoplamiento de titanatos y aluminatos pueden adsorberse químicamente con minerales alcalinos carbonatados bajo ciertas condiciones y hasta cierto punto.
2. Uso del producto
El propósito del producto es la consideración más importante al seleccionar un modificador de superficie. Los diferentes campos de aplicación tienen diferentes requisitos técnicos para el rendimiento de la aplicación de polvo, como la humectabilidad de la superficie, la dispersión, el valor del pH, el poder cubriente, la resistencia a la intemperie, el brillo, las propiedades antibacterianas, la protección UV, etc. Esto significa que la modificación de la superficie debe seleccionarse de acuerdo con el propósito. . Una de las razones de la variedad de agentes sexuales.
Por ejemplo, los polvos inorgánicos (cargas o pigmentos) utilizados en diversos plásticos, cauchos, adhesivos, revestimientos aceitosos o basados en disolventes requieren una buena lipofilia superficial, es decir, una buena afinidad o compatibilidad con el material base de polímero orgánico. , que requiere la selección de modificadores de superficie que puedan hacer que la superficie de los polvos inorgánicos sea hidrófoba y oleófila; para los pigmentos inorgánicos utilizados en piezas en bruto cerámicas, no sólo se requiere que tengan una buena dispersión en estado seco, sino que también requieren afinidad con las piezas en bruto inorgánicas. Buena compatibilidad y puede dispersarse uniformemente en el espacio en blanco; para modificadores de superficie de polvos inorgánicos (rellenos o pigmentos) utilizados en pinturas o revestimientos a base de agua, se requiere la estabilidad de dispersión y sedimentación del polvo modificado en la fase acuosa. Buena compatibilidad.
Para los modificadores de superficies inorgánicos, se seleccionan principalmente en función de los requisitos funcionales de los materiales en polvo en el campo de aplicación. Por ejemplo, para que el dióxido de titanio tenga buena resistencia a la intemperie y estabilidad química, se deben usar SiO2 y Al2O3 para el recubrimiento de la superficie (película); para que el pigmento moscovita tenga un buen efecto nacarado, es necesario usar TiO2 para el recubrimiento de la superficie. (película).
Al mismo tiempo, diferentes sistemas de aplicación tienen diferentes componentes. Al seleccionar un modificador de superficie, también debe considerar la compatibilidad y la compatibilidad con los componentes del sistema de aplicación para evitar la falla funcional de otros componentes del sistema debido al modificador de superficie.
3. Proceso de modificación
El proceso de modificación es también una de las consideraciones importantes al seleccionar modificadores de superficie, como la temperatura, la presión y los factores ambientales. Todos los modificadores orgánicos de la superficie se descompondrán a una determinada temperatura. Por ejemplo, el punto de ebullición de los agentes de acoplamiento de silano varía entre 100 y 310 °C según el tipo. Por lo tanto, es mejor seleccionar un modificador de superficie con una temperatura de descomposición o punto de ebullición mayor que la temperatura de procesamiento de la aplicación.
El proceso actual de modificación de superficies adopta principalmente el método seco y el método húmedo. No es necesario considerar la solubilidad en agua del proceso seco, pero se debe considerar la solubilidad en agua del modificador de superficie para el proceso húmedo, porque solo si es soluble en agua puede entrar en contacto y reaccionar completamente con las partículas de polvo en un ambiente húmedo.
Por lo tanto, para los modificadores de superficie que no son directamente solubles en agua y deben usarse en un ambiente húmedo, deben saponificarse, amonizarse o emulsionarse con anticipación para que puedan disolverse y dispersarse en soluciones acuosas.
4. Precio y factores ambientales
Finalmente, al seleccionar modificadores de superficie, también se deben considerar el precio y los factores ambientales. Con la premisa de cumplir con los requisitos de rendimiento de la aplicación u optimizar el rendimiento de la aplicación, intente elegir modificadores de superficie más baratos para reducir el costo de la modificación de la superficie. Al mismo tiempo, se debe prestar atención a la selección de modificadores de superficie que no contaminen el medio ambiente.
5 tipos principales de métodos de modificación de superficies para fibra de carbono
La fibra de carbono (CF), como nuevo tipo de material compuesto reforzado, se ha utilizado ampliamente en diversas industrias y ha atraído mucha atención. Sin embargo, la superficie de CF es relativamente lisa y no tiene grupos activos. La superficie de la fibra es químicamente inerte, por lo que la fibra tiene poca hidrofilicidad y mala adhesión a la matriz, y es fácil de caer. Por lo tanto, es necesario mejorar la interfaz entre CF y el refuerzo de la matriz.
Hasta ahora, los métodos comunes de modificación de superficies de fibra de carbono incluyen principalmente modificación de recubrimiento, modificación de injerto de superficie, modificación de oxidación, modificación de plasma y modificación de juntas, entre los cuales el tratamiento de oxidación y el tratamiento de injerto de superficie son los más populares. Métodos. Estos métodos de modificación mejoran la humectabilidad de la fibra, el enlace químico y el entrelazado mecánico con la matriz para formar una capa de transición, promueven la transmisión uniforme de tensiones y reducen la concentración de tensiones.
La superficie de la fibra de carbono es lisa, tiene pocos grupos activos y no se adhiere firmemente a la matriz. En aplicaciones normales, es necesario mejorar la tasa de adhesión. Un método consiste en hacer rugosa la superficie lisa de la fibra de carbono mediante efectos físicos, creando ranuras o pequeños agujeros para aumentar el área de contacto con el material de la matriz. Se pueden rellenar la fibra con polímeros o nanopartículas. En las ranuras de la superficie, la fibra y el polímero se pueden unir mecánicamente a través de la forma rugosa de la superficie de la fibra después del curado, lo que da como resultado un efecto de entrelazamiento mecánico obvio entre la fibra y la matriz, lo que es beneficioso para mejorar la resistencia de la interfaz.
1. Modificación del revestimiento
La modificación del recubrimiento de fibra de carbono puede abarcar una variedad de materiales, como sales metálicas, aleaciones metálicas, nanomateriales de carbono, etc., mediante pulverización, deposición física o química, polímeros, métodos sol-gel y procesos de recubrimiento. Después del recubrimiento, la superficie de los CF tiene diferentes propiedades.
2. Injerto de superficie
El injerto de superficie de fibra de carbono es un método de modificación de la FQ de abajo hacia arriba y ampliamente estudiado. En comparación con los métodos de recubrimiento y oxidación de superficies, el injerto de superficie puede proporcionar al polímero injertado una mejor adhesión a la superficie de CF. Mediante radiación o reacción química, la reacción de injerto se desencadena en la superficie de los CF y se introducen polímeros con grupos funcionales en la superficie de los CF, lo que mejora la resistencia de la interfaz del material compuesto.
3. Tratamiento de oxidación
El tratamiento de oxidación de fibra de carbono es un método de modificación simple que no solo aumenta la distribución y el tamaño de los poros en la superficie del CF, sino que también introduce diferentes concentraciones de grupos funcionales que contienen oxígeno, lo que tiene un impacto significativo en la adhesión de la interfaz del material y la eficiencia de inmovilización. ES DECIR). Influencia.
4. Tratamiento con plasma
El tratamiento con plasma es un método de tratamiento destacado y exitoso para una variedad de materiales, incluidos los materiales de carbono. Se utiliza plasma de energía suficientemente alta para golpear la superficie del CF, lo que hace que los enlaces químicos se rompan y se reorganicen en la superficie, mejorando así la estructura de la superficie y el rendimiento de la fibra de carbono para lograr una buena adhesión entre el CF y el material de la matriz. El tratamiento con plasma tiene las ventajas de una operación simple, alta eficiencia y protección ecológica y ambiental.
5. Modificación conjunta
Los métodos de modificación única mencionados anteriormente tienen más o menos defectos. Por ejemplo, el CF modificado con recubrimiento tiene una baja adhesión entre el recubrimiento y el CF, requiere el uso de solventes durante el proceso de fabricación, tiene una baja eficiencia de preparación y es difícil de producir de manera continua; la inversión en equipos de tratamiento con plasma es costosa; en oxidación química húmeda y electrólisis Alguna contaminación líquida es inevitable durante el tratamiento químico, y las condiciones de modificación deben controlarse con precisión en la oxidación en fase gaseosa para evitar que una oxidación excesiva destruya la estructura interna de CF y el uso de nanomateriales o polímeros injertados para modificar La superficie de las fibras de carbono es compleja.
Por lo tanto, al modificar la superficie de la fibra de carbono, la modificación conjunta utilizando múltiples métodos de modificación puede evitar las desventajas de usarlos solos y combinar las ventajas entre sí. Ésta es la dirección principal del tratamiento de modificación de la superficie de la fibra de carbono en el futuro.
¿Cuáles son las diferencias entre talco blanco, talco negro e hidrotalcita?
En la actualidad, los productos relacionados con el "talco" en el mercado incluyen principalmente talco blanco, talco negro, hidrotalcita, etc. Aunque todos se denominan talco, sus ingredientes, usos, precios, etc., son muy diferentes.
1. talco blanco
El talco es un mineral de silicato de magnesio hidratado, que se encuentra más comúnmente en blanco, que es el talco blanco. Mire a China en busca del talco del mundo. El talco blanco suministrado en el mercado internacional proviene principalmente de China. Las ventajas del talco chino no sólo se reflejan en las reservas y la producción, sino más importante aún, en la extraordinaria calidad del talco blanco, especialmente del talco blanco de alta pureza.
El talco blanco tiene un alto aislamiento eléctrico, aislamiento térmico, alto punto de fusión y una fuerte adsorción de aceite. Es ampliamente utilizado en la fabricación de papel, la industria química, la medicina, el caucho, la cerámica, la pintura, los cosméticos y otras industrias.
2. talco negro
El talco negro es un mineral arcilloso de silicato rico en magnesio de tipo 2:1 (T-O-T). Es suave, tiene una estructura escamosa y un tacto resbaladizo. No contiene agua entre las capas, es inodoro e insípido, tiene propiedades químicas estables, partículas pequeñas y una gran superficie específica. El talco negro es de color gris a negro porque contiene carbono orgánico. Su composición química, composición mineral y origen del depósito mineral son similares al talco blanco. Los principales componentes del mineral suelen estar compuestos de talco, cuarzo, carbono orgánico, etc.
En la actualidad, la mayor parte del talco negro se procesa en talco blanco mediante tecnología de blanqueamiento y luego se utiliza en la industria cerámica tradicional y en rellenos básicos. Las direcciones de investigación son principalmente el blanqueamiento de alta eficiencia y la tecnología de procesamiento ultrafino.
3. Hidrotalcita
La hidrotalcita se divide en hidrotalcita natural e hidrotalcita sintética. Dado que la hidrotalcita natural es difícil de extraer y su pureza no es alta, la oferta del mercado de hidrotalcita está dominada por la hidrotalcita sintética.
Las hidrotalcitas sintéticas (LDH) son una clase de compuestos aniónicos en capas con amplias perspectivas de aplicación, compuestos principalmente de hidrotalcita (HT), similares a la hidrotalcita (HTLC para abreviar) y sus productos químicos intercalados constituyen hidrotalcita pilar (LDH pilar).
La hidrotalcita sintética es un compuesto dihidroxi no tóxico con una estructura en capas especial. Tiene propiedades físicas y químicas como propiedades de carga, intercambiabilidad aniónica, propiedades de adsorción, propiedades catalíticas, etc. Tiene una amplia gama de aplicaciones en el campo de los materiales de resina polimérica. Se utiliza principalmente como estabilizador térmico para la producción de cloruro de polivinilo (PVC) y absorbente de halógenos para la producción de resina de poliolefina.
Las principales categorías de productos terminados de hidrotalcita sintética incluyen hidrotalcita sintética general, hidrotalcita sintética altamente transparente e hidrotalcita sintética retardante de llama.
6 tipos de métodos de modificación de la ganga del carbón
Para resolver el problema de la acumulación de ganga de carbón, encontrar formas de extraer el valor de utilización adicional de la ganga de carbón y "convertir los desechos en tesoros" al máximo, muchos investigadores han modificado la ganga de carbón para aumentar su actividad, convirtiéndola en un material. con varios materiales respetuosos con el medio ambiente de alto valor agregado, resuelve el problema de la contaminación de la ganga del carbón desde la raíz y logra el propósito de reciclar los recursos residuales y proteger el medio ambiente.
En la actualidad, los métodos de modificación de la ganga de carbón incluyen principalmente el tratamiento tradicional con ácido o álcali, el método mecanoquímico, el método de modificación orgánica de la superficie, el método de modificación por calcinación, el método de modificación hidrotermal y el método de modificación compuesta.
1. Método de modificación mecánica.
La molienda mecánica es un método físico común para modificar materiales. La molienda de ganga de carbón aumentará su superficie específica y, por lo tanto, mejorará la actividad de adsorción de partículas sólidas. También cambiará la estructura cristalina y el tamaño de las partículas cristalinas de la ganga de carbón, y las materias primas estarán en Cuando las partículas se refinan, se obtiene la microhomogeneización y la reactividad mejorará enormemente.
2. Método de modificación ácida o alcalina.
La modificación ácida consiste en disolver iones metálicos solubles en ácido como Al, Fe y Ca en la ganga de carbón mediante lixiviación ácida, mejorar la distribución del tamaño de los poros, el número de orificios y el área de superficie específica dentro de la ganga de carbón, y cambiar la estructura cristalina. y propiedades superficiales de la ganga de carbón; Además, la modificación ácida también puede aumentar los sitios activos de la ganga del carbón para fortalecer su rendimiento de adsorción.
3. Método de modificación orgánica de superficie.
La modificación de la superficie de la ganga de carbón se refiere al injerto de una capa de modificadores orgánicos en la superficie de la ganga de carbón mediante métodos químicos o físicos para cambiar la carga superficial, la hidrofilicidad, la dispersión y otras propiedades de la ganga de carbón, y realizar la modificación y activación para darle a la ganga de carbón su propiedades únicas. Las características de adsorción mejoran la capacidad de reparación y activación de la ganga de carbón y amplían el alcance de aplicación de la ganga de carbón.
4. Método de modificación de la calcinación.
La modificación por calcinación se refiere al proceso de transformación de caolinita de baja actividad superficial en ganga de carbón en metacaolinita altamente activa mediante tostación a alta temperatura. La porosidad y la estructura cristalina de la ganga de carbón se pueden cambiar mediante la calcinación. El grado de modificación de la calcinación de la ganga de carbón se ve afectado principalmente por la temperatura y el tiempo de calcinación. La diferencia entre estos dos factores principales provocará diferentes fases del caolín en la ganga del carbón. Los cambios darán lugar a diferencias de rendimiento en la ganga de carbón modificado calcinado.
5. Método de modificación hidrotermal
La ganga de carbón modificada hidrotermal se refiere a un cierto grado de modificación física o química de la ganga de carbón bajo una determinada temperatura y presión para obtener un material más completo. En particular, el método hidrotermal supercrítico tiene muchas propiedades únicas. No solo puede mejorar la reactividad de la ganga de carbón, sino que también puede cambiar la estructura interna de la ganga de carbón hasta cierto punto. Cuando se utiliza para preparar tamices moleculares de zeolita, puede obtener una alta limpieza y una forma cristalina completa. Nuevos materiales.
6. Método de modificación compuesta
La modificación compuesta generalmente se basa en la modificación térmica, utilizando modificación mecánica o modificación química para estimular la actividad de la ganga del carbón. La modificación compuesta puede integrar las ventajas de un método de modificación único hasta cierto punto, compensar sus defectos inherentes y producir efectos sinérgicos. El rendimiento integral de la ganga de carbón modificada compuesta es obviamente mejor que el de la ganga de carbón modificada mediante un solo proceso, y también puede satisfacer diversas necesidades. Necesidades industriales. Además, el proceso compuesto puede mejorar en gran medida la eficiencia de activación de la ganga de carbón, obtener materiales compuestos de ganga de carbón con mejor rendimiento y promover la utilización eficiente de los recursos minerales en la ganga de carbón, por lo que se utiliza ampliamente.