Application de poudre ultrafine dans différents domaines
Les matériaux fonctionnels sont l'un des domaines les plus actifs dans la recherche, le développement, la production et l'application de matériaux polymères, et ils occupent une place très importante dans la science des matériaux. La poudre ultrafine n'est pas seulement une sorte de matériau fonctionnel, mais joue également un rôle extrêmement important pour la composition de nouveaux matériaux fonctionnels, ce qui lui confère de larges perspectives d'application et un large éventail d'applications dans divers domaines.
1. L'application de poudre ultrafine dans le domaine des plastiques
Les poudres ultrafines sont largement utilisées dans l'industrie chimique. Ils sont largement utilisés dans les revêtements, les plastiques, le caoutchouc, la fabrication du papier, la catalyse, la pyrolyse, la synthèse organique, les fibres chimiques, les encres et d'autres domaines. Dans l'industrie des plastiques, le mélange de poudres ultrafines et de plastiques peut jouer un rôle dans le renforcement et le durcissement. Par exemple, après modification de surface du nanocarbonate de calcium, l'effet de ténacité sur la résistance au choc entaille et la résistance au choc double entaille du matériau est très important. Et les performances de traitement sont toujours bonnes.
De plus, l'ajout de poudre ultrafine peut améliorer la résistance au vieillissement des matériaux composites, empêcher le vieillissement du plastique par rayonnement lumineux et augmenter la durée de vie des produits en plastique. Dans le même temps, la poudre ultrafine peut également fonctionnaliser des matériaux composites, tels que des plastiques antistatiques, des plastiques ignifuges et des plastiques autonettoyants.
2. Application dans l'industrie des catalyseurs
Utilisée comme catalyseur, la poudre ultrafine repose principalement sur sa grande surface spécifique et sa coordination atomique de surface incomplète pour augmenter les sites actifs à la surface et des centres plus actifs à la surface. L'effet de surface de la poudre ultrafine détermine sa bonne activité catalytique et la sélectivité de la réaction catalytique. Les catalyseurs sont l'un des domaines importants des applications de poudre ultrafine. La quatrième génération de catalyseurs a fait l'objet de recherches et de développements à l'échelle internationale. L'utilisation de catalyseurs à l'échelle nanométrique peut augmenter considérablement la vitesse des réactions chimiques, raccourcir considérablement le temps nécessaire pour terminer les réactions chimiques et améliorer considérablement l'efficacité de la production. , La chaleur de combustion par gramme de carburant peut être doublée.
3. Application dans le domaine des revêtements
La poudre ultrafine peut être utilisée pour préparer des revêtements nanomodifiés et des revêtements nanostructurés. Certaines fonctions des nanoparticules peuvent être utilisées pour modifier les revêtements existants et améliorer les performances des revêtements. Les revêtements nano-modifiés sont des revêtements qui utilisent un processus de préparation spécial et ajoutent des nano-matériaux ultra-fins, de sorte que les nano-revêtements aient des fonctions de protection optique, mécanique et environnementale, telles que : revêtements nano-céramiques, revêtements nano-antiadhésifs , revêtements autonettoyants et revêtements ablatifs pour l'aviation Attendez.
4. Application de poudre ultra-fine dans le domaine des matériaux
L'application de poudre ultrafine dans le domaine des matériaux se reflète principalement dans l'application de matériaux céramiques, de matériaux de construction et de matériaux fonctionnels spéciaux. Dans le domaine des applications céramiques, la poudre superfine a les propriétés d'une énergie de surface élevée, d'un grand nombre d'atomes de surface et d'une forte activité. Il peut être utilisé comme activateur dans le processus de frittage pour accélérer le processus de frittage, raccourcir le temps de frittage et abaisser la température de frittage. Dans le même temps, la poudre ultrafine peut améliorer considérablement la microstructure des matériaux céramiques, optimiser leurs performances et atteindre l'objectif de densification par frittage à une température plus basse, elle est donc particulièrement adaptée à la préparation de céramiques électroniques.
Dans le domaine d'application des matériaux fonctionnels spéciaux, les propriétés de surface de la poudre ultrafine déterminent qu'elle est très sensible à l'environnement extérieur, tel que la température, la lumière, l'humidité, etc. Les changements dans l'environnement extérieur provoqueront rapidement la surface ou l'ion de surface la valence et le transport des électrons. Changer, c'est-à-dire provoquer un changement significatif de sa résistance. Les propriétés uniques de la poudre ultrafine en font le matériau le plus prometteur pour les capteurs. Des capteurs avec une vitesse de réponse rapide, une sensibilité élevée et une bonne sélectivité peuvent être développés à différentes fins.
5. Application de poudre ultra-fine dans le domaine de l'industrie chimique quotidienne
La nanotechnologie a de larges perspectives en matière d'antibactérien, de désodorisation et de purification de l'air. Les performances photocatalytiques et les performances de stérilisation biodégradable du nano dioxyde de titane et du nano oxyde de zinc ont été vérifiées dans des produits tels que les purificateurs d'air, les nano machines à laver, les nano réfrigérateurs, les nano brosses à dents et les nano serviettes. Dans les soins de la peau, les cosmétiques, les vêtements, etc., le rôle de la poudre ultra-fine est également très important.
Par exemple, l'utilisation de dioxyde de titane nanométrique dans une crème solaire peut grandement améliorer la qualité de la crème et l'effet de la crème solaire et des soins de la peau. Dans les dentifrices, les shampooings, les détergents et les poudres de décontamination, diverses poudres sont également utilisées en grande quantité. Si ces poudres sont ultra-fines, leurs performances d'utilisation seront inévitablement grandement améliorées.
6. L'application de poudre ultra-fine dans les domaines de la médecine et de la biologie
Dans les domaines de la médecine et de la biologie, le système d'administration de médicaments à libération contrôlée en pharmacie utilise des méthodes physiques et chimiques pour modifier la structure de la préparation, de sorte que le médicament est automatiquement libéré de la forme posologique à un taux constant dans un délai prédéterminé et agit sur des organes ou des tissus cibles spécifiques, et maintenir la concentration du médicament dans la concentration efficace pendant une longue période.
En tant que système d'administration de médicaments, les microparticules ou nanoparticules sont préparées à partir de matériaux qui sont fondamentalement non toxiques, ont une bonne biocompatibilité, ont un certain degré de résistance mécanique et de stabilité et ne réagissent pas chimiquement avec les médicaments. Lorsque les microparticules et les nanoparticules sont administrées par voie parentérale, les matériaux doivent être biodégradables. Le système des microparticules et nanoparticules est absorbé par le foie, la rate, le poumon, etc., qui sont riches en réticulocytes, et sont utilisés comme corps étrangers par les macrophages. Certaines particules peuvent être attaquées par le système enzymatique dans le corps de l'enzyme lytique, ce qui l'amène à se fissurer et à libérer le médicament, la taille des particules affecte directement sa distribution dans le corps. La poudre ultrafine possède également d'excellentes propriétés telles que le ciblage, qui peut protéger le matériau enduit des dommages. La transformation du médicament en poudre ultrafine peut augmenter son temps de séjour dans le corps et améliorer sa biodisponibilité. L'application de la technologie des poudres ultrafines dans les domaines de la médecine et de la biologie est très importante.
Application de l'acide stéarique dans la modification de surface du carbonate de calcium nanométrique
Il existe deux défauts majeurs dans l'application du nano-carbonate de calcium aux milieux organiques : l'un est que le nano-carbonate de calcium est un matériau inorganique avec une surface hydrophile et oléophobe. Il a une faible dispersion dans les polymères et une faible affinité avec les organismes. Il est facile de former des agglomérats a, entraînant une dégradation des performances du matériau ; Deuxièmement, le carbonate de nano-calcium a une petite taille de particule, un grand nombre d'atomes de surface, une grande énergie de surface, une forte interaction entre les particules, ce qui forme facilement une agglomération de poudre de nano-carbonate de calcium. Au fur et à mesure que la quantité de carbonate de nano-calcium utilisée augmente, ces défauts deviennent plus évidents, un remplissage excessif rendra le matériau inutilisable.
L'acide stéarique est un acide gras saturé commun à longue chaîne carbonée. Il a à la fois l'extrémité lipophile de la longue chaîne carbonée et l'extrémité hydrophile du groupe carboxyle. La surface du nano carbonate de calcium est hydrophile, donc l'acide stéarique est enduit sur le nano, la surface du carbonate de calcium peut grandement améliorer sa lipophilie. Lorsqu'il est rempli de caoutchouc, de plastique, d'encres avancées, sa grande surface spécifique et son énergie de surface spécifique élevée sont bénéfiques pour la relation entre les particules de carbonate de calcium et les molécules de polymère organique. Le lien fort entre eux peut rendre la surface du produit brillante et avoir d'excellentes performances.
1. Le mécanisme du revêtement d'acide stéarique modifié en carbonate de calcium nanométrique
Ces dernières années, des études sur le revêtement et la modification du carbonate de calcium nanométrique avec de l'acide stéarique ont également émergé sans cesse.
Chen Yijian et al. ont exploré le processus de formation de cristaux de carbonate de calcium monocouche d'acide stéarique (AS) à l'interface air-eau. En utilisant un microscope électronique et un microscope à angle de Brewster in situ pour les tests et la caractérisation, il a été observé que sous la monocouche d'acide stéarique, les cristaux de carbonate de calcium finaux étaient formés par un précurseur de particules plutôt que directement dérivés de la solvatation. ion. La microscopie électronique à balayage (MEB) et la microscopie électronique à transmission (MET) montrent que les particules précurseurs sont des sphères uniformes de carbonate de calcium amorphe d'un diamètre inférieur à 100 nm. L'expérience consiste à produire du carbonate de calcium par réaction de Ca(OH)2 et de CO2. Le carbonate de calcium amorphe est produit au début de la minéralisation et il existe de manière stable pendant au moins 0,5 h. Au fur et à mesure que la quantité augmente, le carbonate de calcium amorphe s'agrège pour former du carbonate de calcium en phase calcite.
Xuetao Shi et al. utilisé de l'acide stéarique commercial pour enrober du carbonate de calcium précipité dans des conditions de phase aqueuse, la teneur en acide stéarique dans le carbonate de calcium enrobé était de 3 % à 13,5 %. L'analyse par infrarouge de Fourier (FTIR), thermogravimétrique (TG) et calorimétrie différentielle à balayage (DSC) a montré qu'il n'y a pas d'acide stéarique libre à la surface du carbonate de calcium, seulement du stéarate de calcium. Il s'avère que le stéarate de calcium formé est partiellement adsorbé chimiquement et partiellement adsorbé physiquement sur la surface de la couche de revêtement, et peut résoudre le problème selon lequel le carbonate de calcium ne peut pas être entièrement revêtu sur la surface dans des conditions de phase aqueuse. La quantité maximale de revêtement est de 3,25%.
2. L'effet des acides gras à longue chaîne sur le carbonate de calcium
Les acides gras à longue chaîne ont également un effet important sur la formation de carbonate de calcium.
Jiuxin Jiang et al. ajouté divers acides gras à longue chaîne - acide laurique (acide laurique), acide palmitique (acide hexadécanoïque) et acide stéarique (acide octadécanoïque) tout en insufflant du dioxyde de carbone dans la suspension d'hydroxyde de calcium. Acide) pour explorer la formation de carbonate de calcium. Il a été constaté que l'ajout d'acides gras à longue chaîne n'affectait pas la forme cristalline du carbonate de calcium, mais affectait la morphologie des particules de carbonate de calcium produites. Lorsque de l'acide laurique est ajouté, la dispersibilité des particules de carbonate de calcium est grandement améliorée ; lorsqu'une grande quantité d'acide palmitique et d'acide stéarique est ajoutée, une structure de type microbâtonnet et une structure de type fuseau sont formées. L'auteur propose que lors de la réaction de carbonisation de l'hydroxyde de calcium et du dioxyde de carbone, d'une part, la longueur de la chaîne carbonée affecte la forme des micelles formées par la suspension d'hydroxyde de calcium, d'autre part, le mode de contact entre les micelles détermine la formation finale. La morphologie du carbonate de calcium.
Hao Wang et al. ont étudié les effets des agents de nettoyage tels que les polymères, les acides gras, les savons liquides sur la cristallisation, la nucléation et la sédimentation du carbonate de calcium actif sur les surfaces dures (telles que les surfaces en acier inoxydable et en silicium). Ainsi, sur le même principe, il est indiqué comment le lave-vaisselle peut mieux éliminer les taches d'huile pendant le processus de nettoyage avec un détergent
3. Application de nano carbonate de calcium actif
Le nanocarbonate de calcium modifié par l'acide stéarique a une influence importante en tant que charge pour les polymères organiques tels que la résine de silicone et le polypropylène.
Satyendra Mishra et al. ont étudié l'effet du nanocarbonate de calcium modifié par l'acide stéarique sur les propriétés des composites de résine de silicone. En présence de dodécyl sulfonate de sodium, ils ont utilisé une certaine concentration de CaCl2 et de NH4HCO3 pour réagir, filtré et séché pour obtenir une poudre de nano carbonate de calcium. Ensuite, en présence de toluène, une certaine quantité d'acide stéarique et de carbonate de nano-calcium ont été agités et mélangés pour obtenir du carbonate de nano-calcium modifié en surface avec différentes concentrations d'acide stéarique, puis ajoutés à la résine de silicone comme charge pour améliorer ses performances. et obtenir du carbonate de nano-calcium modifié. Matériaux composites, les résultats montrent que par rapport au carbonate de nano-calcium non modifié et au carbonate de calcium commercial, le carbonate de nano-calcium modifié en surface peut grandement améliorer la résistance à la traction, l'allongement, la résistance à l'usure et l'ignifugation du matériau composite. La modification de surface peut également produire une forte adhérence, ce qui rend la chaîne polymère plus solide et améliore la stabilité thermique du polymère. Sur la base de la résistance et de la ténacité élevées de ces nanocomposites, ils peuvent être utilisés dans des connecteurs de câbles, des appareils de commutation électriques et d'éclairage également de grande valeur dans le domaine aérospatial.
Mahdi Rahmani et al. ont étudié les propriétés de dispersion du carbonate de nano-calcium enrobé d'acide stéarique pour matrice en polypropylène. Le TGA a été utilisé pour analyser la teneur en acide stéarique à la surface du carbonate de calcium après le revêtement réel, et la microscopie électronique à balayage à émission de champ a été utilisée pour observer les performances de dispersion de l'échantillon dans l'organisme après un nanomètre revêtu d'acide stéarique monocouche et multicouche carbonate de calcium. Les résultats montrent que le nanocarbonate de calcium modifié avec de l'acide stéarique est chargé dans l'organisme polypropylène et peut être bien dispersé, ce qui réduit l'interaction entre les particules et l'adhésion entre les polymères. Après modification de surface de l'acide stéarique, le nano carbonate de calcium élimine son hydrophilie et augmente considérablement la compatibilité avec la matrice polymère.
En tant qu'acide gras à longue chaîne commun, l'acide stéarique est bon marché et a un large éventail d'utilisations et peut bien modifier le carbonate de nano-calcium. En tant que charge bon marché et facile à obtenir, le nanocarbonate de calcium activé modifié par l'acide stéarique peut être bien dispersé dans de nombreux organismes et peut améliorer les propriétés mécaniques telles que la résistance à la traction, l'allongement, la résistance à l'abrasion et le caractère ignifuge de l'organisme et thermodynamique propriétés, donc le choix de l'acide stéarique pour modifier le carbonate de calcium nanométrique a une bonne valeur de recherche et d'application.
Source : Zhou Wei. Modification de surface de carbonate de calcium nanométrique et préparation de carbonate de strontium granulaire de riz creux et de carbonate de baryum à fibres creuses [D].
Université de technologie de Chine du Sud, 2018.
Comment sélectionner le type de broyeur à rouleaux de table pour la poudre de calcaire
Qu'est-ce que le calcaire ? Je crois que tout le monde connaît le calcaire. Le calcaire peut être vu partout dans notre production et notre vie. Il a une valeur d'application élevée et c'est une matière première commune. Alors, quel type de broyeur peut traiter la poudre de calcaire ? Comment choisir? En fait, le broyeur à rouleaux de table est un nouveau type de broyeur qui améliore l'efficacité de traitement de la poudre de calcaire. Lors de la formulation du plan de sélection et de configuration, l'équipe de R&D doit combiner plus d'informations de fraisage pour développer un plan de configuration plus raisonnable. Ensuite, vérifions-le.
1. Comprendre ce qu'est le calcaire
Lors de la formulation d'un plan de sélection, il est absolument nécessaire de bien comprendre le matériel. Ce n'est qu'en saisissant ses propriétés physiques et chimiques, ses perspectives d'application et d'autres informations que nous pouvons formuler en conséquence une sélection et une configuration plus raisonnables. Le principal composant du calcaire est le carbonate de calcium, qui est largement utilisé dans le domaine des matériaux de construction. Sa principale propriété est qu'il peut décomposer l'oxyde de calcium et le dioxyde de carbone à haute température. C'est donc une matière première industrielle importante. Lors du choix d'un broyeur, vous devez prendre en compte différentes tailles, températures et viscosités de calcaire et le modèle de broyeur est naturellement différent, ce qui est devenu un paramètre important pour le choix d'un broyeur.
2. Quelle est la capacité requise par le client
En fait, ce point est très important pour la sélection. Les fabricants de moulins ont de nombreux types de broyeurs, et il existe également de nombreux types de moulins capables de broyer le calcaire. Certaines usines ont une productivité élevée mais des pertes importantes. Les autres usines ont une faible capacité de production mais des économies d'énergie. Pour différents clients, seuls ceux qui conviennent sont meilleurs. Par conséquent, ALPA personnalise scientifiquement le plan de sélection et de configuration, et les exigences de capacité de production sont particulièrement importantes.
3. Quelle est la finesse requise du produit fini
Quiconque connaît l'industrie de la poudre que différents domaines ont des exigences différentes en matière de finesse de la poudre. Seul le choix de la bonne machine pour broyer la finesse de poudre appropriée est plus important pour ce domaine. Si la finesse du produit fini ne répond pas aux exigences, quelle que soit la taille de la sortie, il sera impuissant. Par conséquent, les clients doivent fournir la finesse du produit dans le temps. Cette exigence est cruciale pour le choix et la configuration du broyeur.
Après la narration détaillée ci-dessus, chacun devrait mieux comprendre que les trois facteurs majeurs, la nature du matériau, la capacité de production et la finesse du produit fini, sont des références importantes pour formuler un plan de sélection adapté.