نسل بعدی مواد هسته ارتباطی: لیتیوم تانتالات
با توسعه سریع اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و فناوری کلان داده، لیتیوم تانتالات (LiTaO3) به دلیل خواص عالی مانند پیزوالکتریک، به طور گسترده در پردازش سیگنال دیجیتال، ارتباطات 5G، هدایت، آشکارسازهای مادون قرمز و سایر زمینه ها استفاده شده است. ، آکوستو اپتیک و الکترواپتیک. فیلم تک کریستالی آن به عنوان یک ماده جدید مورد نیاز فوری برای توسعه دستگاه های جدید در دوران پس از مور در نظر گرفته می شود.
لیتیوم تانتالات یک ماده کریستالی چند منظوره با عملکرد عالی است. ساختار ایلمنیتی دارد و بی رنگ یا زرد روشن است. مواد خام کریستالی آن فراوان است، عملکرد آن پایدار است و پردازش آن آسان است. این می تواند تک کریستال های با کیفیت بالا و اندازه بزرگ تولید کند. کریستال های لیتیوم تانتالات صیقلی را می توان به طور گسترده در ساخت وسایل ارتباط الکترونیکی مانند تشدید کننده ها، فیلترهای سطحی و مبدل ها استفاده کرد. این یک ماده کاربردی ضروری در بسیاری از زمینه های ارتباطی پیشرفته مانند تلفن های همراه، ارتباطات ماهواره ای و هوافضا است.
برنامه های کاربردی اصلی
فیلتر موج صوتی سطحی (SAW).
فیلتر موج صوتی سطحی یک دستگاه فیلتر ویژه است که با استفاده از اثر پیزوالکتریک مواد نوسانگر کریستال پیزوالکتریک و ویژگی های فیزیکی انتشار موج صوتی سطحی ساخته شده است. مزایای انتقال کم، قابلیت اطمینان بالا، انعطاف پذیری تولید زیاد، سازگاری آنالوگ / دیجیتال و ویژگی های انتخاب فرکانس عالی را دارد. اجزای اصلی آن شامل خط انتقال، کریستال پیزوالکتریک و تضعیف کننده است. هنگامی که سیگنال از طریق خط انتقال به سطح کریستال پیزوالکتریک می رسد، امواج صوتی سطحی تولید می شود. سرعت امواج صوتی سطحی با فرکانس های مختلف در طول انتشار متفاوت است. با طراحی منطقی شکل هندسی و پارامترهای انتقال کریستال پیزوالکتریک و مبدل بین دیجیتالی و وجود بازتابنده، می توان به اثرات فیلتر فرکانس های مختلف دست یافت.
نوسان ساز کریستالی
نوسان ساز کریستالی یک دستگاه تبدیل انرژی است که جریان مستقیم را به جریان متناوب با فرکانس مشخص تبدیل می کند. عمدتاً از اثر پیزوالکتریک کریستال های پیزوالکتریک برای ایجاد نوسانات الکتریکی پایدار استفاده می کند. هنگامی که ولتاژ به دو قطب تراشه اعمال می شود، کریستال تغییر شکل می دهد و در نتیجه ولتاژ روی ورق فلز ایجاد می کند. نوسانگرهای کریستالی به دلیل سیگنال‌های AC با فرکانس بسیار پایدار به طور گسترده در ایستگاه‌های رادیویی ارتباطی، GPS، ارتباطات ماهواره‌ای، دستگاه‌های تلفن همراه کنترل از راه دور، فرستنده‌های تلفن همراه و شمارنده‌های فرکانس بالا استفاده می‌شوند. معمولاً از کریستال هایی استفاده می کند که می توانند انرژی الکتریکی و انرژی مکانیکی را برای ارائه نوسانات تک فرکانس پایدار و دقیق تبدیل کنند. در حال حاضر، مواد کریستالی رایج شامل مواد نیمه هادی کوارتز و تراشه های لیتیوم تانتالات می باشد.
آشکارساز پیرالکتریک
آشکارساز پیروالکتریک سنسوری است که از اثر پیرالکتریک برای تشخیص تغییرات دما یا تشعشعات فروسرخ استفاده می کند. این می تواند تغییرات انرژی هدف را به صورت غیر تماسی تشخیص دهد و در نتیجه یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری تولید کند. جزء اصلی آن یک تراشه پیروالکتریک، یک ماده تک کریستالی با خواص ویژه است که معمولاً از واحدهایی با بارهای مخالف، با محورهای کریستالی و قطبش خود به خود تشکیل شده است. مواد پیروالکتریک باید بسیار نازک آماده شوند و الکترودها بر روی سطح عمود بر محور کریستال اندود می شوند. الکترود سطح بالایی قبل از استفاده باید با یک لایه جذب آبکاری شود. هنگامی که تابش مادون قرمز به لایه جذب می رسد، تراشه پیروالکتریک گرم می شود و یک الکترود سطحی تولید می شود. اگر تابش قطع شود، بار پلاریزاسیون معکوس ایجاد می شود.
لیتیوم تانتالات به دلیل ضریب پیروالکتریک زیاد، دمای کوری بالا، ضریب تلفات دی الکتریک کوچک، نقطه ذوب حرارتی پایین در واحد حجم، ثابت دی الکتریک نسبی کوچک و عملکرد پایدار، چشم انداز کاربرد گسترده ای در ارتباطات 5G، تراشه های فوتونیک، اطلاعات کوانتومی و سایر زمینه ها دارد.
مواد سرامیکی مورد استفاده در ترمیم دندان
مواد ترمیم دندان باید تحت آزمایش‌های بیولوژیکی دقیق قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که نه تنها دارای خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی مورد نیاز برای استفاده بالینی هستند، بلکه زیست سازگاری خوبی نیز دارند. در سال های اخیر با پیشرفت مستمر علم و فناوری مواد و بهبود مستمر استانداردهای زندگی مردم، مواد سرامیکی، مواد کامپوزیتی بر پایه رزین، مواد فلزی، نانو رزین های 3M، شیشه-سرامیک و سایر مواد به تدریج به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. .
(1) سرامیک آلومینا
سرامیک آلومینا جامد یا پودر کریستالی سفید رنگ با پایداری شیمیایی و خواص مکانیکی قابل توجه است. آلومینا به عنوان یک ماده ترمیم دندان، دارای رنگ و گذر نوری است که با دندان های واقعی مطابقت دارد، نیازهای زیبایی شناختی را برآورده می کند و از مزایای سمیت ضعیف برای بافت فیبری در شرایط آزمایشگاهی برخوردار است.
(2) سرامیک زیرکونیا
در پایان قرن بیستم، زیرکونیا به عنوان یک ماده ترمیم دندان توسعه یافت. سرامیک های زیرکونیا دارای مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر دمای بالا، اثرات نوری خوب، مناسب برای ترمیم دندان و استحکام بالایی هستند. زیرکونیا پایداری قوی و زیست سازگاری خوبی دارد. در مقایسه با آلومینا، مقاومت سایش و چقرمگی بالاتری دارد. برای تولید دریچه‌ها، استخوان‌های مصنوعی سرامیکی کامپوزیت، مفاصل لگن، استخوان‌ها و ریشه دندان مناسب است.
(3) شیشه زیست فعال
شیشه زیست فعال یک ماده زیستی مصنوعی است که می تواند با بافت استخوانی پیوند خورده و همزمان با بافت نرم ارتباط برقرار کند. خواص بسیار خوبی مانند زیست سازگاری، سمیت کم، هدایت استخوان و تشکیل استخوان دارد و اثرات هموستاز و ضد باکتری خوبی دارد. هنگامی که در بدن کاشته می شود، می تواند به عملکردهای بیولوژیکی و فیزیولوژیکی خاصی دست یابد. شیشه زیست فعال را می توان به عنوان پیوند استخوان، مواد پرکننده استخوان، مواد نگهداری و بازسازی برجستگی آلوئولی و مواد پوشش ایمپلنت دهان استفاده کرد.
(4) سرامیک هیدروکسی آپاتیت
هیدروکسی آپاتیت متعلق به سیستم کریستالی شش ضلعی است و یک سرامیک زیست فعال معمولی است. ترکیب آن نزدیک به اجزای معدنی بافت استخوان طبیعی است و زیست سازگاری خوبی دارد. این نه تنها هنگام کاشت در بدن بی خطر و غیر سمی است، بلکه می تواند رشد استخوان را نیز انجام دهد. این یک ماده زیست فعال عالی است. اغلب در زمینه پزشکی دهان برای ترمیم نقص استخوان پریودنتال و کاشت ریشه دندان مصنوعی استفاده می شود.
(5) سرامیک تری کلسیم فسفات
تری کلسیم فسفات یک سرامیک فسفات کلسیم مهم با زیست سازگاری و سمیت زیستی خوب است. تری کلسیم فسفات را می توان به اجزای ساختاری توخالی با اندازه و شکل معین با توجه به الزامات سرعت تخریب قسمت های مختلف و خواص استخوانی مختلف تبدیل کرد و می تواند برای درمان بیماری های ارتوپدی مختلف استفاده شود. علاوه بر این، تری کلسیم فسفات دارای ویژگی های بیولوژیکی القای بازسازی استخوان پری آپیکال و تشکیل پل کلسیمی پالپ است و به طور گسترده ای در زمینه پزشکی دهان مورد استفاده و ارزش گذاری قرار می گیرد.
(6) چینی فلدسپات
پرسلن فلدسپات یک شیشه فلدسپات بوروسیلیکات با ساختار دانه های نامنظم است که در ماتریس شیشه ای توزیع شده است. در روکش های قدامی دندان، تاج کامل و اینله دندان خلفی استفاده می شود. دارای اثرات زیبایی و سایش نزدیک به دندان های طبیعی است. پس از آسیاب و پرداخت می توان از آن در دهان استفاده کرد.
(7) شیشه سرامیک
سرامیک های شیشه ای جامدات پلی کریستالی با توزیع یکنواخت و متراکم فاز شیشه و فاز کریستال در یک ماتریس شیشه ای هستند که از طریق یک سری روش های عملیات حرارتی به دست می آیند. به آنها شیشه میکرو کریستالی نیز می گویند. سرامیک های شیشه ای به دلیل قابلیت عبور و اشباع نزدیک به دندان های طبیعی به ماده ای مطلوب برای ترمیم زیبایی دندان های قدامی تبدیل شده اند. سرامیک های شیشه ای نه تنها دارای مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش هستند، بلکه مقاومت خمشی و چقرمگی شکست آنها را نیز می توان با تنظیم فرآیند عملیات حرارتی فرآیند کریستالیزاسیون کنترل کرد. بنابراین محصولات مناسب برای مصارف مختلف یکی پس از دیگری تولید شده اند.
(8) سرامیک کامپوزیت
سرامیک های کامپوزیت نوع جدیدی از مواد کامپوزیت رزین-سرامیک هستند که ویژگی های سرامیک های سنتی را با مواد جدید فرآیند رزین ترکیب می کند. مزیت آن این است که با استفاده از فناوری CAD/CAM قابل تحقق است. علاوه بر این، از آنجایی که سرامیک های کامپوزیت حاوی مقادیر زیادی از اجزای رزین هستند، پس از آسیب دیدن ترمیم، تعمیر آن با رزین آسان است.
کلید بهبود راندمان آسیاب گلوله ای
عوامل موثر بر راندمان سنگ زنی
راندمان آسیاب یک شاخص مهم عملکرد آسیاب گلوله ای است که برای بهبود راندمان فرآوری مواد معدنی و کاهش مصرف انرژی بسیار مهم است.
خواص مواد عوامل اساسی هستند و سختی، چقرمگی، چگالی و ویژگی های شکست بر سختی سنگ زنی تاثیر می گذارد.
پارامترهای عملیاتی آسیاب تاثیر قابل توجهی بر کارایی دارند، مانند سرعت، سرعت پر شدن، اندازه و نوع رسانه. بهینه‌سازی سرعت می‌تواند ضربه و اصطکاک را به حداکثر برساند و نرخ پر شدن مناسب، تماس مؤثر بین ماده و رسانه را تضمین می‌کند. نوع و اندازه رسانه آسیاب نیز مهم است. رسانه های مواد و اندازه های مختلف بر راندمان سنگ زنی تأثیر می گذارد. انتخاب رسانه مناسب می تواند اثر سنگ زنی را بهبود بخشد.
انتخاب فرآیند سنگ زنی نیز بر راندمان تاثیر می گذارد. آسیاب مرطوب برای نیاز ذرات ریز مناسب است و سنگ زنی خشک برای مواد با محتوای آب کم مناسب است.
طراحی و نگهداری آسیاب نیز حیاتی است. طراحی ساختاری بر راندمان سنگ زنی تأثیر می گذارد و نگهداری نادرست باعث کاهش راندمان می شود.
سرعت آسیاب گلوله ای
طبق قضیه انرژی جنبشی، وقتی جرم یک جسم ثابت است، هر چه سرعت جسم بیشتر باشد، انرژی بیشتری را حمل می کند. به همین ترتیب، هرچه سرعت سطل آسیاب گلوله ای بیشتر باشد، انرژی خرد کردن و آسیاب حمل شده توسط ذرات رسانه ذرات بیشتر و اثر خرد شدن و آسیاب بهتر است، اما ممکن است مشکلاتی مانند افزایش مصرف انرژی، افزایش اتلاف انرژی وجود داشته باشد. خود رسانه ذرات و حرارت شدید در شیشه سنگ زنی. اگر سرعت شیشه سنگ زنی خیلی کم باشد، انرژی حمل شده توسط رسانه ذرات ممکن است برای رسیدن به خرد کردن و آسیاب کردن مواد کافی نباشد و نقش آسیاب کردن را ایفا نخواهد کرد.
سرعت پر شدن محیط ذرات
نرخ پر شدن به نسبت حجم داخلی شیشه آسیاب اشغال شده توسط رسانه ذرات در حالت شل به حجم واقعی شیشه آسیاب اشاره دارد. سرعت پر شدن محیط ذرات در شیشه آسیاب یکی از عوامل کلیدی موثر بر راندمان آسیاب است.
اندازه ذرات رسانه ذرات
طبق معادله ضربه جسم، اجسام با جرم های مختلف انرژی جنبشی متفاوتی را با سرعت یکسان حمل می کنند. در محیط ذرات همان ماده، اندازه ذرات جرم یک ذره را تعیین می کند. بنابراین، انتخاب اندازه ذرات مناسب رسانه ذرات می تواند به طور موثری راندمان آسیاب را بهبود بخشد.
نسبت توپ
نسبت توپی نسبت ماده به محیط آسیاب است که تأثیر قابل توجهی بر راندمان سنگ زنی دارد. یک نسبت توپ مناسب می تواند تضمین کند که محیط آسیاب به طور موثر انرژی را به مواد منتقل می کند. تعیین نسبت توپ نیاز به در نظر گرفتن ویژگی های مواد، نوع آسیاب و ظرافت آسیاب مورد انتظار دارد.
حجم آب آسیاب
در طول فرآیند آسیاب مرطوب، حجم آب آسیاب تأثیر مستقیمی بر راندمان آسیاب و غلظت دوغاب دارد. سیالیت دوغاب باید با تنظیم حجم آب کنترل شود تا از تعامل خوب بین محیط و مواد اطمینان حاصل شود، در حالی که از بارگذاری بیش از حد آسیاب و کاهش راندمان آسیاب جلوگیری می شود.
اندازه و نسبت توپ فولادی
در عملکرد آسیاب گلوله ای، توپ فولادی محیط آسیاب است و اندازه و نسبت آن تأثیر تعیین کننده ای بر راندمان آسیاب دارد. اندازه و نسبت توپ فولادی مناسب می تواند به طور موثری راندمان آسیاب مواد را بهبود بخشد، مصرف انرژی را کاهش دهد و عمر مفید آسیاب را افزایش دهد.
بهبود فرآیند و تجهیزات
یکی دیگر از ابزارهای کلیدی برای بهبود سرعت عملکرد آسیاب گلوله ای، بهبود فرآیند و تجهیزات است. با پیشرفت مستمر فناوری مدرن و پیشرفت علم مواد، فرآیند و تجهیزات آسیاب گلوله ای سنتی با ضرورت ارتقا و تحول مواجه است.
تجزیه و تحلیل خطا و پیشگیری
راندمان عملیاتی و پایداری آسیاب گلوله ای به طور مستقیم بر کیفیت و کارایی کل فرآیند تولید تأثیر می گذارد. با این حال، در فرآیند عملیات طولانی مدت، به دلیل تأثیر عوامل مختلف داخلی و خارجی، آسیاب گلوله ای اغلب دارای ایرادات مختلفی مانند دمای بالای یاتاقان اصلی، صدای دویدن غیرعادی، برآمدگی شکم و سایر مشکلات است که نه تنها راندمان تولید را تحت تأثیر قرار می دهد، اما ممکن است باعث آسیب به تجهیزات و افزایش هزینه های تولید شود.
چگونه سولفات باریم نقش مهمی در تولید باتری دارد؟
جزء اصلی باریت سولفات باریم (BaSO4) است و شناخته‌شده‌ترین کاربرد آن مواد وزن‌دهنده گل حفاری نفت، مواد شیمیایی باریم و مواد خام برای محافظت در برابر تشعشعات هسته‌ای است.
سولفات باریم دارای مزایای بی اثری شیمیایی قوی، پایداری خوب، مقاومت اسیدی و قلیایی، سختی متوسط، وزن مخصوص بالا، سفیدی بالا و قابلیت جذب پرتوهای مضر است. این یک ماده سازگار با محیط زیست است. نانو سولفات باریم با خلوص بالا نه تنها کاربردهای سولفات باریم معمولی را دارد، بلکه کاربردهای ویژه دیگری نیز دارد. به عنوان مثال، به طور گسترده ای در بخش های صنعتی مانند پوشش، کاغذ سازی، لاستیک، جوهر و پلاستیک استفاده می شود.
سولفات باریم نیز کاربرد مهمی دارد - متداول ترین گسترش دهنده معدنی مورد استفاده در تولید باتری. باتری ها به عنوان یک انرژی جدید اساسی، تجدید پذیر و قابل بازیافت به طور گسترده در زمینه های مختلف مانند حمل و نقل، ارتباطات، برق، راه آهن، دفاع ملی، کامپیوتر و تحقیقات علمی استفاده می شوند.
سولفات باریم به عنوان یک ماده معدنی انرژی جدید، نقش بسیار مهمی در تولید باتری دارد. دلیل اصلی کوتاه شدن عمر باتری این است: سولفاته شدن صفحه منفی باتری. بنابراین، در باتری های سرب اسید، نقش اصلی سولفات باریم افزایش فعالیت صفحه منفی، جلوگیری از سخت شدن صفحه و افزایش طول عمر باتری است.
در خمیر سرب منفی باتری، به طور کلی از سولفات باریم رسوب شده با خواص پرکننده عالی و خواص پایدار برای کاهش درجه سولفاته شدن الکترود منفی باتری استفاده می شود. دلایل به شرح زیر است:
1. سولفات باریم و سولفات سرب دارای ساختار شبکه ای یکسانی هستند که باعث می شود سولفات سرب (PbSO_4) تولید شده توسط الکترود منفی باتری با کمک سولفات باریم (BaSO4) به طور مساوی در موقعیت های مختلف صفحه توزیع شود. ، در نتیجه از سولفاته شدن برگشت ناپذیر جلوگیری می کند و عمر باتری را افزایش می دهد.
2. سولفات باریم رسوب داده شده دارای اندازه ذرات کوچک و پراکندگی خوب است. آزمایشات نشان داده است که در صورت عدم تجمع، هرچه اندازه ذرات سولفات باریم کوچکتر باشد، درجه سولفاته شدن الکترود منفی باتری کمتر است.
3. سولفات باریم رسوب شده خلوص بالایی دارد، تقریباً فاقد آهن است و تخلیه آن آسان نیست. هنگامی که باتری تخلیه می شود، PbSO4 می تواند مراکز کریستالی بیشتری داشته باشد، بهتر از کوچک شدن سطح ویژه سرب جلوگیری کند، فعالیت صفحه الکترود منفی را افزایش دهد، از سخت شدن صفحه جلوگیری کند و عمر باتری را افزایش دهد.
4. سولفات باریم بسیار بی اثر است و در فرآیند ردوکس الکترود شرکت نمی کند. به طور مکانیکی سرب را از سرب یا سولفات سرب جدا می کند و در نتیجه سطح خاصی از مواد الکترود را به خوبی توسعه داده است.
فیبر رسانایی حرارتی بالا: باز کردن عصر جدیدی از مدیریت حرارتی
در عصر توسعه سریع تکنولوژیک امروزی، مسائل مدیریت حرارتی به یکی از چالش‌های کلیدی بسیاری از زمینه‌ها تبدیل شده است. از نیازهای اتلاف حرارت تجهیزات الکترونیکی گرفته تا تنظیم دمای لباس های کاربردی، از حفاظت حرارتی در هوافضا تا بهینه سازی هدایت حرارتی در زمینه انرژی های جدید، الیاف با هدایت حرارتی بالا به تدریج با عملکرد منحصر به فرد خود به کانون تحقیقات و صنعت تبدیل شده اند. چشم اندازهای کاربردی گسترده
با توسعه سریع هوافضا، تراشه های الکترونیکی، هوش مصنوعی و سایر زمینه ها، نیازهای کاربردی اتلاف گرما با توان بالا و اتلاف گرما، الزامات بالاتر و بالاتری را برای مواد با رسانایی حرارتی بالا مطرح کرده است. الیاف با رسانایی حرارتی بالا، مانند الیاف کربن مبتنی بر گام مزوفاز، الیاف نیترید بور، الیاف نانولوله کربنی، الیاف گرافن و غیره، نه تنها رسانایی حرارتی بالایی دارند، بلکه دارای استحکام مکانیکی، هدایت حرارتی جهت دار و قابلیت بافت هستند. آنها مواد ایده آلی برای ادغام ساختاری و عملکردی کاربردهای اتلاف حرارت با توان بالا هستند.
1. هدایت حرارتی عالی: قابل توجه ترین ویژگی فیبر با رسانایی حرارتی بالا، هدایت حرارتی عالی آن است. در مقایسه با الیاف سنتی، الیاف با هدایت حرارتی بالا می‌توانند گرما را سریع‌تر انتقال دهند، دمای محلی را به طور موثر کاهش دهند و راندمان هدایت گرما را بهبود بخشند. این ویژگی به الیاف با هدایت حرارتی بالا مزایای منحصر به فردی در اتلاف گرما و هدایت گرما می دهد.
2. خواص مکانیکی خوب: علاوه بر هدایت حرارتی، الیاف با رسانایی حرارتی بالا معمولاً خواص مکانیکی خوبی مانند استحکام بالا، چقرمگی بالا و مقاومت در برابر سایش دارند.
3. سبک و انعطاف پذیر: الیاف با رسانایی حرارتی بالا معمولاً وزن سبک تر و انعطاف پذیری خوبی دارند و می توان آنها را با توجه به نیازهای مختلف بافته، بافته یا ترکیب کرد تا موادی با اشکال و ساختارهای مختلف بسازند.
4. پایداری شیمیایی: الیاف با هدایت حرارتی بالا به طور کلی پایداری شیمیایی خوبی دارند و می توانند عملکرد پایدار خود را در محیط های شیمیایی مختلف حفظ کنند. این اجازه می دهد تا الیاف با هدایت حرارتی بالا در شرایط کاری سخت مختلف مانند دمای بالا، فشار بالا، محیط خورنده و غیره استفاده شوند.
مناطق کاربرد الیاف با هدایت حرارتی بالا
1. اتلاف حرارت تجهیزات الکترونیکی: با ادامه بهبود عملکرد تجهیزات الکترونیکی، مشکل اتلاف حرارت آن به طور فزاینده ای برجسته شده است. الیاف رسانایی حرارتی بالا را می توان به عنوان مواد اتلاف گرما استفاده کرد و برای رادیاتورها، سینک های حرارتی و سایر اجزای تجهیزات الکترونیکی به کار برد تا به طور موثری راندمان اتلاف حرارت تجهیزات الکترونیکی را بهبود بخشد، دمای عملیاتی را کاهش دهد و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد.
2. لباس کاربردی: الیاف با رسانایی حرارتی بالا را می توان در لباس های کاربردی مانند لباس های ورزشی، لباس های فضای باز و غیره برای دستیابی به تنظیم دمای بدن انسان استفاده کرد. در یک محیط سرد، الیاف با رسانایی حرارتی بالا می توانند گرمای تولید شده توسط بدن انسان را به سرعت انتقال دهند، دمای داخل لباس را در حالت نسبتاً پایدار نگه دارند، تجمع گرما را در داخل لباس کاهش دهند، در نتیجه از تعریق در اثر گرمای بیش از حد جلوگیری کنند و سپس جلوگیری از تعریق از ایجاد احساس سرما در بدن انسان در یک محیط با دمای پایین. در یک محیط گرم، الیاف با هدایت حرارتی بالا می توانند به سرعت گرمای خارجی را به سطح بدن انسان منتقل کنند، گرما را از طریق تبخیر عرق پخش کنند و بدن را خنک نگه دارند.
3. هوافضا: در زمینه هوافضا، الیاف با رسانایی حرارتی بالا را می توان به عنوان مواد محافظ حرارتی در پوسته بیرونی، موتور و سایر قسمت های هواپیما استفاده کرد و به طور موثر گرمای تولید شده توسط هواپیما را در طول پرواز با سرعت بالا کاهش داد و ایمنی و ایمنی را بهبود بخشید. قابلیت اطمینان هواپیما علاوه بر این، الیاف با رسانایی حرارتی بالا می توانند در اتلاف حرارت تجهیزات الکترونیکی، کنترل حرارتی ماهواره ای و سایر جنبه ها در زمینه هوافضا استفاده شوند.
4. میدان انرژی جدید: در زمینه انرژی های نو می توان از الیاف با هدایت حرارتی بالا به عنوان جداکننده باتری، مواد الکترود و غیره برای بهبود راندمان شارژ و دشارژ و ایمنی باتری ها استفاده کرد. علاوه بر این، الیاف با رسانایی حرارتی بالا نیز می تواند در مدیریت حرارتی تجهیزات انرژی جدید مانند سلول های خورشیدی و سلول های سوختی برای بهبود عملکرد و پایداری تجهیزات استفاده شود.
زمینه های کاربرد کربن سیاه رسانا
کربن سیاه رسانا یک کربن سیاه خاص معمولی با رسانایی عموماً در محدوده 10-1 ~ 10-2S/cm است. کربن سیاه رسانا دارای مزایای هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی بالا، هزینه تولید پایین، پایداری اکسیداسیون و چگالی کم است و مزایای آشکاری نسبت به پودر فلز یا پرکننده های فیبر دارد.
میدان باتری
باتری لیتیوم یون:
LiFePO4، LiNiO2، LiCoO2 و سایر مواد فعال الکترود مثبت نیمه هادی ها یا عایق هایی با رسانایی تنها 10-9~10-3S/cm هستند. افزودنی های رسانا باید برای افزایش رسانایی آنها اضافه شوند.
در طول فرآیند شارژ و دشارژ، مواد الکترود منفی بارها و بارها به دلیل وارد کردن/استخراج Li+ منبسط و منقبض می‌شوند، که کانال درج Li+ را از بین می‌برد و ظرفیت تخلیه را کاهش می‌دهد.
سایر باتری ها:
باتری نیکل-هیدروژن: به عنوان یک حامل الکترون و افزودنی رسانا، به الکترود منفی اعمال می شود، به ماده الکترود منفی کمک می کند تا واکنش های الکتروشیمیایی را بهتر انجام دهد، قطبش الکترود را کاهش دهد، عملکرد شارژ و دشارژ باتری و عمر چرخه باتری را بهبود بخشد. واکنش هایی مانند تولید گاز
باتری نیکل کادمیوم: بر روی الکترود منفی برای بهبود رسانایی مواد الکترود منفی، کاهش مقاومت داخلی باتری، بهبود ظرفیت تخلیه جریان زیاد و راندمان شارژ و دشارژ و کاهش اتلاف انرژی و تولید گرما عمل می کند.
زمینه محصولات لاستیکی و پلاستیکی
محصولات آنتی استاتیک:
تولید محصولات لاستیکی ضد الکتریسیته ساکن مانند ورق های لاستیکی آنتی استاتیک، تسمه نقاله آنتی استاتیک، زیره های لاستیکی، محصولات لاستیکی پزشکی و غیره می تواند به طور موثری از تولید و تجمع الکتریسیته ساکن جلوگیری کرده و از آسیب الکتریسیته ساکن به تجهیزات و پرسنل جلوگیری کند.
تولید محصولات پلاستیکی رسانا مانند فیلم های رسانا، الیاف رسانا، محصولات چرمی رسانا و ... کاربردهای مهمی در بسته بندی الکترونیکی، محافظ الکترومغناطیسی و سایر زمینه ها دارد.
محصولات لاستیکی و پلاستیکی معمولی: می تواند رسانایی لاستیک و پلاستیک را بهبود بخشد، آنها را دارای خواص ضد الکتریسیته ساکن کند، تاثیر الکتریسیته ساکن را بر محصولات کاهش دهد و خواص مکانیکی و خواص پردازش مواد را بهبود بخشد.
زمینه مواد کابل
مواد محافظ کابل برق
ضد تداخل الکترومغناطیسی: در کابل های برق، کربن سیاه رسانا را می توان به لایه محافظ کابل اضافه کرد تا به طور موثر از تداخل الکترومغناطیسی خارجی محافظت کند و از پایداری و دقت سیگنال برق منتقل شده توسط کابل اطمینان حاصل کند.
توزیع میدان الکتریکی همگن شده: در حین کارکرد کابل، توزیع ناهموار میدان الکتریکی داخلی ممکن است مشکلاتی مانند تخلیه جزئی ایجاد کند که بر عمر مفید و ایمنی کابل تأثیر بگذارد.
مواد کابل نیمه رسانا
لایه محافظ نیمه رسانا: لایه محافظ نیمه رسانا که برای کابل های فشار متوسط و فشار ضعیف استفاده می شود. کربن سیاه رسانا را می توان با مواد پایه مانند لاستیک یا پلاستیک مخلوط کرد تا یک ماده کامپوزیتی نیمه رسانا ایجاد کند.
بهبود عملکرد پردازش: افزودن کربن سیاه رسانا می تواند عملکرد پردازش مواد کابلی را بهبود بخشد، اکسترود و شکل دهی آنها را آسان تر کرده و کارایی تولید و کیفیت محصول را بهبود بخشد.
صنعت چاپ و پوشش الکترونیکی
جوهر رسانا و پوشش رسانا:
افزودن کربن سیاه رسانا می‌تواند جوهرها و پوشش‌ها را رسانا کند و از آنها در بردهای مدار چاپی (PCB)، نمایشگرهای الکترونیکی، پوشش‌های محافظ الکترومغناطیسی و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود.
چاپ الکترونیکی:
از کربن سیاه رسانا می توان برای ساخت لباس های ضد الکتریسیته ساکن، منسوجات هوشمند و غیره استفاده کرد. در برخی از محیط های کاری که نیاز به ضد الکتریسیته ساکن دارند، پوشیدن لباس های ضد الکتریسیته ساکن می تواند از آسیب الکتریسیته ساکن به تجهیزات الکترونیکی و آسیب به بدن انسان جلوگیری کند.
سایر زمینه ها
سلول های سوختی: در سلول های سوختی الکترولیت پلیمری، کربن سیاه رسانا را می توان در الکترود سوخت و الکترود هوا به عنوان حامل الکترون و حامل کاتالیزور برای ارتقاء واکنش الکتروشیمیایی بین سوخت (مانند هیدروژن) و اکسیدان (مانند اکسیژن) استفاده کرد. راندمان تولید انرژی و عملکرد پیل های سوختی را بهبود می بخشد.
ابرخازن‌ها: کربن سیاه رسانا می‌تواند رسانایی و ظرفیت الکترودهای ابرخازن را بهبود بخشد و آنها را قادر می‌سازد تا به سرعت بارها را ذخیره و آزاد کنند، با چگالی انرژی و چگالی توان بالاتر.
زمینه های هوافضا و نظامی: برای تولید مواد محافظ ضد الکتریسیته ساکن و الکترومغناطیسی مانند پوشش های پوسته هواپیما، مواد پوسته موشک و غیره برای کاهش تاثیر الکتریسیته ساکن بر تجهیزات و بهبود عملکرد پنهان کاری تجهیزات استفاده می شود.
6 شکل کریستالی کربنات کلسیم
کربنات کلسیم را می توان با توجه به شکل کریستالی به مکعب، دوکی، زنجیره ای، کروی، پولکی، سوزنی و غیره تقسیم کرد. اشکال مختلف کربنات کلسیم زمینه ها و عملکردهای متفاوتی دارند.
بنابراین به منظور تامین نیاز صنایع مختلف به محصولات مختلف کربنات کلسیم کریستالی، استفاده از روش های کنترل فرم کریستالی برای کنترل فرآیند تبلور کربنات کلسیم برای تولید محصولات با اشکال کریستالی مختلف ضروری است.
1. کربنات کلسیم مکعبی
مکعب به کربنات کلسیم اطلاق می شود که بلورهای آن به صورت مکعبی در زیر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داده شده است.
تولیدات صنعتی نشان می دهد که در فرآیند تولید کربنات کلسیم سدیم با استفاده از فناوری دمای پایین، بدون افزودن هیچ عامل کنترل فرم بلوری، با کنترل دمای کربنات می توان محصول کربنات کلسیم مکعبی به دست آورد. ساختار کریستالی کربنات کلسیم رسوب شده تا حد زیادی به دمایی که در آن تشکیل می شود بستگی دارد. تا زمانی که دمای تشکیل هسته بلوری کمتر از 30 درجه سانتی گراد باشد، می توان آن را به کربنات کلسیم مکعبی تبدیل کرد.
2. کربنات کلسیم رز شکل و دوکی شکل
کربنات کلسیم گل رز و دوکی شکل عموماً در صنایع کاغذسازی، لاستیک، پلاستیک، پوشش و سایر صنایع به ویژه در کاغذ سیگار با عیار بالا استفاده می شود که می تواند عملکرد احتراق و نفوذپذیری هوای کاغذ سیگار را بهبود بخشد.
روش اصلی تولید کربنات کلسیم دوکی شکل در کشور من این است: در دمای اتاق، غلظت شیر آهک در حدود 35٪ (نسبت وزنی) کنترل می شود و 30-40٪ (نسبت حجمی) گاز مخلوط CO2 وارد می شود. وارد راکتور برای کربنیزاسیون فرآیند کربن سازی در دمای اتاق انجام می شود. به دلیل واکنش گرمازا، دمای راکتور از دمای اتاق به حدود 75 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. مورفولوژی محصول عمدتاً دوکی شکل است و اندازه ذرات به طور کلی چند میکرون است.
3. کربنات کلسیم زنجیره ای
کربنات کلسیم فوق ریز زنجیره ای شکل از چندین تا ده ها دانه ریز کربنات کلسیم متصل به یکدیگر تشکیل شده است و دارای ساختار زنجیره ای است. با شرایط سنتز متفاوت، اندازه ذرات و نسبت ابعاد متفاوتی وجود خواهد داشت.
کربنات کلسیم بسیار ریز به شکل زنجیره ای دارای اثر تقویتی عالی بر روی لاستیک طبیعی و لاستیک مصنوعی است. به عنوان پرکننده تقویت کننده، می تواند تا حدی جایگزین کربن سیاه یا کربن سیاه شود و هزینه های تولید را تا حد زیادی کاهش دهد. علاوه بر این، کربنات کلسیم بسیار ریز زنجیره مانند به عنوان یک افزودنی در صنایع پوشش، کاغذ سازی و پلاستیک استفاده می شود که عملکرد عالی و چشم انداز کاربرد گسترده ای را نشان می دهد.
گزارش های زیادی در مورد سنتز کربنات کلسیم زنجیره مانند وجود دارد، اما روش کلی اضافه کردن یک کنترل کننده شکل کریستالی برای کنترل رشد هسته کریستال است، زمانی که سوسپانسیون Ca (OH) 2 به یک امولسیون کلوئیدی چسبناک در نیمه راه در طول کربن سازی تبدیل می شود. فرآیند کنترل کننده های اصلی شکل کریستالی نمک های منیزیم، نمک های پتاسیم، پلی فسفات های سدیم، نمک های فلزی محلول در آب و عوامل کیلیت هستند.
4. کربنات کلسیم کروی
نانو کربنات کلسیم کروی به دلیل صافی خوب، سیالیت، پراکندگی و مقاومت در برابر سایش به طور گسترده در لاستیک، رنگ پوشش، جوهر، دارو، خمیر دندان و لوازم آرایشی استفاده می شود.
کربنات کلسیم کروی معمولاً با واکنش نمک کلسیم و کربنات در دمای پایین در محلول قلیایی غلیظ تهیه می شود. کنترل کننده های اصلی شکل کریستالی نمک های منیزیم، نمک های پتاسیم و پلی فسفات سدیم هستند.
5. کربنات کلسیم پولکی
کربنات کلسیم فلیک برای صنعت کاغذسازی مناسب است و می تواند کاغذهایی با جذب جوهر عالی، سفیدی، قابلیت چاپ و صافی تولید کند. کربنات کلسیم پولکی به عنوان یک پرکننده و تقویت کننده، به دلیل آرایش غیر متعارف، دارای صافی، براقیت، مقاومت و ضریب الاستیک بالایی در مخلوط است.
هنگامی که از نانو کربنات کلسیم پولکی برای رنگدانه کاغذ پوشش داده شده استفاده می شود، سیالیت و پراکندگی خوبی نشان می دهد و نسبت به کربنات کلسیم سبک PCC دوکی معمولی براق و صافی بهتری دارد.
6. کربنات کلسیم سوزنی
کربنات کلسیم سوزنی نسبت ابعاد زیادی دارد. این می تواند تا حد زیادی مقاومت در برابر ضربه و مقاومت خمشی پلاستیک ها را هنگامی که به عنوان پرکننده پلاستیک استفاده می شود بهبود بخشد. اثر تقویتی زمانی که در لاستیک استفاده می شود قابل توجه تر است.
کاربرد و انتقال فاز آلومینا کریستالی مختلف
در زمینه‌های معدن، سرامیک و علم مواد، اکسید آلومینیوم (فرمول شیمیایی Al2O3) که با نام بوکسیت نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب یونی با پیوندهای شیمیایی قوی است. دارای ویژگی های عالی مانند سختی بالا، مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، مقاومت در برابر سایش خوب و هدایت حرارتی خوب است. یک ماده خام شیمیایی مهم در صنعت است.
دو روش اصلی برای چیدمان ساختار بلوری اکسید آلومینیوم وجود دارد: یکی این که اتم های اکسیژن به صورت شش ضلعی چیده می شوند و دیگری اینکه اتم های اکسیژن به صورت مکعبی قرار می گیرند.
(1) خواص و کاربردهای α-Al2O3
α-Al2O3 معمولاً به عنوان کوراندوم شناخته می شود. α-Al2O3 یک کریستال سفید رنگ است و رایج ترین و پایدارترین نوع کریستال آلومینا است. به ساختار بسته بندی مثلثی تعلق دارد. در ساختار کریستالی α-Al2O3، یون های اکسیژن در یک الگوی بسته بندی نزدیک شش ضلعی مرتب شده اند و در دو لایه ABABAB تکرار می شوند تا چندین شکل هشت وجهی را تشکیل دهند، در حالی که یون های آلومینیوم شکاف های بین هر هشت وجهی را پر می کنند.
در حال حاضر، α-Al2O3 به طور گسترده ای در مواد ساینده، مواد نسوز، بسترهای مدار مجتمع و سرامیک های کاربردی ساختاری استفاده می شود.
(2) خواص و کاربردهای β-Al2O3
β-Al2O3 در واقع یک آلومینات است که ترکیبی مرکب از اکسیدهای فلزی و اکسید آلومینیوم است. یون‌های فلزی مانند Na+ می‌توانند به سرعت در این لایه مسطح پخش شوند، بنابراین کریستال‌های β-Al2O3 می‌توانند جریان الکتریکی را هدایت کنند و نوع مهمی از الکترولیت جامد هستند. بنابراین می توان از β-Al2O3 برای تهیه مواد دیافراگمی الکترولیت جامد در باتری های سدیم سولفور استفاده کرد و همچنین می تواند نقش مهمی در هدایت یونی و جداسازی الکترودهای مثبت و منفی باتری داشته باشد.
(3) خواص و کاربرد γ-Al2O3
γ-Al2O3 رایج ترین اکسید آلومینیوم حالت گذار است. در طبیعت وجود ندارد. در ساختار آن، یون‌های اکسیژن را می‌توان به صورت مکعبی تقریبی کرد و به‌صورت نزدیک بسته‌بندی کرد، در حالی که یون‌های آلومینیوم به‌طور نامنظم در حفره‌های هشت‌وجهی و چهاروجهی تشکیل‌شده توسط یون‌های اکسیژن، متعلق به ساختار اسپینل، توزیع می‌شوند. فرآیند تهیه γ-Al2O3 نسبتاً ساده است و دمای تشکیل آن نسبتاً پایین است، به طور کلی در محدوده 500 ~ 700 ℃. γ-Al2O3 در آب نامحلول است اما معمولاً می تواند در اسید یا قلیایی حل شود.
تبدیل فاز آلومینا کریستالی مختلف
در بین اشکال مختلف کریستالی، تنها α-Al2O3 یک فاز کریستالی پایدار است و تمام فازهای دیگر فازهای انتقالی هستند که در حالت ترمودینامیکی ناپایدار هستند. با افزایش دما، آلومینا انتقالی ناپایدار می تواند به فاز پایدار تبدیل شود، که یک تبدیل برگشت ناپذیر بازسازی شبکه است.
برای به دست آوردن α-Al2O3 پایدار، کنترل کامل فرآیند از غربالگری اولیه سنگ معدن، سنتز پودر تا پخت مورد نیاز است. تهیه آلومینا با دمای بالا در داخل و خارج از کشور معمولاً از هیدروکسید آلومینیوم صنعتی یا آلومینا صنعتی به عنوان مواد خام استفاده می کند، یک فاز انتقالی را از طریق کم آبی تشکیل می دهد و سپس در دمای بالا دستخوش تبدیل فازهای متعدد می شود و در نهایت به فاز α Al2O3 تبدیل می شود.
گیبسایت (Al(OH)3) و بوهمیت (AlOOH) متداول ترین پیش سازهای مورد استفاده برای تهیه α-Al2O3 هستند. در فرآیند عملیات حرارتی اولیه، هیدروکسید آلومینیوم به شکل یک ساختار فراپایدار به آلومینا انتقالی تبدیل می‌شود و در نهایت با فاز پایدار ترمودینامیکی α-Al2O3 به پایان می‌رسد.
در صنعت، معمولاً از روش‌های مختلف کلسینه برای تبدیل فاز ناپایدار γ-Al2O3 به فاز پایدار α برای تهیه α-Al2O3 با مورفولوژی‌های مختلف استفاده می‌شود. α-Al2O3 با مورفولوژی های مختلف را می توان با کنترل دماهای مختلف تکلیس، افزودن انواع مختلف افزودنی ها، روش های آسیاب و ... تولید کرد. ، و فیبری گنجانده شده است.
با توسعه سریع صنعت سرامیک، صنعت داروسازی، صنعت الکترونیک و صنعت ماشین‌آلات، تقاضای بازار برای آلومینا هنوز هم فضای زیادی برای توسعه دارد، بنابراین تحقیق در مورد آلومینا از اهمیت عمیقی برخوردار است. درک و تسلط بر ساختار کریستالی و خواص آلومینا یک پیش نیاز مهم برای تهیه پودر آلومینا است. اشکال کریستالی مختلف آلومینا مناطق کاربرد متفاوتی دارند. α-Al2O3 پایدارترین شکل آلومینا است. در تولید، انواع مختلف بلورهای α-Al2O3 به طور کلی با کنترل محیط رشد بلورهای α-Al2O3 برای رفع نیازهای سرامیک، مواد نسوز و سایر مواد کاربردی جدید برای ریزساختارهای کریستالی مختلف α-Al2O3 تهیه می‌شوند.
زمینه های اصلی کاربرد گرافن
(1) کاربرد در زمینه الکتروشیمی
گرافن یک ماده کربنی با ساختار شبکه ای لایه ای است. دارای رسانایی الکتریکی عالی، پایداری شیمیایی و پایداری حرارتی است. می توان از آن در ابرخازن ها، باتری های لیتیوم یون، باتری های سدیم یون، باتری های سرب اسید، باتری های لیتیوم گوگرد، باتری های فلزی هوا و غیره استفاده کرد.
در آینده، نحوه استفاده از مواد خام ارزان قیمت و فرآیندهای ساده برای دستیابی به تولید محصول با کیفیت بالا و ارائه کامل مزایای ساختاری منحصر به فرد گرافن برای دستگاه های مختلف ذخیره انرژی الکتروشیمیایی، یک کانون تحقیقاتی خواهد بود.
(2) کاربرد در زمینه مواد فوتوکاتالیستی
گرافن دارای رسانایی الکتریکی عالی، خواص انتقال الکترون، سطح ویژه بالا و سایر خواص است.
(3) کاربرد در زمینه پوشش های مقاوم در برابر خوردگی
پوشش‌های گرافن نه تنها دارای محافظت کاتدی پوشش‌های غنی از روی اپوکسی و خاصیت محافظ پوشش‌های پولکی شیشه هستند، بلکه دارای چسبندگی، ضد آب و چقرمگی عالی هستند.
(4) کاربرد در زمینه زیست پزشکی
از آنجایی که سطح GO حاوی تعداد زیادی گروه عاملی حاوی اکسیژن (-OH، -COOH و غیره) است، می تواند آب دوستی خوبی داشته باشد و GO دو بعدی سازگاری زیستی خوبی دارد، بنابراین چشم اندازهای کاربردی بالقوه دارد. در زمینه های زیست پزشکی مانند بارگیری دارو و تحویل ژن.
(5) کاربرد در زمینه حسگرها
گرافن دارای خواص فیزیکی و شیمیایی عالی مانند سطح ویژه بالا، رسانایی بالا و زیست سازگاری است که به بهبود ظرفیت جذب مولکول های حساس و افزایش سرعت واکنش های بیوشیمیایی کمک می کند. این خواص عالی آن را به ماده ای ایده آل برای تهیه سنسور تبدیل می کند.
(6) کاربرد در زمینه مدارهای مجتمع
گرافن رسانایی گرمایی و پایداری حرارتی خوبی دارد و می‌توان آن را به مدارهای مبتنی بر سیلیکون برای دستیابی به هدف بهبود اتلاف سریع گرما وارد کرد.
(7) کاربرد در زمینه سلول های خورشیدی
گرافن به عنوان یک نیمه هادی دو بعدی بدون شکاف منحصر به فرد، دارای ویژگی هایی مانند تحرک حامل بار بالا و سطح ویژه بالا است. فیلم تهیه شده همچنین دارای شفافیت نوری، رسانایی و انعطاف پذیری بالایی است. بنابراین گرافن کاربردهای گسترده ای در لایه انتقال الکترون، لایه انتقال سوراخ، لایه بافر، الکترود ضد و ... در سلول های خورشیدی دارد.
(8) کاربرد در زمینه نانوکامپوزیت ها
به دلیل ساختار متخلخل شل، رسانایی بالا و استحکام مواد، گرافن را می توان با مواد دیگر با خواص مختلف ترکیب کرد تا مواد کامپوزیتی را تشکیل دهد. با خواص عالی مانند استحکام بالا، مدول الاستیک بالا، سطح ویژه بالا و پایداری، می توان خواص مکانیکی مواد را به طور موثر بهبود یا افزایش داد.
(9) کاربرد در زمینه جذب مایکروویو الکترومغناطیسی
گرافن نه تنها دارای ساختار فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد و خواص مکانیکی و الکترومغناطیسی عالی است، بلکه دارای خواص جذب مایکروویو خوبی نیز می باشد. علاوه بر این، می توان آن را با نانوذرات مغناطیسی ترکیب کرد تا نوع جدیدی از مواد جاذب را تهیه کند. این ماده دارای تلفات مغناطیسی و تلفات الکتریکی است و دارای چشم اندازهای کاربردی بالقوه در زمینه های محافظ الکترومغناطیسی و جذب مایکروویو است.
(10) کاربرد در زمینه های دیگر
گروه های عاملی حاوی اکسیژن در GO را می توان با مکان های فعال پارچه های پنبه ای جذب کرد. بارگذاری GO بر روی پارچه های نخی می تواند به طور موثری خواص ضد باکتریایی و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش پارچه ها را بهبود بخشد.
گرافن به دلیل عملکرد عالی، سطح ویژه بزرگ و استحکام مکانیکی فوق العاده بالا به عنوان یک ماده ذخیره سازی هیدروژن ایده آل در نظر گرفته می شود.
آیا پودر تالک 4 درجه را می شناسید؟
پودر تالک به عنوان یک پرکننده پلاستیک، نه تنها می تواند در استفاده از رزین صرفه جویی کند، بلکه به طور قابل توجهی خواص فیزیکی محصول را بهبود می بخشد و نقش تقویت کننده ایفا می کند. پودر تالک با ظرافت کافی می تواند به طور قابل توجهی سفتی، استحکام ضربه، مقاومت در برابر خزش، سختی، مقاومت در برابر خراش سطح، مقاومت در برابر حرارت و دمای تغییر شکل حرارتی محصول را بهبود بخشد.
در انتخاب طلق حداقل باید «چهار درجه» خود طلق را در نظر گرفت، یعنی: خلوص، سفیدی، پوسته پوسته شدن و ظرافت. به طور کلی برای ارزیابی کیفیت محصولات تالک باید حداقل چهار عامل فوق را در نظر گرفت.
خلوص
خلوص به محتوای تالک محصول اشاره دارد. تالک دارای ناخالصی هایی در طبیعت و تولیدات صنعتی است و وجود محصولات تالک 100 درصد خالص در صنعت غیرممکن است. بدون شک هر چه میزان خلوص پودر تالک بیشتر باشد، اثر تقویتی بهتری دارد. برخی ناخالصی های موجود در پودر تالک نه تنها خلوص پودر تالک را کاهش می دهد، بلکه تأثیر بسزایی در عملکرد محصول نهایی دارد.
سفیدی
دو نوع سفیدی در صنعت تالک وجود دارد: سفیدی باریک و سفیدی پهن. سفیدی باریک یک تعریف کلی از سفیدی است که می توان آن را با سفیدی نور آبی R457، Y، L*، سفیدی Ganz و سفیدی Hunter بیان کرد. سفیدی گسترده شامل سفیدی خشک، سفیدی مرطوب و رنگ است. به اصطلاح سفیدی مرطوب، سفیدی است که پس از افزودن مقدار مناسب DMP (دی متیل فتالات) به پودر تالک اندازه گیری می شود.
برای همان مواد اولیه، هرچه اندازه ذرات ریزتر باشد، سفیدی بیشتر است. هر چه میزان رطوبت بیشتر باشد، سفیدی کمتری دارد. اگرچه سفیدی هیچ تاثیری بر خواص فیزیکی محصول ندارد، اما حفظ خلوص رنگ برای محصولات با رنگ روشن بسیار مهم است.
پولک
اثر تقویتی قابل توجه پودر تالک بر روی محصولات پلاستیکی عمدتاً از ساختار منحصر به فرد میکرو پوسته پوسته آن ناشی می شود. هر چه ساختار پوسته پوسته پودر تالک کامل تر باشد، اثر تقویت کننده آن آشکارتر است. دو عامل اصلی موثر بر پوسته پوسته شدن محصول عبارتند از: خلوص پودر تالک و فناوری پردازش پودر.
ناخالصی های موجود در پودر تالک ساختار پوسته پوسته ای ندارند. هرچه پودر تالک خالص تر باشد، ناخالصی های کمتری دارد و ساختار پوسته پوسته بهتری دارد. در فرآیند میکرونیزه کردن محصول، در صورت استفاده از روش های مختلف، ساختار پوسته پوسته شدن محصول به طور متفاوتی حفظ می شود. روش های نامناسب و شرایط عملیاتی حتی ممکن است ساختار پوسته پوسته آن را از بین ببرد.
ظرافت
میکرونیزه کردن روند توسعه محصولات تالک است. هر چه محصول ریزتر باشد، اثر تقویتی بهتری دارد. در همان زمان، انرژی سطحی ذرات افزایش می‌یابد، آگلومره شدن آن آسان، پراکندگی دشوار و گران است. بنابراین، ما باید محصولاتی را با ظرافت مناسب با توجه به سطح فنی خود و نیازهای واقعی خود انتخاب کنیم، نه هر چه ظرافت بهتر باشد.
ارزیابی اندازه ذرات یک محصول تالک را نمی توان تنها بر اساس ریزش متوسط انجام داد. حداقل دو شاخص برای ارزیابی کیفیت یک محصول وجود دارد: D50 و D100 (یا D98).
همانطور که محصولات ریزتر و ریزتر می شوند، افراد نیاز بیشتری به شکل میکروسکوپی و توزیع اندازه ذرات تالک ریز پس از خرد کردن دارند. شاخص اصلی برای ارزیابی توزیع اندازه ذرات از D50 به D97، D98 و اکنون D100 تغییر کرده است. در عین حال، تکرارپذیری توزیع اندازه ذرات دقیق تر است. هنگام ارزیابی یک محصول، اندازه متوسط ذرات آن نه تنها باید الزامات را برآورده کند، بلکه مهمتر از آن، توزیع اندازه ذرات باید تا حد امکان باریک باشد و تا حد امکان ذرات بزرگ کمتر باشد.
محصول باید برای دستیابی به توزیع اندازه ذرات یکسان برای هر دسته تلاش کند که در عمل تولید بسیار دشوار است. در محصولات رده بالا تالک، کنترل توزیع اندازه ذرات، به ویژه تعداد ذرات درشت، یک فناوری بسیار حیاتی است که هم به تجهیزات درجه بندی با راندمان بالا، دقت بالا و قابل اعتماد و هم به تجربه عملیاتی غنی و قابلیت های نگهداری تجهیزات نیاز دارد. تنها 6 تا 7 شرکت در چین وجود دارند که بر فناوری کنترل اندازه ذرات نسبتاً بالغ تسلط دارند.
توزیع اندازه ذرات را می توان با ابزار توزیع اندازه ذرات، از جمله روش لیزری و روش ته نشینی اندازه گیری کرد. اما در عمل تولید، از روش غربالگری بیشتر برای تشخیص میزان ذرات درشت استفاده می شود.
شایان ذکر است که پودر تالک به دلیل ساختار پوسته پوسته خود دارای سطح ویژه بزرگ و تراکم حجم کمی است. چگالی حجمی پودر تالک مش 325 0.8-0.9g/cm3 است، در حالی که پودر تالک مش 1250 به 0.25-0.3g/cm3 کاهش یافته است و مش 4000 فقط حدود 0.12g/cm3 است. این باعث آلودگی شدید گرد و غبار در حین استفاده، مشکل در اختلاط، افزایش هزینه ها و کاهش بازده می شود. علاوه بر این، هزینه حمل و نقل از راه دور بسیار بالا است.