Pourquoi le sable de quartz doit-il être modifié ?
Les raisons pour lesquelles le sable de quartz doit être modifié comprennent principalement les aspects suivants :
modifier les propriétés de la surface
La modification de la surface du sable de quartz peut modifier ses propriétés physiques et chimiques telles que la lipophile, la mouillabilité, le taux d'absorption de l'huile et la viscosité. Ces changements contribuent à améliorer les performances du sable de quartz dans diverses applications.
Améliorer la compatibilité avec les polymères organiques
Lorsque le sable de quartz est utilisé comme charge, il est très important d’améliorer sa compatibilité, son affinité, sa dispersion et sa fluidité avec les polymères organiques. Grâce à la modification de la surface, ces propriétés peuvent être considérablement améliorées, permettant au sable de quartz de mieux se mélanger et de se combiner avec des matériaux tels que la résine.
Améliorer les performances d'adsorption
La modification de la surface du sable de quartz peut également améliorer ses performances d’adsorption des ions de métaux lourds. Par exemple, en le modifiant avec des sels métalliques tels que le chlorure d'aluminium et le chlorure de magnésium, l'effet d'adsorption du sable de quartz sur les ions de métaux lourds peut être considérablement amélioré.
Élargir les domaines d'application
La modification de la surface est un moyen efficace d’ouvrir de nouveaux domaines d’application du sable de quartz. Grâce à la modification, il est possible de fabriquer des matériaux filtrants modifiés présentant d'excellentes performances d'adsorption et une certaine résistance mécanique, qui sont largement utilisés dans le traitement de l'eau, la purification de l'air et d'autres domaines.
Augmenter la valeur industrielle et la valeur ajoutée
La modification de la surface du sable de quartz optimise non seulement ses propriétés, mais augmente également sa valeur industrielle et sa valeur ajoutée. Ceci est d’une grande importance pour parvenir à une utilisation efficace et aux avantages économiques du sable de quartz.
Remédier aux limitations pratiques
En raison de la surface lisse du sable de quartz et des sites actifs limités, il est facile de provoquer une saturation rapide des sites d'adsorption, affectant ainsi son effet d'application pratique. Grâce à la modification de la surface, les sites actifs sur la surface peuvent être augmentés, améliorant ainsi son aspect pratique dans les médias filtrants et d'autres aspects.
Le sable de quartz doit être modifié afin d'optimiser ses propriétés physiques et chimiques, d'améliorer sa compatibilité avec d'autres matériaux, d'améliorer ses performances d'adsorption, d'élargir ses domaines d'application et d'améliorer sa valeur industrielle et sa valeur ajoutée, afin de mieux répondre aux besoins de l'industrie moderne. industrie pour des exigences matérielles de haute performance.
Quelles poudres haut de gamme nécessitent une modification de surface ?
Les poudres haut de gamme nécessitant une modification de surface comprennent principalement les poudres inorganiques et les poudres ultrafines. Voici des exemples spécifiques et pourquoi :
Poudre inorganique
Les poudres inorganiques telles que la silice poreuse, la poudre de silice, etc. peuvent augmenter leur teneur en hydroxyle en surface grâce à une modification de surface et améliorer l'effet d'hydratation, améliorant ainsi leur compatibilité et leurs propriétés mécaniques dans les matériaux composites. De plus, la modification de la surface des poudres inorganiques peut également améliorer leur brillance, leur pouvoir colorant, leur pouvoir couvrant, leur rétention de couleur et leur résistance aux intempéries.
Poudre ultrafine
Étant donné que la poudre ultrafine a une petite taille de particule et une énergie de surface élevée et est sujette à l'agglomération, une modification de surface est nécessaire pour empêcher l'agglomération et conférer une nouvelle fonctionnalité, telle que l'hydrophilie ou la lipophilie. Par exemple, dans l’industrie cosmétique, la modification de surface des poudres doit non seulement bloquer leur activité catalytique, mais également leur conférer la fonctionnalité requise.
Poudre métallique
La technologie de modification de surface des poudres métalliques peut être utilisée pour prolonger la durée de vie des pièces et améliorer les performances, permettant ainsi de préparer des matériaux en poudre métallique avec de meilleures performances.
La modification de la surface de ces poudres implique généralement des méthodes physiques, chimiques ou mécaniques pour modifier les propriétés physiques et chimiques de la surface du matériau en poudre afin de répondre aux besoins d'applications spécifiques. Par exemple, la surface de la silice poreuse peut être activée par rayonnement micro-ondes et traitement au plasma d'air, ou le modificateur peut être réparti uniformément sur la surface externe des particules de poudre à l'aide de forces mécaniques telles que l'extrusion, l'impact, le cisaillement et la friction.
En résumé, les poudres haut de gamme nécessitant une modification de surface comprennent principalement les poudres inorganiques, les poudres ultrafines et les poudres métalliques. Le but de la modification est principalement d'améliorer les performances de la poudre, d'augmenter sa fonctionnalité et d'améliorer sa compatibilité avec d'autres substances. Capacité.
Quelles sont les applications de la poudre de cellulose naturelle et de la poudre de protéines ?
Il existe un problème de gaspillage de cellulose naturelle et de protéines naturelles dans l'industrie textile, l'agriculture, la fabrication du papier et d'autres domaines. La cellulose naturelle et les protéines naturelles qui ont été traitées à plusieurs reprises ne peuvent pas se dégrader d'elles-mêmes et provoqueront une grave pollution de l'environnement. Par conséquent, comment les recycler et les utiliser efficacement. Les déchets de fibres naturelles sont devenus un point chaud de la recherche. Habituellement, lorsqu'un matériau est transformé en poudre, ses propriétés subissent une série de changements, tels que la surface spécifique, l'énergie de surface, l'activité de surface, les propriétés de surface et d'interface et la cristallinité.
Application de poudre de cellulose naturelle
(1) Applications médicales
En tant que nouveau matériau biomédical, la poudre de cellulose agit non seulement comme une barrière naturelle pour empêcher les allergènes de se combiner avec la muqueuse nasale, mais peut également réduire les symptômes allergiques chez les enfants sensibles aux insectes ; Comme il s'agit d'une poudre de cellulose naturelle, elle peut être utilisée par les femmes enceintes et les groupes spéciaux. utiliser.
(2) Applications dans les aliments et les matériaux d'emballage
La plupart des matériaux d'emballage alimentaire actuels sont non dégradables et les sacs d'emballage alimentaire dégradables peuvent considérablement atténuer les problèmes de pollution de l'environnement. La cellulose est non toxique et une ressource renouvelable. C'est un bon matériau pour fabriquer des sacs d'emballage alimentaire dégradables.
(3) Application de matériaux ignifuges
L'utilisation de poudre de cellulose naturelle pour remplacer la source de carbone pentaérythritol dans le système ignifuge intumescent traditionnel modifie non seulement les défauts de la grande quantité de source de carbone et la mauvaise compatibilité dans le système ignifuge intumescent traditionnel, mais augmente également le nombre de couches de carbone intumescents et réduit le caractère ignifuge.
(4) Applications dans les matériaux de détection
Les capteurs ultraviolets (UV) à base d'oxyde de zinc (ZnO) peuvent être produits à l'aide d'une méthode chimique en deux étapes simple et peu coûteuse. Ils ont donc attiré beaucoup d'attention de la part des chercheurs. Des études ont montré que l’activité de détection UV du nano-ZnO peut être considérablement améliorée par synthèse avec des polymères cellulosiques.
Application de poudre de protéines naturelles
(1) Applications dans les matériaux biomédicaux
La poudre de protéine est largement utilisée dans les matériaux biomédicaux en raison de sa bonne biodégradation et de sa biocompatibilité. L’utilisation de poudre de fibroïne de soie et de polyacrylamide pour fabriquer de nouveaux hydrogels peut améliorer les propriétés mécaniques de l’hydrogel, le rendant adhésif et auto-cicatrisant. Il a de larges perspectives d’application dans les pansements et la peau artificielle transparente. La poudre de protéine présente également un grand potentiel d’application dans le développement de vaisseaux sanguins artificiels à base de textile de petit diamètre.
(2) Applications dans les matériaux composites
Le mélange de poudre de protéine naturelle avec d'autres matériaux polymères pour préparer de nouveaux matériaux polymères naturels peut améliorer les performances de traitement, etc., et ouvre une nouvelle direction pour la fabrication de matériaux polymères composites naturels-synthétiques. La poudre de protéine naturelle, l'oxyde de graphène et le nickel catalyseur sont utilisés comme matières premières pour fabriquer des matériaux composites conducteurs.
(3) Application d'additifs
La poudre de protéine est ajoutée aux revêtements comme agent respirant et appliquée sur les vêtements pour améliorer leur respirabilité. Le plus gros inconvénient des revêtements appliqués sur les tissus est leur mauvaise perméabilité à l’air. L'ajout de poudre de protéine de fibroïne de soie à des revêtements protecteurs qui empêchent le rayonnement thermique améliore la perméabilité des vêtements de protection à la vapeur d'eau et à l'air et améliore les tissus après revêtement.
La poudre de cellulose et la poudre de protéines présentant de bonnes perspectives d'application sont obtenues à partir de déchets de tissus, de déchets agricoles et d'autres déchets, réalisant ainsi le concept de protection de l'environnement du recyclage des déchets. La biodégradabilité et la biocompatibilité de la poudre de cellulose et de la poudre de protéine sont capacitives et sont également largement utilisées en médecine et dans les matériaux, mais l'efficacité de la préparation de la poudre de cellulose et de la poudre de protéine est faible et la méthode de préparation courante de la cellulose nécessite un grand nombre de réactifs chimiques, et le degré de réaction est difficile à contrôler ; Méthode de préparation de la poudre de protéine Les méthodes de séchage traditionnelles ont de faibles rendements et la séparation centrifuge des solvants est sujette à l'agglomération. Sur la base de ces problèmes, des méthodes de préparation plus efficaces et à faible consommation d'énergie devraient être innovées en fonction de leurs propres caractéristiques. Avec la recherche continue sur la poudre de protéines naturelles renouvelables et la poudre de cellulose naturelle, de nouveaux domaines d'application sont développés, tels que les cosmétiques et les revêtements. Dans un avenir proche, la poudre de protéines naturelles et la poudre de cellulose naturelle créeront une plus grande valeur.
Application du nitrure d'aluminium dans le domaine de la haute conductivité thermique
À l'heure actuelle, l'application du nitrure d'aluminium dans le domaine de la conductivité thermique élevée se concentre principalement sur deux aspects : le substrat d'emballage et la charge conductrice thermique.
Matériau de substrat idéal pour l'emballage électronique
Le substrat d'emballage utilise principalement la conductivité thermique élevée du matériau lui-même pour évacuer la chaleur de la puce (source de chaleur) afin de réaliser un échange thermique avec l'environnement extérieur. Pour les dispositifs à semi-conducteurs de puissance, le substrat d'emballage doit répondre aux exigences suivantes :
(1) Conductivité thermique élevée ;
(2) Faites correspondre le coefficient de dilatation thermique du matériau de la puce ;
(3) Il a une bonne résistance à la chaleur, répond aux exigences d’utilisation à haute température des appareils électriques et a une bonne stabilité thermique ;
(4) Bonne isolation, répondant aux exigences d'interconnexion électrique et d'isolation de l'appareil ;
(5) Résistance mécanique élevée, répondant aux exigences de résistance des processus de traitement, d'emballage et d'application des appareils ;
(6) Le prix est approprié et adapté à une production et une application à grande échelle.
Mastic thermoconducteur
Avec la miniaturisation et l'intégration élevée des produits électroniques et de leurs dispositifs, les problèmes de dissipation thermique sont devenus un goulot d'étranglement important limitant le développement de la technologie électronique, et les matériaux composites thermoconducteurs tels que les matériaux d'interface thermique, qui déterminent l'effet de dissipation thermique, ont attiré de plus en plus d'attention. plus d'attention.
Actuellement, les matériaux composites thermoconducteurs commerciaux sont généralement composés de polymères et de charges thermoconductrices. La conductivité thermique des polymères étant très faible, généralement inférieure à 0,5 W/m·K, la conductivité thermique des matériaux composites thermiquement conducteurs est principalement déterminée par les charges thermiquement conductrices. À l'heure actuelle, les charges les plus utilisées sur le marché sont les charges d'oxyde représentées par Al2O3, etc. Cependant, la conductivité thermique intrinsèque de l'alumine n'est que de 38 à 42 W/m·K. En raison de ses limites, il sera difficile de préparer des matériaux de dissipation thermique répondant aux exigences du futur. Matériaux composites thermoconducteurs requis par le marché.
Il convient de souligner que bien que les performances globales du nitrure d'aluminium soient bien meilleures que celles de l'oxyde d'aluminium, de l'oxyde de béryllium et du carbure de silicium, et qu'il soit considéré comme un matériau idéal pour les substrats semi-conducteurs hautement intégrés et les emballages de dispositifs électroniques, il est sujet à l'hydrolyse. en absorbant l'eau de l'air. La réaction provoque le revêtement de la surface d'un film d'hydroxyde d'aluminium, qui interrompt le chemin de conduction thermique et affecte la transmission des phonons. De plus, sa forte teneur en remplissage augmentera considérablement la viscosité du polymère, ce qui n'est pas propice au processus de moulage.
Afin de surmonter les problèmes ci-dessus, la modification de la surface des particules thermiquement conductrices de nitrure d'aluminium doit être effectuée pour améliorer le problème de liaison d'interface entre les deux. Il existe actuellement deux méthodes principales pour modifier la surface des particules inorganiques. L’une est la méthode de réaction chimique de surface, qui consiste en l’adsorption ou la réaction de petites substances moléculaires telles que des agents de couplage à la surface de particules inorganiques. L'autre est la méthode de greffage de surface, qui est une réaction de greffage entre des monomères polymères et des groupes hydroxyles à la surface de particules inorganiques.
Actuellement, les modifications de surface des agents de couplage, telles que les agents de couplage silane et titanate et d'autres types d'agents de traitement de surface, sont couramment utilisées. Par rapport à la méthode de réaction chimique de surface, la méthode de greffage de surface présente une plus grande flexibilité. Il peut sélectionner des monomères et des processus de réaction de greffage qui répondent aux conditions selon différentes exigences caractéristiques.
Applications de la zéolite dans divers domaines
Depuis de nombreuses années, la zéolite est principalement utilisée pour la purification du sang dans le domaine médical. Dans les pays développés comme l'Europe et les États-Unis, la zéolite micronisée a été saluée comme un « dispositif médical naturel » dans le domaine médical.
Parce que la zéolite elle-même a une structure poreuse régulière et une petite taille de particules, elle peut filtrer des molécules, échanger des cations et adsorber des substances de métaux lourds. Par conséquent, une fois que la zéolite est entrée dans le corps humain, elle peut adsorber et éliminer diverses toxines, éléments radioactifs et autres métabolites nocifs dans le corps humain.
Ces dernières années, la zéolite naturelle a été largement utilisée dans les matériaux de construction écologiques, l'industrie pétrochimique, l'amélioration des sols, le traitement des eaux usées, la métallurgie, la médecine, l'industrie de l'énergie atomique et l'industrie légère, devenant ainsi un nouveau matériau naturel et respectueux de l'environnement important dans l'économie nationale. Par conséquent, le développement de la zéolite naturelle et ses applications attirent de plus en plus l’attention.
1. Dans les industries pétrolières et chimiques : utilisé comme craquage catalytique, hydrocraquage dans le raffinage du pétrole et l'aliénation chimique, le reformage, l'alkylation et la dismutation du pétrole ; agents de purification, de séparation et de stockage de gaz et de liquides; adoucissement de l'eau dure et dessalement de l'eau de mer. Agent; dessicant spécial (air sec, azote, hydrocarbures, etc.).
2. Dans l'industrie légère : utilisé dans la fabrication du papier, le caoutchouc synthétique, les plastiques, les résines, les charges de peinture et les couleurs de qualité, etc. Il est utilisé comme agent de séparation par adsorption et déshydratant dans la défense nationale, la technologie spatiale, la technologie de l'ultra-vide, le développement énergétique, industrie électronique, etc.
3. Dans le domaine des matériaux de construction écologiques : Il s’agit du plus grand domaine d’application de la zéolite. Selon les statistiques, les deux cinquièmes des zéolites mondiales sont utilisées dans l'industrie des matériaux de construction, ce qui peut améliorer efficacement les performances du béton ; ou utilisé dans les matériaux de décoration murale. Les zéolites ont de fortes capacités d'adsorption et peuvent absorber des molécules polaires telles que H2O, NH3, H2S, CO2, etc. ont une affinité élevée et peuvent toujours être adsorbées efficacement même dans des conditions de faible humidité relative, de faible concentration et de température élevée. 4. En agriculture : la zéolite peut être utilisée comme amendement du sol pour maintenir l’humidité, la fertilité et ajuster le pH. Dans la production d'engrais chimiques et de pesticides, la zéolite peut être utilisée comme milieu de dispersion de charge et de solidification.
5. En termes de protection de l'environnement : la zéolite peut être utilisée pour traiter les gaz résiduaires et les eaux usées, éliminer ou récupérer les ions métalliques des eaux usées et des liquides, et éliminer les polluants radioactifs des eaux usées.
6. En médecine : La zéolite est utilisée pour mesurer la quantité d’azote dans le sang et l’urine. La zéolite a également été développée comme produit de santé anti-âge et éliminant les métaux lourds accumulés dans le corps.
7. En stock : La zéolite est souvent utilisée dans le raffinage du sucre.
8. Matières premières pour les nouveaux matériaux de murs (blocs de béton cellulaire) : À mesure que les briques en terre cuite se retirent progressivement de la scène, la proportion d'application de nouveaux matériaux de murs atteint désormais 80 %. Les entreprises de fourniture de matériaux pour murs utilisent la gangue de charbon, les cendres volantes, la céramsite, les scories, les déchets industriels légers, les déchets de construction lourds, la zéolite, etc. comme matériaux principaux pour développer activement de nouveaux matériaux pour murs.
9. Dans les expériences de distillation chimique ou de chauffage : souvent utilisé pour éviter les chocs. Il existe un grand nombre de petits pores dans la structure de la zéolite, qui peuvent être utilisés comme noyaux de condensation de bulles pour faire bouillir le liquide réactionnel en douceur. Des morceaux de porcelaine cuite au biscuit brisés à la taille de grains de riz peuvent être utilisés à la place.
10. Il peut être utilisé comme additif alimentaire pour poissons et crevettes en aquaculture, et peut également être utilisé comme matériau de construction d'étang à poissons pour purifier la qualité de l'eau. Filtration d'ammoniac pour les écloseries de poissons ; média filtrant biologique.
Contrôle de la taille des particules et application du revêtement en poudre
Le revêtement en poudre est composé de particules microniques d’une granulométrie comprise entre 10 et 100 μm. Son processus de préparation et ses performances d'application sont affectés par la taille des particules, y compris la charge de surface, la stabilité au stockage, le taux de chargement de poudre pendant la pulvérisation électrostatique et le lit fluidisé. Stabilité en cours d'utilisation, angle d'application de la poudre et efficacité du revêtement, etc. À partir des caractéristiques de surface de particules, la corrélation entre la taille des particules et la charge de surface est introduite, ce qui s'étend à l'impact de la distribution des particules sur les caractéristiques du produit. Il explique également comment obtenir une distribution granulométrique spécifique dans le processus de concassage et de séparation mécanique.
Dans le processus de production de revêtements en poudre, la taille des particules est divisée en une taille de particule adaptée au revêtement via un broyeur pendant des décennies. Cependant, l'espacement granulométrique obtenu par broyage traditionnel est généralement compris entre 1,8 et 2,0, ce qui réduit le diamètre. Il faut des doubles cyclones pour éliminer la poudre fine, réduisant ainsi considérablement l'efficacité de la production et le rendement du produit. Le broyage pour obtenir une distribution granulométrique étroite tout en obtenant un rendement élevé a toujours été un défi majeur dans la production industrielle. Ces dernières années, l'unité de broyage d'optimisation de la taille des particules développée par Jiecheng peut ajuster efficacement la teneur en poudre fine <10 μm en optimisant le processus de broyage et de classification, et garantir qu'aucune poudre fine n'est produite en broyant à plusieurs reprises de grosses particules jusqu'à la plage de granulométrie définie. . Les produits ayant de grandes tailles de particules sont criblés et éliminés, contrôlant ainsi la distribution granulométrique dans la plage de diamètres de 1,3 à 1,6. Dans le même temps, des produits avec une concentration granulométrique très élevée sont obtenus sans réduire le rendement.
En raison de l'agglomération entre les particules, plus la taille des particules est petite, plus l'indice de vide est grand ; plus la plage de distribution granulométrique est large, la densité de tassement a tendance à devenir plus grande en raison de l'effet de remplissage des petites particules entre les grosses particules. Un emballage serré ne peut pas être obtenu avec une seule particule. Seules plusieurs tailles de particules peuvent obtenir un compactage serré. De plus, plus la différence de taille des particules est grande, plus la densité de tassement est élevée. Lorsque l'écart entre les petites particules et les grosses particules est de 4 à 5 fois, des particules plus fines peuvent être comblées. Dans les espaces entre grosses particules, la forme et la méthode de remplissage des particules affecteront également la densité de tassement. Lorsqu'il y a deux tailles de particules avec un rapport de quantité de 7:3, ou trois tailles de particules avec un rapport de quantité de 7:1:2, l'ensemble du système a la densité de tassement la plus élevée. Une densité apparente plus élevée peut améliorer l'uniformité du film de revêtement, obtenant ainsi un excellent effet de nivellement et une excellente brillance.
L'équipement de broyage qui broie généralement les revêtements en poudre en tailles de particules appropriées est un broyeur à classification pneumatique (ACM). Le principe est qu'une fois que les flocons entrent dans le disque de broyage principal du broyeur, ils sont broyés en particules par la force centrifuge et la collision avec la colonne de broyage du broyeur principal. Ensuite, la paroi interne du corps de broyage est transportée par le flux d'air vers le séparateur à cyclone pour la classification granulométrique. Le broyeur se compose d'un broyeur principal, d'un broyeur auxiliaire (classificateur), d'un tamis et d'un séparateur cyclone. Le volume d'air et la sélection du tamis déterminent la proportion de petites particules et de grosses particules ; dans le même temps, les caractéristiques du revêtement en poudre, la vitesse d'alimentation, la température et l'humidité ambiantes ainsi que la température d'alimentation en air ont également un impact crucial sur la taille des particules broyées.
Le broyeur d'optimisation de la taille des particules actuellement industrialisé peut réduire efficacement la formation de poudre fine en modifiant l'équilibre des systèmes d'entrée et de sortie d'air dans le système, et obtenir des produits avec une concentration granulométrique élevée. Dans le même temps, la taille médiane des particules peut être comprise entre 15 et 60. Ajustée dans la plage du µm, elle peut produire des produits avec des tailles de particules normales ainsi que des poudres en couche mince avec une taille de particule médiane de 15 à 25 µm.
Applications de la fibre de verre broyée
La fibre de verre broyée est fabriquée en broyant des brins bruts de fibre de verre à l'aide d'un équipement de concassage tel qu'un broyeur à marteaux ou un broyeur à boulets. La longueur moyenne de la fibre est de 30 à 100 microns. Lorsqu'elle est observée au microscope, sa section transversale est cylindrique. La fibre de verre broyée dans mon pays est généralement calibrée en fonction de la longueur et du diamètre de la fibre. Par exemple, EMF-200 fait référence à des fibres broyées d'un diamètre moyen de 7,5 microns et d'une longueur moyenne de 80 à 110 microns.
À l'heure actuelle, la fibre de verre broyée est principalement utilisée comme matériau de friction haute performance dans mon pays. La charge traditionnelle des matériaux de friction est l’amiante. Cependant, il a été rapporté à l’étranger que l’amiante est cancérigène. Le marché international a boycotté les matériaux de friction contenant de l'amiante ces dernières années, offrant ainsi un vaste marché pour le broyage des fibres de verre.
La fibre de verre broyée utilisée comme matériau de friction subit un traitement chimique de surface pour accélérer la pénétration de la résine et répondre aux exigences particulières en matière de performances de moulage et de performances du produit. Ses spécifications incluent EMF-200, EMF-250 et EMF-300, et les plages de fluctuation de longueur de fibre correspondantes sont de 110 à 80 microns, de 80 à 50 microns et de 50 à 30 microns.
Le matériau de friction ajouté avec de la fibre de verre broyée a non seulement un coefficient de friction élevé, mais présente également une durabilité et une stabilité thermique. Lorsqu'il entre en contact par friction avec les pièces proches (comme le rotor), il ne produit qu'un léger bruit et provoque une usure des pièces frottées. Le volume est réduit au minimum.
Ce matériau de friction haute performance peut être largement utilisé comme plaquettes de frein et disques d'embrayage pour automobiles, mâchoires de frein pour véhicules de tourisme et de marchandises, locomotives ferroviaires et diverses plates-formes de forage, blocs de friction pour équipements d'estampage et machines d'ingénierie et minières, et cônes pour machines de levage. . Anneaux de frein en forme, etc.
La fibre de verre broyée peut également être utilisée comme charge fonctionnelle dans le plastique ABS pour modifier le plastique ABS afin de répondre aux exigences de transformation du plastique et de performances d'application du produit. Lorsqu'une usine produisait des pièces telles que la plaque inférieure et la plaque de recouvrement du contrôleur de programme d'une machine à laver entièrement automatique, parce qu'elles étaient fabriquées en plastique ABS pur, la plaque inférieure et la plaque de recouvrement étaient sérieusement déformées, les dimensions des pièces étaient instable et les trous de vis ont glissé. dents, ce qui a entraîné la mise au rebut de nombreux produits finis car ils ne pouvaient pas être assemblés. Plus tard, de la fibre de verre broyée a été utilisée pour remplir le plastique ABS afin de modifier le plastique : le taux de retrait a été réduit de 1 % à 2 % à l'origine à 0,4 % à 0,5 %. Lors du serrage des vis autotaraudeuses, les dents ne glisseront pas et ne se fissureront pas, et elles seront fabriquées en même temps. La surface et les pièces du panneau sont lisses, rigides et non déformées, et les performances de traitement du plastique sont bonnes. De plus, l'ajout de fibre de verre broyée au stratifié peut améliorer la résistance aux fissures et à l'usure du stratifié, réduire le retrait du stratifié et améliorer la résistance lamellaire. Dans le même temps, il joue également un certain rôle dans l’amélioration du module élastique de flexion des stratifiés et dans la compression des moules élastiques. Lorsque le mélange de résine et de fibre de verre broyé est ajouté au moule, il peut lisser les défauts de la surface extérieure, arrondir les bords et les coins de la structure du moule, ainsi qu'arrondir les nervures de renforcement recouvertes de tissu de verre pré-connectées à l'extérieur. de la structure du moule.
Une fois la résine renforcée de fibre de verre broyée durcie, la dureté du produit est plus élevée et ses performances de dilatation thermique sont similaires à celles du FRP superposé à la main renforcé de tissu de verre, de sorte que le produit est moins susceptible de se fissurer.
L'utilisation simultanée de composants tensioactifs et de fibres de verre broyées dans le système de résine peut améliorer ses performances de résistance à l'humidité, réduire l'absorption d'eau et augmenter le taux de rétention de la résistance à l'humidité.
10 domaines d'application majeurs de la poudre de silice
La poudre de microsilice est une poudre de silice fabriquée à partir de quartz cristallin, de quartz fondu, etc., et traitée par broyage, classification de précision, élimination des impuretés et autres processus. Il est largement utilisé dans les stratifiés cuivrés, les mastics plastiques époxy, les matériaux d'isolation électrique, le caoutchouc, les plastiques, les revêtements, les adhésifs, la pierre artificielle, la céramique en nid d'abeille, les cosmétiques et d'autres domaines.
1. Stratifié cuivré
À l'heure actuelle, la poudre de silice utilisée dans les stratifiés cuivrés peut être divisée en poudre de silice cristalline, poudre de silice fondue, poudre de silice sphérique et poudre de silice composite. Le rapport pondéral de remplissage de résine dans le stratifié cuivré est d'environ 50 %, et le taux de remplissage de poudre de silice dans la résine est généralement de 30 %, c'est-à-dire que le taux pondéral de remplissage de poudre de silice dans le stratifié cuivré est d'environ 15 %. .
2. Composé d'étanchéité en plastique époxy
La poudre de microsilice est la charge la plus importante dans le composé de moulage époxy (EMC), représentant environ 60 à 90 %. L'amélioration des performances du composé de moulage époxy doit être obtenue en améliorant les performances de la poudre de silice. Par conséquent, la taille des particules, la pureté et la sphéricité de la poudre de silice sont importantes. le diplôme a des exigences plus élevées.
3. Matériaux d'isolation électrique
La poudre de microsilice est utilisée comme charge isolante en résine époxy pour les produits d’isolation électrique. Il peut réduire efficacement le coefficient de dilatation linéaire du produit durci et le taux de retrait pendant le processus de durcissement, réduire les contraintes internes et améliorer la résistance mécanique du matériau isolant, améliorant ainsi efficacement le matériau isolant. propriétés mécaniques et électriques.
4. Caoutchouc
La poudre de silice présente les avantages d'une petite taille de particules, d'une grande surface spécifique, d'une bonne résistance à la chaleur et à l'usure, et peut améliorer la résistance à l'usure, la résistance à la traction et le module, une déchirure élevée et d'autres propriétés des matériaux composites en caoutchouc. Cependant, la surface de la poudre de silice contient une grande quantité de silanol acide. Si les groupes silanol acides ne sont pas modifiés, la poudre de silice sera inégalement dispersée dans le caoutchouc et les groupes acides réagiront facilement avec les accélérateurs alcalins, prolongeant ainsi le temps de vulcanisation du caoutchouc. composite.
5. Plastique
La poudre de microsilice peut être utilisée comme charge dans le polyéthylène (PE), le chlorure de polyvinyle (PVC), le polypropylène (PP), l'éther de polyphénylène (PPO) et d'autres matériaux dans le processus de fabrication des plastiques. Il est largement utilisé dans la construction, l'automobile, les communications électroniques, les matériaux isolants, l'agriculture, les nécessités quotidiennes, la défense nationale et l'industrie militaire et dans de nombreux autres domaines.
6. Peindre
La poudre de microsilice peut être utilisée comme charge dans l’industrie du revêtement. Cela peut non seulement réduire le coût de préparation des revêtements, mais également améliorer la résistance aux températures élevées, la résistance aux acides et aux alcalis, la résistance à l'usure, la résistance aux intempéries et d'autres propriétés des revêtements. Il peut être largement utilisé dans les matériaux de construction, les automobiles, les tuyaux, la quincaillerie, etc. Les appareils électroménagers et autres domaines.
7. Adhésif
En tant que matériau de remplissage fonctionnel inorganique, la poudre de silicone peut réduire efficacement le coefficient de dilatation linéaire du produit durci et le retrait pendant le durcissement lorsqu'elle est remplie de résine adhésive, améliorer la résistance mécanique de l'adhésif, améliorer la résistance thermique, la perméabilité et les performances de dissipation thermique, améliorant ainsi l'effet de nouage et d'étanchéité.
La distribution granulométrique de la poudre de silice affectera la viscosité et les propriétés de sédimentation de l'adhésif, affectant ainsi l'aptitude au traitement de l'adhésif et le coefficient de dilatation linéaire après durcissement.
8. Pierre de quartz artificielle
Lorsque la poudre de silice est utilisée comme charge dans les dalles de quartz artificiel, elle peut non seulement réduire la consommation de résine insaturée, mais également améliorer la résistance à l'usure, la résistance aux acides et aux alcalis, la résistance mécanique et d'autres propriétés des dalles de quartz artificiel.
9. Céramique en nid d'abeille pour automobile
Le filtre d'échappement automobile DPF (filtre à particules diesel) composé d'un support en céramique en nid d'abeille pour la purification des gaz d'échappement des automobiles et d'un matériau de cordiérite pour la purification des gaz d'échappement des moteurs diesel est composé d'alumine, de poudre de silice et d'autres matériaux par mélange, moulage par extrusion, séchage, frittage, etc.
10. Cosmétiques
La poudre de silice sphérique a une bonne fluidité et une grande surface spécifique, ce qui la rend utilisée dans les cosmétiques tels que le rouge à lèvres, les gâteaux en poudre et les fonds de teint.
Différents domaines d'application de la poudre de silice ont des exigences de qualité différentes. La recherche sur les applications de la poudre de silice se concentrera principalement sur les domaines de haute technologie tels que les stratifiés cuivrés haut de gamme, les revêtements haut de gamme, les adhésifs haute performance et les matériaux isolants produits à partir de poudre de silice sphérique comme matière première. Raffinement et fonctionnalité La spécialisation sera la direction principale de l'application de la poudre de silice à l'avenir.
De nouveaux matériaux de gestion thermique continuent de se développer
Le matériau conducteur thermique est un matériau qui améliore la distribution de la chaleur et l'efficacité de la conduction thermique et est utilisé pour garantir la fiabilité et la durée de vie des systèmes d'équipement électronique. Selon ses scénarios d'application et ses propriétés morphologiques, il comprend principalement un film de dissipation thermique en graphite, des matériaux de dissipation thermique conducteurs thermiques (caloducs, chambres à vapeur, etc.) et des matériaux d'interface conducteurs thermiques (tels que la graisse de silicone conductrice thermique, le gel conducteur thermique, etc. .).
Le développement industriel des matériaux thermoconducteurs remonte aux années 1950, lorsque les matériaux thermoconducteurs étaient principalement l'aluminium et le cuivre ; Dans les années 1960 et 1970, les matériaux silicones se développent rapidement et les caloducs apparaissent. Des années 1970 au début du XXIe siècle, les matériaux en graphite se sont développés rapidement et ont été largement utilisés. Depuis lors, avec le développement de nouvelles industries telles que la 5G et les batteries de puissance, la demande en conductivité thermique a augmenté et de nouveaux matériaux de gestion thermique ont continué à se développer.
Film de graphite épais
Le film de graphite naturel est le premier matériau de distribution de chaleur à base de graphite et le premier matériau de distribution de chaleur utilisé. Le graphite en flocons à haute teneur en carbone peut obtenir un film de graphite naturel grâce à un traitement chimique et un laminage d'expansion à haute température. Le processus de fabrication est simple et mon pays dispose d'abondantes réserves naturelles de graphite et d'avantages de coûts exceptionnels. Le problème du film de graphite naturel réside dans les deux points suivants : premièrement, en tant que produit naturel, ses feuilles sont sujettes à des défauts structurels, qui affecteront les performances locales de distribution de chaleur ; Deuxièmement, bien que la conductivité thermique latérale du graphite naturel ait dépassé celle de la plupart des matériaux, sa conductivité thermique longitudinale n'est pas suffisamment exceptionnelle et elle est principalement utilisée dans les domaines de produits bas de gamme.
Graphène
Le graphène est un nouveau matériau de répartition de la chaleur, connu sous le nom de « guerrier hexagonal », doté d'une forte conductivité thermique latérale et d'une grande flexibilité. Le graphène fait référence à une seule couche d'atomes de carbone. Sa conductivité thermique théorique atteint 5 300 W/m·K, ce qui en fait l'une des substances ayant la conductivité thermique la plus élevée à ce jour. Avec l’amélioration continue des performances des produits électroniques, la demande croissante d’égalisation thermique a conduit à l’utilisation de membranes de graphène. Outre la conductivité thermique élevée, la flexibilité des films de graphène est également une propriété importante.
Caloduc ultra fin
Le caloduc présente des caractéristiques d'égalisation rapide de la température et est composé d'un tube métallique creux externe et d'un liquide interne à phase variable. Son principe de fonctionnement est d'égaliser rapidement la température de la surface du tube grâce à la circulation continue de changements biphasés liquide et vapeur dans la cavité du tube métallique creux. Les caloducs sont couramment utilisés dans divers échangeurs de chaleur, refroidisseurs, etc., et sont principalement responsables d'une conduction thermique rapide. Ils constituent actuellement l’élément conducteur de chaleur le plus courant et le plus efficace dans les dispositifs de dissipation thermique des produits électroniques.
Chambre à vapeur ultra fine
Les chambres à vapeur sont des dispositifs thermiques haut de gamme et sont principalement utilisées dans les équipements sensibles à l'épaisseur ou au poids. La chambre à vapeur est généralement composée de cuivre externe et de condensat interne à phase variable. Sa structure et son principe de trempage thermique sont similaires à ceux d'un caloduc. La différence est que la chambre à vapeur prend la forme d’une plaque bidimensionnelle. Grâce aux quatre étapes de conduction, d'évaporation, de convection et de solidification, la chaleur dégagée par la source de chaleur ponctuelle est répartie uniformément sur l'ensemble du plan. L'effet d'égalisation thermique dépasse celui des matériaux à base de graphite.
Matériaux d'interface thermique remplis hybrides
Les matériaux d'interface thermique sont généralement constitués de deux parties : un matériau de matrice et une charge. Le matériau de base est principalement utilisé pour garantir que le matériau d'interface thermique peut couvrir tous les endroits où existent des entrefers, et il est principalement constitué de polymères fluides. Les charges sont constituées de divers matériaux à haute conductivité thermique, tels que des métaux et des oxydes métalliques, des nitrures, des carbures, etc., pour améliorer l'efficacité du transfert de chaleur.
Matériaux composites à changement de phase thermoconducteurs
Les matériaux thermoconducteurs à changement de phase sont principalement utilisés dans les dispositifs hautes performances qui nécessitent une faible résistance thermique et une efficacité de conductivité thermique élevée, avec une fiabilité élevée et une sécurité élevée. Son principe de fonctionnement consiste à utiliser le processus de changement de phase pour conduire la chaleur. Lorsque la température atteint le point de changement de phase, le matériau de phase thermoconducteur subit un changement de phase, passant d'un état solide à un état fluide, et s'écoule sous pression dans l'espace irrégulier entre l'élément chauffant et le radiateur.
L'importance des poudres pour les céramiques avancées
L'importance des poudres pour les céramiques avancées se reflète directement dans la définition que les gens ont de la céramique avancée.
La définition générale des céramiques avancées est la suivante : utiliser des composés inorganiques de haute pureté, ultrafins, synthétisés artificiellement ou sélectionnés comme matières premières, ayant une composition chimique précise, une technologie de fabrication et de traitement précise et une conception structurelle, et ayant d'excellentes propriétés mécaniques, acoustiques, optiques et thermiques. propriétés. Les céramiques aux propriétés électriques, biologiques et autres sont des oxydes ou non-oxydes composés d'éléments métalliques (Al, Zr, Ca, etc.) et d'éléments non métalliques (O, C, Si, B, etc.). Ils sont composés de liaisons ioniques et de liaisons covalentes. Matériaux céramiques collés conjointement.
En termes de composition chimique, deux aspects sont généralement recherchés : une pureté élevée et un rapport précis.
En termes de haute pureté. La présence d’impuretés peut parfois sérieusement affecter les performances des produits. Par exemple, des impuretés telles que le silicium, le calcium, le fer, le sodium et le potassium existent souvent dans l'alumine de haute pureté. La présence d’impuretés de fer rendra le matériau fritté noir et foncé ; les impuretés de sodium et de potassium affecteront les propriétés électriques du matériau, provoquant une détérioration de ses propriétés électriques ; et les deux impuretés restantes provoqueront une croissance anormale des grains du matériau pendant le processus de frittage. Dans le cas des céramiques transparentes, l’impact des impuretés est encore plus important. La présence d'impuretés dans la poudre céramique déclarera directement la « cécité » de la céramique transparente. En effet, les impuretés, en tant que deuxième phase, sont très différentes des propriétés optiques du matériau du corps céramique, ce qui provoque souvent des centres de diffusion et d'absorption qui réduiront considérablement la transmission lumineuse de la céramique. Dans les céramiques nitrurées telles que le nitrure de silicium et le nitrure d'aluminium, la présence d'impuretés d'oxygène peut entraîner une diminution de la conductivité thermique.
En termes de ratio. Dans les formules de production de céramiques, la plupart du temps, il n'est pas nécessaire d'avoir un composant unique de très « haute pureté », mais certains matériaux auxiliaires, tels que des auxiliaires de frittage, sont souvent ajoutés. Dans ce cas, un dosage précis est l'exigence la plus fondamentale, car les différentes compositions et teneurs chimiques auront un impact décisif sur les performances du produit.
Composition des phases
Généralement, la poudre doit avoir autant que possible la même phase physique que le produit céramique, et aucun changement de phase ne devrait se produire pendant le processus de frittage. Bien que parfois un changement de phase puisse effectivement favoriser la densification des céramiques, dans la plupart des cas, l'apparition d'un changement de phase n'est pas propice au frittage des céramiques.
Taille et morphologie des particules
D’une manière générale, plus les particules sont fines, mieux c’est. Car selon la théorie du frittage existante, la vitesse de densité du corps est inversement proportionnelle à la taille de la poudre (ou à sa taille à une certaine puissance). Plus les particules sont petites, plus elles sont propices au frittage. Par exemple, en raison de sa surface spécifique élevée, la poudre ultrafine de nitrure d'aluminium augmentera la force motrice du frittage pendant le processus de frittage et accélérera le processus de frittage.
La meilleure fluidité de la poudre céramique de forme régulière aura un impact positif sur le moulage et le frittage ultérieurs. Le processus de granulation consiste à permettre à la poudre de former une forme sphérique sous l'action du liant, ce qui montre également indirectement que la poudre céramique sphérique joue un rôle positif dans l'amélioration de la densité de la céramique pendant les processus de moulage et de frittage.
Uniformité
L’uniformité de la poudre est facilement négligée, mais en réalité son importance est plus importante que les aspects précédents. En d’autres termes, la performance des aspects précédents est très importante pour voir son uniformité.
Il en va de même pour la taille des particules. La taille fine des particules est importante, mais si la taille moyenne des particules est seulement fine et que la répartition est inégale ou très large, cela sera extrêmement préjudiciable au frittage de la céramique. Étant donné que les particules de tailles différentes ont des vitesses de frittage différentes, les zones contenant des particules plus grossières ne seront probablement pas denses. Dans le même temps, les particules grossières peuvent également devenir le noyau d’une croissance anormale des grains. Enfin, la céramique doit non seulement être densifiée à une température plus élevée, mais présente également une microstructure inégale, ce qui affecte sérieusement ses performances.