Enam jalur proses untuk kaca kuarsa dengan kemurnian tinggi
Kaca kuarsa memiliki kemurnian tinggi, transmitansi spektral tinggi, koefisien ekspansi termal rendah, dan ketahanan yang sangat baik terhadap guncangan termal, korosi, dan radiasi ultraviolet yang dalam. Kaca ini banyak digunakan dalam bidang manufaktur industri kelas atas seperti optik, kedirgantaraan, dan semikonduktor.
Kaca kuarsa dapat diklasifikasikan menurut proses persiapannya. Ada dua jenis bahan baku utama untuk menyiapkan kaca kuarsa. Jenis pertama adalah pasir kuarsa dengan kemurnian tinggi, yang digunakan untuk peleburan listrik dan pemurnian gas untuk menyiapkan kaca kuarsa lebur pada suhu tinggi melebihi 1800°C; jenis kedua adalah senyawa yang mengandung silikon, yang digunakan untuk menyiapkan kaca kuarsa sintetis melalui reaksi kimia.
Metode peleburan listrik
Metode peleburan listrik adalah melelehkan bahan baku kuarsa bubuk dalam wadah dengan pemanasan listrik, dan kemudian membentuk kaca kuarsa melalui proses vitrifikasi pendinginan cepat. Metode pemanasan utama meliputi resistansi, busur, dan induksi frekuensi menengah.
Metode pemurnian gas
Secara industri, metode pemurnian gas sedikit lebih lambat daripada metode peleburan listrik. Metode ini menggunakan nyala api hidrogen-oksigen untuk melelehkan kuarsa alami, dan kemudian secara bertahap menumpuknya pada permukaan target kaca kuarsa. Kaca kuarsa lebur yang diproduksi dengan metode pemurnian gas terutama digunakan untuk sumber cahaya listrik, industri semikonduktor, lampu xenon bulat, dll. Pada awalnya, tabung kaca kuarsa transparan berkaliber besar dan wadah peleburan langsung dilebur dengan pasir kuarsa dengan kemurnian tinggi pada peralatan khusus menggunakan nyala api hidrogen-oksigen. Sekarang metode pemurnian gas umumnya digunakan untuk menyiapkan ingot kuarsa, dan kemudian ingot kuarsa diproses dingin atau panas untuk membuat produk kaca kuarsa yang dibutuhkan.
Metode CVD
Prinsip metode CVD adalah memanaskan cairan SiCl4 yang mudah menguap untuk membuatnya menjadi gas, dan kemudian membiarkan SiCl4 yang berbentuk gas memasuki nyala api hidrogen-oksigen yang terbentuk oleh pembakaran hidrogen dan oksigen di bawah dorongan gas pembawa (O2), bereaksi dengan uap air pada suhu tinggi untuk membentuk partikel amorf, mengendap pada substrat pengendapan yang berputar, dan kemudian meleleh pada suhu tinggi untuk membentuk kaca kuarsa. Metode PCVD
Proses PCVD pertama kali diusulkan oleh Corning pada tahun 1960-an. Proses ini menggunakan plasma untuk menggantikan nyala api hidrogen-oksigen sebagai sumber panas untuk menyiapkan kaca kuarsa. Suhu nyala api plasma yang digunakan dalam proses PCVD jauh lebih tinggi daripada nyala api biasa. Suhu intinya dapat mencapai 15000K, dan suhu rata-ratanya adalah 4000~5000K. Gas kerja dapat dipilih dengan tepat sesuai dengan persyaratan proses tertentu.
Metode CVD dua langkah
Metode CVD tradisional juga disebut metode satu langkah atau metode langsung. Karena uap air terlibat dalam reaksi, kandungan hidroksil dalam kaca kuarsa yang disiapkan dengan metode CVD satu langkah umumnya tinggi dan sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kekurangan ini, para insinyur menyempurnakan metode CVD satu langkah dan mengembangkan metode CVD dua langkah, yang juga disebut metode sintesis tidak langsung.
Modifikasi Termal
Metode modifikasi termal pertama-tama melunakkan bahan dasar kaca kuarsa dengan memanaskannya, lalu memperoleh produk yang diinginkan melalui metode seperti penenggelaman palung dan penarikan. Dalam tungku modifikasi termal, badan tungku dipanaskan dengan pemanasan induksi elektromagnetik. Arus bolak-balik yang dialirkan melalui kumparan induksi dalam tungku menghasilkan medan elektromagnetik bolak-balik di ruang angkasa, dan medan elektromagnetik tersebut bekerja pada elemen pemanas untuk menghasilkan arus dan panas. Saat suhu naik, bahan dasar kaca kuarsa melunak, dan pada saat ini, batang/tabung kaca kuarsa dapat dibentuk dengan menariknya ke bawah menggunakan traktor. Dengan menyesuaikan suhu dalam tungku dan kecepatan penarikan, batang/tabung kaca kuarsa dengan diameter berbeda dapat ditarik. Susunan kumparan dan struktur tungku dari tungku pemanas induksi elektromagnetik memiliki pengaruh besar pada medan suhu dalam tungku. Dalam produksi aktual, medan suhu dalam tungku perlu dikontrol secara ketat untuk memastikan kualitas produk kaca kuarsa.
Apa saja jenis dan aplikasi luas bentonit?
Bentonit terbagi menjadi beberapa jenis, seperti bentonit natrium, bentonit kalsium, bentonit hidrogen, dan bentonit organik, berdasarkan perbedaan kation antarlapisan.
Bentonit natrium: Bentonit ini memiliki daya kembang, daya serap air, daya rekat, dan plastisitas yang sangat baik, dan merupakan jenis bentonit yang paling banyak digunakan.
Bentonit kalsium: Dibandingkan dengan bentonit natrium, daya kembang dan daya rekatnya sedikit lebih lemah, tetapi harganya lebih ekonomis, dan cocok untuk beberapa kesempatan dengan persyaratan kinerja yang rendah.
Bentonit hidrogen: Bentonit ini memiliki sifat kimia khusus dan dapat memberikan sifat unik dalam kondisi tertentu, seperti stabilitas suhu tinggi.
Bentonit organik: Melalui modifikasi organik, bentonit ini memiliki dispersibilitas, suspensi, dan stabilitas yang lebih baik, dan cocok untuk bidang aplikasi tingkat tinggi.
Aplikasi bentonit yang luas
Fleksibilitas bentonit membuatnya memainkan peran penting dalam berbagai bidang, dan jangkauan bidang aplikasinya yang luas sungguh menakjubkan.
Bidang konstruksi: Bentonit banyak digunakan dalam produksi bahan insulasi suara dan insulasi panas bangunan, pelapis kedap air, bahan dinding, dan produk lainnya karena sifatnya yang mengembang dan melekat dengan baik, sehingga memberikan dukungan kuat bagi pembangunan hijau di industri konstruksi.
Bidang perlindungan lingkungan: Bentonit memiliki kapasitas penyerapan yang kuat dan dapat menyerap zat-zat berbahaya seperti ion logam berat dan polutan organik dalam air. Bentonit merupakan bahan penting dalam bidang perlindungan lingkungan. Pada saat yang sama, bentonit juga dapat digunakan dalam konstruksi lapisan antirembesan di tempat pembuangan sampah untuk mencegah kebocoran lindi tempat pembuangan sampah secara efektif.
Bidang metalurgi: Bentonit terutama digunakan sebagai bahan pelapis tungku dalam industri metalurgi. Bentonit tahan terhadap suhu tinggi dan erosi, serta melindungi badan tungku dari terak suhu tinggi.
Bidang pertanian: Bentonit memiliki fungsi memperbaiki struktur tanah dan meningkatkan kesuburan tanah. Dengan menambahkan bentonit, permeabilitas udara dan retensi air tanah dapat ditingkatkan, dan pertumbuhan tanaman dapat ditingkatkan.
Industri pengecoran: Bentonit digunakan sebagai pelapis dan perekat dalam industri pengecoran untuk meningkatkan kualitas permukaan dan kekuatan coran.
Industri makanan: Bentonit terutama digunakan untuk pemutihan dan pemurnian dalam industri makanan, seperti penghilangan warna minyak dan lemak, pemurnian larutan gula, dll.
Pengeboran minyak: Bentonit merupakan bahan baku penting untuk lumpur pengeboran minyak, yang dapat menyesuaikan viskositas, gaya geser, dan kehilangan air dari lumpur serta meningkatkan efisiensi pengeboran.
Permintaan untuk peralatan pembuatan bubuk bentonit
Dengan perluasan area aplikasi bentonit yang berkelanjutan, permintaan untuk peralatan pembuatan bubuk bentonit juga meningkat. Saat memilih peralatan penggilingan, perlu mempertimbangkan beberapa faktor seperti kinerja peralatan, kapasitas produksi, konsumsi energi, dan layanan purnajual.
Saat memilih bubuk mineral untuk plastik, perhatikan 11 indikator ini
Bahan bubuk mineral umum yang digunakan dalam industri plastik meliputi kalsium karbonat (kalsium berat, kalsium ringan, kalsium nano), bedak, kaolin, wollastonit, bubuk brusit, bubuk mika, bubuk barit, barium sulfat, dan banyak jenis lainnya. Untuk tujuan utama penambahan pengisian, umumnya dapat digunakan hingga puluhan hingga ratusan phr. Untuk tujuan peningkatan kinerja dan pengurangan biaya, umumnya dapat digunakan hingga puluhan bagian.
Sifat pengisi mineral anorganik memiliki banyak pengaruh pada produk plastik, termasuk komposisi dan sifat fisik dan kimia, ukuran dan distribusi partikel, bentuk partikel dan sifat permukaan, serta kepadatan, kekerasan, keputihan, dll., yang berdampak pada kinerja dan persyaratan parameter proses plastik.
1. Karakteristik bentuk geometris
Pengaruh partikel pengisi dengan bentuk geometris yang berbeda pada kekuatan produk plastiknya umumnya berserat> serpihan> kolom> kubik> bulat. Pengisi serpihan membantu meningkatkan kekuatan mekanis produk, tetapi tidak kondusif untuk pemrosesan pencetakan.
2. Ukuran partikel dan karakteristik permukaan
Secara umum, semakin kecil ukuran partikel pengisi mineral nonlogam anorganik, semakin baik sifat mekanis plastik saat terdispersi secara merata. Namun, saat mengurangi ukuran partikel pengisi, teknologi pemrosesan menjadi lebih rumit dan biayanya pun meningkat.
3. Luas permukaan spesifik
Semakin besar luas permukaan spesifik, semakin baik afinitas antara pengisi dan resin, tetapi semakin sulit untuk mengaktifkan permukaan pengisi dan semakin tinggi biayanya. Namun, untuk partikel pengisi dengan volume yang sama, semakin kasar permukaannya, semakin besar luas permukaan spesifiknya.
4. Kepadatan
Partikel dengan bentuk yang berbeda memiliki ukuran dan distribusi partikel yang berbeda. Jika massanya sama, kepadatan partikel dengan kepadatan sebenarnya yang sama mungkin tidak sama karena volume penumpukan yang berbeda.
5. Kekerasan
Kekerasan yang tinggi dapat meningkatkan ketahanan aus produk, tetapi akan membuat peralatan pemrosesan menjadi aus. Orang tidak ingin manfaat penggunaan pengisi diimbangi oleh keausan peralatan pemrosesan. Untuk bahan pengisi dengan kekerasan tertentu, intensitas keausan permukaan logam peralatan pemrosesan meningkat seiring dengan peningkatan ukuran partikel bahan pengisi, dan intensitas keausannya cenderung stabil setelah ukuran partikel tertentu.
6. Warna
Untuk menghindari perubahan warna matriks material yang diisi atau efek buruk pada pewarnaan matriks, sebagian besar persyaratan produksi mengharuskan tingkat keputihan setinggi mungkin.
7. Nilai penyerapan minyak
Nilai penyerapan minyak bahan pengisi memengaruhi jumlah plasticizer yang digunakan dalam sistem pengisian dan kemampuan proses material. Bahan pengisi dengan nilai penyerapan minyak yang rendah memiliki kemampuan proses sistem pengisian yang baik dan mudah dicampur dengan resin, yang dapat mengurangi jumlah plasticizer yang digunakan.
8. Sifat optik
Beberapa produk dapat menggunakan penyerapan cahaya bahan pengisi untuk meningkatkan suhu, seperti rumah kaca plastik pertanian.
9. Sifat listrik
Kecuali grafit, sebagian besar bahan pengisi mineral anorganik adalah isolator listrik.
10. Komposisi kimia
Aktivitas kimia, sifat permukaan (efek), sifat termal, sifat optik, sifat listrik, sifat magnetik, dll. dari pengisi mineral anorganik sangat bergantung pada komposisi kimia.
11. Efek termokimia
Polimer mudah terbakar, tetapi sebagian besar pengisi mineral anorganik, karena sifatnya yang tidak mudah terbakar, mengurangi zat yang mudah terbakar setelah ditambahkan ke matriks polimer dan menunda pembakaran matriks. Pengisi tahan api yang ramah lingkungan.
Singkatnya, peran pengisi mineral non-logam anorganik dalam komposit polimer dapat diringkas sebagai peningkatan, peningkatan, dan pemberian fungsi baru. Namun, karena pengisi mineral non-logam anorganik dan polimer organik memiliki kompatibilitas yang buruk, pengisi mineral non-logam anorganik dimodifikasi untuk meningkatkan kompatibilitasnya dengan polimer organik dan menghindari dispersi tegangan yang tidak merata yang disebabkan oleh penambahan langsung.
Karakteristik dan aplikasi tiga produk bubuk mikro silikon umum
Bubuk silika dibuat dari kuarsa kristal, kuarsa lebur, dan bahan baku lainnya melalui penggilingan, pemeringkatan presisi, penghilangan kotoran, dan proses lainnya untuk menghasilkan bubuk silikon dioksida.
1. Klasifikasi bubuk mikro silikon
Menurut morfologi partikel, bubuk mikro silikon dapat dibagi menjadi bubuk mikro silikon sudut dan bubuk mikro silikon bulat. Menurut bahan baku yang berbeda, bubuk mikro silikon kristal dapat dibagi menjadi bubuk mikro silikon kristal sudut dan bubuk mikro silikon cair sudut. Kinerja dan harga bubuk mikro silikon kristal, cair, dan bulat meningkat secara bergantian.
Bubuk mikro silikon kristal terbuat dari blok kuarsa alami, pasir kuarsa, dll. sebagai bahan baku, dan diproses melalui penggilingan, pemeringkatan presisi, penghilangan kotoran, dan proses lainnya.
Bubuk mikro silikon lebur terbuat dari kuarsa lebur, kaca, dan bahan lainnya sebagai bahan baku utama, dan diproduksi melalui penggilingan, pemeringkatan presisi, dan penghilangan kotoran.
Bubuk mikro silikon bulat terbuat dari bubuk mikro silikon sudut terpilih (terbuat dari blok kuarsa/pasir kuarsa, blok kuarsa lebur/pasir kuarsa, bahan kaca) sebagai bahan baku, dan diproses menjadi bahan bubuk silikon dioksida bulat dengan metode nyala api. Selain itu, bubuk mikro silikon juga dapat dibuat dengan metode pembakaran dan ledakan serta metode fase cair.
2. Aplikasi bubuk mikro silikon
(1) Laminasi berlapis tembaga
Laminasi berlapis tembaga biasa umumnya menggunakan bubuk mikro silikon sudut, yang terutama berperan dalam mengurangi biaya. Beberapa bubuk cair memiliki kinerja yang lebih baik. Misalnya, laminasi berlapis tembaga dengan tingkat teknis yang lebih tinggi seperti frekuensi tinggi dan kecepatan tinggi, substrat HDI, dll. umumnya menggunakan bubuk mikro silikon bulat berkinerja tinggi yang dimodifikasi (biasanya dengan ukuran partikel median kurang dari 3um).
Misalnya, bubuk mikro silikon kristal memiliki proses yang sederhana dan biaya rendah, dan terutama digunakan untuk laminasi berlapis tembaga rumah tangga dengan persyaratan yang relatif rendah untuk akurasi dan kepadatan produk, kecepatan transmisi sinyal, dll.
Bubuk mikro silikon cair memiliki kinerja yang baik, biaya sedang, kehilangan dielektrik rendah dan koefisien ekspansi linier, dan dapat digunakan dalam laminasi berlapis tembaga yang digunakan dalam ponsel pintar, tablet, mobil, komunikasi jaringan dan peralatan industri.
Bubuk mikro silikon bulat memiliki sifat yang sangat baik seperti fluiditas yang baik, tegangan rendah, luas permukaan spesifik kecil dan kepadatan pengepakan tinggi. Laminasi berlapis tembaga frekuensi tinggi dan kecepatan tinggi seperti superkomputer dan komunikasi 5G memerlukan kehilangan transmisi rendah, penundaan transmisi rendah, ketahanan panas tinggi dan keandalan tinggi. Bubuk mikro silikon bulat diperlukan sebagai pengisi fungsional utama, dan kandungan pengotor bubuk harus rendah dan laju pengisian harus tinggi.
(2) Senyawa cetak epoksi
Secara umum, senyawa cetak epoksi kelas bawah dan menengah sebagian besar menggunakan bubuk mikro silikon bersudut, sedangkan senyawa cetak epoksi kelas atas sebagian besar adalah bubuk mikro silikon bulat. Bubuk mikro silikon bulat bermanfaat untuk meningkatkan fluiditas dan meningkatkan dosis pengisi, mengurangi koefisien ekspansi termal, dan mengurangi keausan peralatan dan cetakan.
Zirkonium silikat: raksasa tak terlihat di era teknologi tinggi
Dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, terobosan baru terus dilakukan di bidang material baru. Di antaranya, zirkonium silikat, sebagai material anorganik penting, tidak hanya memainkan peran inti dalam industri keramik tradisional, tetapi juga menunjukkan berbagai prospek aplikasi di bidang teknologi tinggi.
Zirkonium silikat (ZrSiO₄) adalah zat anorganik berwarna putih keabu-abuan, tidak larut dalam air dengan komposisi teoritis 67,1% ZrO₂ dan 32,9% SiO₂.
Zirkonium silikat memiliki titik leleh tinggi (2500 derajat Celsius), indeks bias tinggi (1,93-2,01), dan stabilitas kimia yang sangat baik. Karakteristik ini dan keunggulan yang dibawanya membuat zirkonium silikat bersinar di banyak bidang.
Efek pemutihan yang signifikan:
Baddeleyite yang dibentuk oleh zirkonium silikat dalam glasir keramik dapat secara efektif menyebarkan gelombang cahaya yang datang, secara signifikan meningkatkan keputihan dan kilap glasir, dan merupakan bahan yang ideal untuk pemutihan keramik.
Stabilitas kimia yang kuat:
Zirkonium silikat memiliki stabilitas kimia yang sangat kuat dan dapat menahan erosi berbagai asam, alkali, dan zat korosif, memastikan bahwa ia dapat mempertahankan kinerja yang stabil di berbagai lingkungan yang keras.
Ketahanan suhu tinggi yang sangat baik:
Titik leleh yang tinggi memungkinkan zirkonium silikat untuk mempertahankan struktur dan stabilitas kinerjanya di lingkungan suhu tinggi, menjadikannya bahan baku yang ideal untuk menyiapkan keramik suhu tinggi dan bahan tahan api.
Meningkatkan kekerasan glasir dan ketahanan aus:
Penambahan zirkonium silikat dapat secara signifikan meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus glasir keramik dan memperpanjang masa pakai produk.
Ramah lingkungan dan bebas polusi:
Sebagai material anorganik, zirkonium silikat tidak beracun dan tidak berbahaya, tidak akan mencemari lingkungan, dan memenuhi persyaratan produksi hijau modern.
Zirkonium silikat banyak digunakan dalam produksi keramik arsitektur, keramik saniter, keramik penggunaan sehari-hari, dan keramik kerajinan tangan karena keburamannya yang sangat baik dan berbagai keunggulan di atas.
Zirkonium silikat tidak hanya dapat meningkatkan kinerja ikatan badan keramik dan glasir, tetapi juga meningkatkan kualitas glasir secara keseluruhan, sehingga produk keramik menjadi lebih indah dan tahan lama.
Tabung gambar berwarna dalam industri televisi:
Penerapan zirkonium silikat dalam tabung gambar berwarna meningkatkan kejernihan dan saturasi warna gambar yang ditampilkan, sehingga memberikan pengalaman visual yang lebih realistis bagi penonton.
Kaca emulsi:
Dalam industri kaca, zirkonium silikat digunakan sebagai pengemulsi untuk membantu pembuatan produk kaca dengan transparansi tinggi dan kekuatan tinggi, yang banyak digunakan dalam otomotif, konstruksi, dan bidang lainnya.
Material berkinerja tinggi:
Zirkonium silikat berskala nano merupakan pilihan ideal untuk menyiapkan keramik dan material fungsional kelas atas, seperti pelapis tahan aus dan material insulasi termal, karena efek nano yang unik dan berbagai keunggulan di atas.
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan serta peningkatan kesadaran lingkungan, bidang aplikasi zirkonium silikat akan semakin diperluas. Di masa mendatang, kita akan melihat lebih banyak produk zirkonium silikat berkinerja tinggi dan ramah lingkungan, yang akan memberikan kontribusi lebih besar bagi kemajuan ilmiah dan teknologi serta pembangunan sosial. Singkatnya, sebagai material anorganik yang penting, zirkonium silikat telah menunjukkan potensi pengembangan yang besar dalam industri keramik dan bidang teknologi tinggi dengan berbagai keunggulan unik dan prospek aplikasi yang luas. Kami memiliki alasan untuk percaya bahwa dalam pengembangan di masa mendatang, zirkonium silikat akan terus memainkan keunggulan uniknya dan menjadi kekuatan penting untuk mendorong kemajuan industri.
Titanium Dioksida - Salah Satu Pigmen Putih Terbaik di Dunia
Titanium dioksida, yang juga dikenal sebagai titanium dioksida, memiliki rumus kimia TiO2 dan merupakan pigmen putih dengan kinerja yang sangat baik. Nano titanium dioksida merupakan jenis material fungsional anorganik yang penting, yang juga dikenal sebagai nano titanium dioksida. Nano titanium dioksida merupakan bubuk titanium dioksida halus yang dibuat melalui proses khusus.
Bidang aplikasi
1. Aplikasi dalam pigmen dan pelapis
Titanium dioksida tingkat pigmen memiliki indeks bias yang tinggi, daya pewarnaan yang kuat, daya tutup yang besar, daya dispersibilitas dan keputihan yang baik, tidak beracun dan memiliki sifat fisik dan kimia yang stabil, serta memiliki sifat optik dan listrik yang sangat baik. Titanium dioksida banyak digunakan dalam cat lateks, pelapis cetak kumparan dan besi, cat otomotif, pelapis bubuk, dan bidang lainnya, yang mencakup lebih dari 90% dari semua pigmen putih yang digunakan, yang dapat meningkatkan kualitas produk, menambah warna, dan mencerahkan. Titanium dioksida dengan ukuran partikel 200~400nm juga memiliki fungsi seperti pelindung ultraviolet, pelindung elektrostatik, ketahanan aus dan ketahanan gores, meningkatkan daya rekat pelapis, dan mencegah kendur.
2. Aplikasi pada tekstil dan serat kimia
Tekstil dan serat kimia merupakan bidang aplikasi penting titanium dioksida. Titanium dioksida memiliki indeks bias tinggi, yang membuatnya berkinerja baik dalam sifat optik. Oleh karena itu, titanium dioksida sering digunakan sebagai bahan pengikat serat sintetis. Secara umum, hanya 0,2%~0,5% TiO2 yang perlu ditambahkan ke serat sintetis untuk mendapatkan efek pengikat yang signifikan.
3. Aplikasi pada industri pembuatan kertas
Industri pembuatan kertas merupakan bidang aplikasi penting titanium dioksida, yang sering digunakan untuk kertas dekoratif, kertas Alkitab, dan uang kertas. Kertas yang menggunakan titanium dioksida memiliki karakteristik tingkat keputihan tinggi, kekuatan tinggi, kilap bagus, tipis dan halus, serta hasil cetak buram. Opasitasnya jauh lebih tinggi daripada kalsium karbonat dan bedak talk, dan bobotnya juga lebih ringan.
4. Aplikasi pada kosmetik
TiO2 dapat menyerap, memantulkan, dan menyebarkan sinar ultraviolet, serta dapat berperan dalam melindungi dari radiasi ultraviolet. Titanium dioksida memiliki potensi aplikasi tertentu di bidang kosmetik. Namun, nano-TiO2 sendiri memiliki energi permukaan spesifik yang besar, polaritas yang kuat, dan mudah menggumpal, yang memengaruhi efek aplikasi yang sebenarnya. Oleh karena itu, nano-TiO2 biasanya dimodifikasi permukaannya sebelum digunakan dalam bidang kosmetik.
5. Aplikasi dalam industri plastik
Industri plastik merupakan bidang aplikasi penting untuk titanium dioksida, dan konsumsinya mencapai sekitar 20% dari total. Ada lebih dari 50 merek titanium dioksida plastik khusus di dunia. Selain daya tutupnya yang tinggi dan daya reduksi warnanya, titanium dioksida juga dapat meningkatkan ketahanan panas, ketahanan cahaya, dan ketahanan cuaca pada produk plastik, serta meningkatkan sifat mekanik dan listriknya.
6. Aplikasi dalam industri tinta
Titanium dioksida memiliki warna putih yang baik, ukuran partikel yang kecil dan seragam, indeks bias yang tinggi, daya pewarnaan dan daya tutup yang tinggi, stabilitas fisik dan kimia yang baik, difusi cahaya, ketahanan cahaya, ketahanan panas, ketahanan cuaca dan hidrofobisitas, menjadikannya tidak hanya pigmen putih yang sangat diperlukan dalam pembuatan tinta, tetapi juga bahan baku yang diperlukan untuk persiapan banyak produk tinta warna antara.
7. Aplikasi dalam industri karet
Titanium dioksida digunakan sebagai pewarna dalam industri karet, dan juga memiliki fungsi pengisian, anti-penuaan, ketahanan asam dan alkali dan penguatan. Menambahkan titanium dioksida ke produk karet berwarna putih dan terang akan membuat produk jadi memiliki karakteristik penuaan yang lambat, kekuatan tinggi, tidak retak, tidak memudar, pemanjangan besar dan tahan asam dan alkali.
8. Aplikasi dalam perawatan medis dan kesehatan
Bahan fotokatalitik TiO2 dapat menghancurkan dinding sel dan membran sel bakteri, sehingga berperan dalam sterilisasi dan desinfeksi. Nano-TiO2 dapat menguraikan patogen dan endotoksin. Bahan bangunan antibakteri fotokatalitik TiO2 digunakan di tempat-tempat yang banyak bakteri berkembang biak, seperti bangsal rumah sakit dan ruang operasi, untuk mendegradasi endotoksin pada permukaan padat dan cairan pada suhu ruangan.
9. Aplikasi dalam baterai
Sel surya merupakan sumber energi hijau yang berkelanjutan. Sel surya peka-pewarna (DSSC) memiliki biaya rendah, metode produksi yang relatif sederhana, tidak beracun, tidak berbahaya, dan bebas polusi, serta memiliki prospek pengembangan yang baik. TiO2 dapat digunakan dalam produksi sel surya peka-pewarna. Penambahan nano-Au, Ag atau Pt dan partikel logam mulia lainnya ke permukaan elektroda TiO2, doping dengan ion non-logam dan kompleks logam transisi dapat meningkatkan efisiensi konversi fotolistrik TiO2. TiO2 juga dapat digunakan sebagai bahan lapisan penyangga elektronik dalam sel surya perovskit, serta bahan elektroda negatif untuk baterai lithium-ion dan baterai sodium-ion.
Aplikasi Teknologi Serbuk Ultrahalus dalam Sediaan Obat Tradisional Tiongkok
Teknologi serbuk ultrafine merupakan teknologi rekayasa kimia baru yang saat ini sedang populer di berbagai negara. Teknologi ini dimulai pada tahun 1970-an dan memiliki prospek pengembangan yang luas dalam industri farmasi. Artikel ini memperkenalkan penerapan teknologi serbuk ultrafine dalam sediaan obat tradisional Tiongkok dan menganalisis dampaknya terhadap kualitas dan proses sediaan obat.
Saat ini, serbuk dengan ukuran partikel kurang dari 3μm disebut serbuk ultrafine di luar negeri. Teknologi serbuk ultrafine mengacu pada sediaan dan penggunaan serbuk ultrafine dan teknologi terkait. Konten penelitian meliputi sediaan, klasifikasi, pemisahan, pengeringan, modifikasi permukaan, komposit partikel, pengukuran ukuran partikel, teknologi keamanan dalam proses pembuatan, penyimpanan, dan pengangkutan serbuk ultrafine. Teknologi serbuk ultrafine juga disebut teknologi penggilingan ultrafine dan teknologi penggilingan mikro tingkat sel. Ini adalah proses yang murni fisik. Teknologi ini dapat meningkatkan ukuran partikel rata-rata serbuk obat hewan dan tumbuhan yang diperoleh dengan teknologi penggilingan tradisional dari sekitar 75 μm menjadi di bawah 5-10 μm. Teknologi ini secara bertahap telah digunakan secara luas dalam sediaan obat tradisional Tiongkok, terutama penggunaan partikel obat yang sangat halus dalam obat luar, obat oral, dan suntikan suspensi. Oleh karena itu, pengenalan teknologi bubuk sangat halus dalam industri farmasi tidak dapat dihindari untuk pengembangan obat tradisional Tiongkok. Namun, penggunaan teknologi bubuk sangat halus untuk membuat obat menjadi mikron juga akan berdampak tertentu pada kualitas obat dan proses sediaan obat.
Dalam produksi industri yang sebenarnya, bahan obat sering kali diolah terlebih dahulu dengan penggilingan kasar menggunakan metode tradisional, dan kemudian digiling sangat halus lebih lanjut setelah penyaringan untuk mencapai spesifikasi ukuran partikel yang diperlukan (grading). Penerapan teknologi bubuk sangat halus dalam pengobatan tradisional Tiongkok telah menghasilkan inovasi dan pengembangan bentuk sediaan obat tradisional Tiongkok, dan memperluas bentuk sediaan obat mentah.
Kunci dari proses penggilingan sangat halus adalah menilai medan gaya penggilingan yang tepat sesuai dengan sifat fisik obat mentah, sehingga dapat memilih peralatan penggilingan sangat halus yang efektif. Saat ini, metode penggilingan sangat halus dalam pengobatan tradisional Tiongkok terutama mencakup penggilingan mekanis, penggilingan getaran, dan penggilingan aliran udara. Ada banyak peralatan industri produksi penggilingan ultra-halus dalam negeri yang dijual, termasuk pabrik getaran, pabrik geser mekanis, pabrik suhu rendah, pabrik aliran udara. Dua yang terakhir banyak digunakan dalam industri farmasi, dan di antara pabrik aliran udara, pabrik ultra-halus aliran udara fluidized bed adalah yang paling banyak digunakan.
Penggilingan ultra-halus mekanis dapat dibagi menjadi penggilingan kering dan penggilingan basah. Menurut prinsip yang berbeda dalam menghasilkan gaya penggilingan selama proses penggilingan, penggilingan kering meliputi jenis aliran udara, jenis getaran frekuensi tinggi, jenis pabrik bola (batang) berputar, jenis palu, dan jenis penggilingan sendiri. Penggilingan basah terutama meliputi pabrik koloid dan homogenizer.
Teknologi bubuk ultra-halus modern adalah kombinasi obat-obatan mikroskopis, memanfaatkan sepenuhnya mikronisasi, peracikan, presisi, modifikasi permukaan, dan teknologi desain partikel untuk membuat obat-obatan mencapai tingkat yang lebih tinggi. Dalam hal ini, ada berbagai ruang teknis untuk penelitian dan pemanfaatan. Penelitian dan penerapan teknologi ini secara mendalam akan menjadi titik pertumbuhan teknis baru dan titik pertumbuhan ekonomi baru bagi pengobatan tradisional Tiongkok.
6 aliran proses penggilingan ultrahalus yang umum, mana yang cocok untuk bubuk Anda?
Proses penggilingan ultrafine impak umumnya mengacu pada proses penggilingan dan pemilahan untuk menyiapkan bubuk dengan distribusi ukuran partikel d97≤10μm, yang dibagi menjadi metode kering dan metode basah. Saat ini, operasi unit penggilingan ultrafine (yaitu penggilingan ultrafine satu tahap) yang digunakan dalam industri memiliki alur proses berikut:
1. Proses sirkuit terbuka
Umumnya, penggilingan tipe datar atau cakram, tipe tabung sirkulasi, dan penggilingan aliran udara lainnya sering menggunakan alur proses sirkuit terbuka ini karena memiliki fungsi pemilahan sendiri. Selain itu, penggilingan ultrafine intermiten juga sering menggunakan alur proses ini.
Keuntungan dari alur proses ini adalah prosesnya sederhana, tetapi untuk penggiling ultrafine yang tidak memiliki fungsi pemilahan sendiri, karena tidak ada pengklasifikasi dalam alur proses ini, produk bubuk ultrafine yang memenuhi syarat tidak dapat dipisahkan dalam waktu. Oleh karena itu, rentang distribusi ukuran partikel produk umum relatif luas.
2. Proses sirkuit tertutup
Karakteristiknya adalah pengklasifikasi dan penggiling ultrafine membentuk sistem sirkuit tertutup penggilingan ultrafine-penggolongan halus. Alur proses ini sering digunakan untuk operasi penggilingan berkelanjutan dari ball mill umum, stirred mill, high-speed mechanical impact mill, vibration mill, dll.
Keunggulannya adalah dapat memisahkan produk bubuk ultrafine berkualitas tepat waktu, sehingga mengurangi penggumpalan partikel halus dan meningkatkan efisiensi penggilingan ultrafine.
3. Proses sirkuit terbuka dengan pra-penggolongan
Karakteristiknya adalah material digolongan terlebih dahulu sebelum memasuki penggiling ultrafine, dan material berbutir halus langsung digunakan sebagai produk bubuk ultrafine. Material berbutir kasar memasuki penggiling ultrafine untuk digiling. Ketika umpan mengandung sejumlah besar bubuk ultrafine berkualitas, proses ini dapat mengurangi beban penggiling, mengurangi konsumsi energi unit produk bubuk ultrafine, dan meningkatkan efisiensi operasi.
4. Proses sirkuit tertutup dengan pra-grading
Kombinasi operasi ini tidak hanya membantu meningkatkan efisiensi penggilingan dan mengurangi konsumsi energi per unit produk, tetapi juga mengendalikan distribusi ukuran partikel produk.
Proses ini juga dapat disederhanakan untuk hanya menyiapkan satu pengklasifikasi, yaitu, pengklasifikasi yang sama digunakan untuk pra-grading dan inspeksi serta grading.
5. Proses sirkuit terbuka dengan klasifikasi akhir
Karakteristik dari proses penggilingan ini adalah bahwa satu atau lebih pengklasifikasi dapat diatur setelah penggiling untuk memperoleh lebih dari dua produk dengan kehalusan dan distribusi ukuran partikel yang berbeda.
6. Proses sirkuit terbuka dengan pra-klasifikasi dan klasifikasi akhir
Proses ini tidak hanya dapat memisahkan terlebih dahulu beberapa produk berbutir halus yang memenuhi syarat untuk mengurangi beban penghancur, tetapi juga peralatan klasifikasi akhir dapat memperoleh lebih dari dua produk dengan kehalusan dan distribusi ukuran partikel yang berbeda.
Bagaimana cara mengatur jumlah tahap penggilingan ultra-halus?
Dalam hal metode penggilingan, proses penggilingan ultra-halus dapat dibagi menjadi tiga jenis: penggilingan kering (satu tahap atau lebih), penggilingan basah (satu tahap atau lebih), dan penggilingan multi-tahap gabungan kering-basah.
Jumlah tahap penggilingan terutama bergantung pada ukuran partikel bahan baku dan kehalusan produk yang dibutuhkan.
Untuk bahan baku dengan ukuran partikel yang relatif kasar, aliran proses penggilingan halus atau penggilingan halus terlebih dahulu dan kemudian penggilingan ultra-halus dapat diadopsi. Secara umum, bahan baku dapat dihancurkan hingga 74μm atau 43μm dan kemudian tahap proses penggilingan ultra-halus dapat diadopsi;
Untuk bahan dengan persyaratan ukuran partikel produk yang sangat halus dan mudah menggumpal, aliran proses penggilingan ultra-halus multi-tahap dapat diadopsi secara seri untuk meningkatkan efisiensi pengoperasian.
Namun, secara umum, semakin banyak tahap penggilingan, semakin rumit aliran proses dan semakin besar investasi rekayasa.
Apa kegunaan bedak talek dalam modifikasi plastik?
Produk paling signifikan yang digunakan dalam plastik adalah produk yang dihancurkan halus berwarna putih yang dapat menghasilkan struktur serpihan. Karena struktur serpihannya yang khusus, bedak talk merupakan bahan penguat yang efektif dalam plastik. Ia dapat memberikan kekakuan dan ketahanan mulur yang lebih tinggi pada plastik terlepas dari suhu ruangan atau suhu tinggi. Selain itu, bedak talk halus dengan struktur serpihan putih juga memiliki kilau padat yang baik.
Pengaruh bedak talk pada sifat plastik Penambahan bedak talk dapat mengubah berbagai sifat plastik, seperti penyusutan cetakan, kekerasan permukaan, modulus lentur, kekuatan tarik, kekuatan impak, suhu deformasi panas, proses pencetakan, dan stabilitas dimensi produk.
Aplikasi dalam resin polipropilena (PP)
Talk sering digunakan untuk mengisi polipropilena. Talk memiliki karakteristik struktur serpihan berupa konfigurasi serpihan tipis, sehingga talk dengan ukuran partikel yang lebih halus dapat digunakan sebagai pengisi penguat untuk polipropilena.
Penambahan sedikit bedak ke polipropilena juga dapat bertindak sebagai agen nukleasi, meningkatkan kristalinitas polipropilena, sehingga meningkatkan sifat mekanis polipropilena. Selain itu, karena peningkatan kristalinitas dan penyempurnaan butiran, transparansi polipropilena juga dapat ditingkatkan.
Aplikasi dalam resin polietilena (PE)
Bedak adalah magnesium silikat alami. Struktur skala mikronya yang unik memiliki ketahanan air tertentu dan kelembaman kimia yang tinggi, sehingga memiliki ketahanan korosi kimia dan sifat geser yang baik.
Penambahan bedak talek dalam proporsi yang berbeda akan memiliki efek yang berbeda pada sifat fisik bahan polietilena, dan rasio penambahan adalah 10%-15% untuk mencapai yang terbaik.
Untuk film tiup polietilena, pengisian masterbatch bedak talek ultrafine lebih baik daripada pengisi lainnya, mudah dibentuk dan kemampuan proses yang baik. Selain itu, jenis film ini dapat mengurangi permeabilitas oksigen hingga 80%, yang sangat cocok untuk mengemas makanan yang mengandung minyak seperti kacang tanah dan kacang kapri, sehingga tidak akan menghasilkan minyak atau rusak dalam waktu lama. Jenis film ini dapat mengurangi permeabilitas uap air hingga 70%, dan memiliki ketahanan kelembaban yang baik, sehingga sangat cocok untuk kain antilembap geotekstil bawah tanah dan juga untuk mengemas makanan.
Aplikasi dalam resin ABS
Resin ABS adalah polimer amorf dengan kemampuan proses pencetakan yang sangat baik seperti polistirena; resin ini memiliki kekuatan benturan yang baik, ketahanan suhu rendah yang baik, kekuatan tarik yang tinggi, dan ketahanan mulur yang baik.
Untuk meningkatkan kinerja ABS yang ada, orang telah melakukan penelitian ekstensif tentang modifikasi ABS. Misalnya, lembaran blister panel instrumen mobil yang dibuat dengan memadukan ABS dan PVC, dan kulit penutup bagasi imitasi yang dibuat dengan memadukan ABS dan PVC, tidak hanya memiliki kekuatan dan ketangguhan yang tinggi, tetapi juga dapat mempertahankan daya tahan pola permukaan.
Bahan campuran ini diisi dengan kalsium karbonat ultrafine atau bedak talk ultrafine, yang dapat secara signifikan meningkatkan kekuatan benturan berlekuk dan ketahanan sobek dari bahan campuran tersebut. Misalnya, menambahkan 5%-15% bedak talk ultrafine atau kalsium karbonat dapat meningkatkan kekuatan benturan berlekuk sebanyak 2-4 kali lipat.
Aplikasi dalam resin polistirena (PS)
Polistirena serba guna yang tidak dimodifikasi adalah polimer amorf. Polistirena ini keras dan getas, tetapi memiliki sifat listrik yang baik, ketahanan terhadap penuaan, dan stabilitas dimensi yang tinggi. Kerugiannya adalah kerapuhan yang tinggi dan kepekaan terhadap retak tegangan lingkungan.
Penambahan bedak talk ultrafine dapat meningkatkan ketangguhan benturan, menyesuaikan reologi, secara signifikan meningkatkan modulus lentur, dan juga meningkatkan kekuatan luluh tarik.
Aplikasi dalam resin nilon (PA)
Untuk nilon (poliamida), industri memberikan perhatian khusus pada ketangguhan dan ketahanan aus plastik ini. Nilon umumnya keras, mirip dengan keratin, memiliki ketahanan aus yang baik dan stabilitas dimensi yang tinggi. Sifat-sifat ini dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan bahan pengisi atau bahan penguat.
Aplikasi dalam resin polivinil klorida (PVC)
Pengisian polivinil klorida dengan bubuk biasa sudah sangat umum. Misalnya, dalam pembuatan pipa polivinil klorida kaku, jumlah kalsium karbonat yang diisi dapat mencapai 40%, tetapi kekuatan tarik dan kekuatan impak polivinil klorida akan berkurang. Jika bedak talk dengan ukuran partikel rata-rata 5 mikron, yaitu 2000 mesh, ditambahkan ke fraksi volume 40%-45%, dapat ditemukan bahwa kekuatan luluh material bahkan lebih tinggi daripada kekuatan patah awal, yang memiliki efek penguatan yang signifikan pada sistem polivinil klorida.
Aluminium Nitrida - bahan substrat paling modis
Sejak awal abad ke-21, dengan pesatnya perkembangan teknologi elektronik, tingkat integrasi dan kerapatan perakitan komponen elektronik terus ditingkatkan, dan pembuangan panas telah menjadi kunci yang memengaruhi kinerja dan keandalan perangkat.
Substrat pengemasan digunakan untuk mengekspor panas dari chip (sumber panas) untuk mencapai pertukaran panas dengan lingkungan eksternal guna mencapai tujuan pembuangan panas. Di antara semuanya, bahan keramik telah menjadi bahan umum untuk substrat pengemasan perangkat daya karena konduktivitas termalnya yang tinggi, ketahanan panas yang baik, insulasi tinggi, kekuatan tinggi, dan pencocokan termal dengan bahan chip.
Saat ini, permintaan substrat aluminium nitrida dalam perangkat semikonduktor daya, sirkuit daya terintegrasi hibrida, antena dalam industri komunikasi, relai padat, LED daya, pengemasan multi-chip (MCM), dan bidang lainnya sedang berkembang. Pasar terminalnya adalah untuk elektronik otomotif, LED, angkutan kereta api, stasiun pangkalan komunikasi, pertahanan kedirgantaraan dan militer.
1. Antena
Antena dapat mengubah gelombang terpandu yang merambat pada saluran transmisi menjadi gelombang elektromagnetik yang merambat di ruang bebas, atau mengubah gelombang elektromagnetik menjadi gelombang terpandu. Esensinya adalah sebagai konverter. Antena memiliki berbagai macam kegunaan dan harus bekerja secara normal di lingkungan apa pun. Oleh karena itu, komponennya harus memiliki kualitas yang tinggi dan sangat andal. Papan sirkuit biasa tidak dapat memenuhi persyaratan dasar antena ini. Saat ini, papan sirkuit berbasis keramik adalah yang paling mendekati persyaratan antena dalam semua aspek. Di antara semuanya, papan sirkuit berbasis keramik AlN memiliki kinerja terbaik, yang terutama tercermin dalam:
(1) Konstanta dielektrik kecil, yang mengurangi kerugian frekuensi tinggi dan memungkinkan transmisi sinyal lengkap.
(2) Lapisan film logam dengan resistansi rendah dan daya rekat yang baik. Lapisan logam memiliki konduktivitas yang baik dan menghasilkan lebih sedikit panas saat arus melewatinya.
(3) Papan sirkuit berbasis keramik memiliki isolasi yang baik. Antena menghasilkan tegangan tinggi selama penggunaan, dan substrat keramik memiliki tegangan tembus yang tinggi.
(4) Kemasan dengan kepadatan tinggi dimungkinkan.
2. Modul multi-chip (MCM)
Modul multi-chip adalah komponen mikroelektronik canggih dengan kinerja tinggi, keandalan tinggi, dan miniaturisasi yang dapat memenuhi persyaratan ketat peralatan elektronik militer, kedirgantaraan, dll. Dengan peningkatan daya komponen dan peningkatan kepadatan pengemasan, pembuangan panas yang baik adalah teknologi utama yang perlu dipertimbangkan. Bahan substrat pengemasan tipe MCM-C biasanya mengadopsi struktur keramik multilapis.
3. Pengemasan semikonduktor suhu tinggi
Perangkat bahan semikonduktor celah pita lebar berbasis SiC, GaN, dan berlian dapat bekerja pada suhu tinggi, terutama SiC memiliki teknologi aplikasi yang paling matang; SiC dapat bekerja secara stabil pada suhu tinggi 600°C dengan sifat fisik dan kimianya yang sangat baik, dan memainkan peran yang sangat penting dalam sistem elektronik suhu tinggi di bidang kedirgantaraan.
4. Modul semikonduktor daya
Modul semikonduktor daya adalah kombinasi komponen elektronik daya yang dikemas menjadi satu sesuai dengan pola dan kombinasi fungsional tertentu. Modul semikonduktor daya dapat memilih komponen yang sesuai untuk pengemasan sesuai dengan fungsi yang dibutuhkan. Komponen yang umum adalah transistor bipolar gerbang terisolasi, transistor efek medan semikonduktor oksida logam daya, dan sirkuit terpadu daya. Modul semikonduktor daya memiliki persyaratan pembuangan panas yang sangat tinggi. Papan sirkuit keramik adalah salah satu komponen inti utamanya dan titik kontak pertama panas.
5. Pengemasan LED daya
LED adalah chip semikonduktor yang mengubah listrik menjadi cahaya. Penelitian ilmiah menunjukkan bahwa hanya 20%-30% energi listrik yang secara efektif diubah menjadi energi cahaya, dan sisanya hilang sebagai panas. Jika tidak ada cara yang tepat untuk menghilangkan panas dengan cepat, suhu pengoperasian lampu akan meningkat tajam, yang mengakibatkan pemendekan signifikan pada masa pakai LED.
Dengan peningkatan berkelanjutan teknologi industri informasi elektronik, miniaturisasi dan integrasi fungsional substrat PCB telah menjadi tren. Persyaratan pasar untuk pembuangan panas dan ketahanan suhu tinggi dari substrat pembuangan panas dan bahan pengemasan terus meningkat. Sulit bagi material substrat biasa dengan kinerja yang relatif tinggi untuk memenuhi permintaan pasar. Perkembangan industri substrat keramik aluminium nitrida telah membuka peluang. Oleh karena itu, aluminium nitrida telah menjadi material substrat kemasan yang paling populer saat ini.