Pengolahan halus titanium dioksida
Bubuk titanium dioksida (TiO2)
Titanium dioksida (TiO2), sebagai salah satu zat paling putih di dunia, menempati posisi yang tak tergantikan di bidang industri dengan daya tutupnya yang luar biasa, kecerahannya, dan stabilitasnya. Ia tidak hanya memainkan peran penting dalam industri seperti pelapis, plastik, kertas, dan kosmetik, tetapi juga menunjukkan potensi besar di bidang perlindungan lingkungan dan energi baru. Artikel ini akan membahas komposisi dan aplikasi titanium dioksida secara mendalam, dan berfokus pada proses penggilingan yang sangat diperlukan dalam proses produksinya, terutama aplikasi penggilingan Raymond.
1. Komposisi titanium dioksida
Komponen utama titanium dioksida adalah titanium dioksida (TiO2), yang merupakan senyawa anorganik dengan indeks bias tinggi dan kemampuan hamburan cahaya yang tinggi. Ada dua struktur kristal utama titanium dioksida: anatase dan rutil. Titanium dioksida anatase memiliki fotoaktivitas tinggi, sedangkan rutil dikenal karena stabilitasnya yang lebih tinggi dan ketahanan terhadap cuaca.
2. Aplikasi titanium dioksida
Industri pelapis
Titanium dioksida merupakan pigmen putih yang sangat diperlukan dalam industri pelapis. Titanium dioksida dapat memberikan daya tutup dan kecerahan yang sangat baik, sekaligus meningkatkan daya tahan dan ketahanan lapisan terhadap cuaca.
Industri plastik
Dalam plastik, titanium dioksida digunakan sebagai pigmen putih dan penstabil UV. Titanium dioksida dapat meningkatkan warna putih dan daya tutup produk plastik, sekaligus mencegah degradasi yang disebabkan oleh sinar ultraviolet.
Industri pembuatan kertas
Titanium dioksida digunakan dalam industri pembuatan kertas untuk meningkatkan warna putih dan kepekatan kertas. Titanium dioksida dapat membuat kertas lebih cerah dan meningkatkan kinerja pencetakan kertas.
Industri kosmetik
Dalam kosmetik, titanium dioksida digunakan sebagai pigmen putih dan agen pelindung UV. Titanium dioksida dapat memberikan warna kulit alami sekaligus melindungi kulit dari kerusakan akibat UV.
3. Proses penggilingan titanium dioksida
Proses produksi titanium dioksida meliputi ekstraksi bijih, klorinasi atau pengolahan asam sulfat, kalsinasi, serta penggilingan dan pemilahan produk akhir. Di antara semuanya, penggilingan dan pemilahan merupakan langkah utama untuk menentukan kualitas titanium dioksida. Proses penggilingan secara langsung memengaruhi ukuran partikel dan distribusi titanium dioksida, yang pada gilirannya memengaruhi kinerja aplikasinya. Titanium dioksida dengan ukuran partikel yang seragam dan distribusi yang sempit dapat memberikan daya tutup dan kecerahan yang lebih baik. Di pasaran saat ini, pabrik Raymond umumnya digunakan untuk pemrosesan.
Keuntungan pemrosesan pabrik Raymond
Pabrik Raymond adalah peralatan penggilingan yang sangat efisien, yang banyak digunakan dalam penggilingan dan pemilahan titanium dioksida. Pabrik Raymond menggiling produk kasar menjadi bubuk halus melalui tindakan ekstrusi dan penggilingan dari rol penggiling dan cincin penggiling, dan memilahnya secara akurat melalui pengklasifikasi.
Efisiensi tinggi dan hemat energi
Pabrik Raymond mengadopsi prinsip penggilingan yang efisien dan dapat menggiling bahan menjadi bubuk halus dalam waktu singkat. Dibandingkan dengan ball mill tradisional, pabrik Raymond memiliki konsumsi energi yang lebih rendah dan efisiensi penggilingan yang lebih tinggi.
Ukuran partikel yang seragam
Pabrik Raymond dilengkapi dengan pengklasifikasi, yang dapat mengklasifikasikan bahan menurut ukuran partikel, dan ukuran partikel produk seragam. Hal ini terutama penting untuk produksi titanium dioksida, karena titanium dioksida dengan ukuran partikel yang seragam dapat memberikan kinerja yang lebih baik selama aplikasi.
Pengoperasian yang mudah
Pabrik Raymond memiliki desain struktural yang wajar, pengoperasian yang mudah, dan perawatan yang mudah. Tingkat otomatisasinya yang tinggi dapat mengurangi operasi manual dan meningkatkan efisiensi produksi.
Kalsium oksida: pelopor inovatif dalam perlindungan lingkungan
Kalsium oksida, yang biasa dikenal sebagai kapur tohor, adalah padatan berwarna putih atau putih keabu-abuan dengan daya serap air yang kuat. Kalsium oksida dapat bereaksi dengan air untuk membentuk kalsium hidroksida dan melepaskan banyak panas.
Karakteristik reaksi kimia dasar ini menjadi dasar keberhasilannya yang luar biasa di bidang perlindungan lingkungan.
Di bidang pengolahan air, kalsium oksida telah menunjukkan kemampuan yang luar biasa.
Dengan menyesuaikan nilai pH badan air, kalsium oksida dapat secara efektif menetralkan air limbah yang bersifat asam dan mengurangi kerusakan akibat pengasaman air pada ekosistem perairan.
Pada saat yang sama, kalsium oksida juga dapat bereaksi dengan polutan seperti ion logam berat dan fosfat di badan air untuk membentuk endapan yang tidak larut dalam air, sehingga menghilangkan zat-zat berbahaya ini dan meningkatkan kualitas air.
Karakteristik ini menjadikan kalsium oksida sebagai bahan baku penting untuk pengolahan limbah dan pemurnian air minum, sehingga memberikan solusi yang ekonomis dan efektif untuk melindungi sumber daya air.
Kalsium oksida juga memainkan peran yang tak tergantikan dalam pengolahan limbah padat.
Kalsium oksida dapat bereaksi dengan zat asam dalam limbah berbahaya untuk mengurangi toksisitasnya, dan dalam beberapa kasus, melalui kalsinasi suhu tinggi, bahkan dapat mengubah limbah menjadi bahan bangunan atau penyerap yang berharga untuk mencapai daur ulang sumber daya.
Hal ini tidak hanya mengurangi polusi lingkungan yang disebabkan oleh penimbunan sampah dan pembakaran, tetapi juga mendorong penggunaan sumber daya yang berkelanjutan.
Dalam menghadapi tantangan pemanasan global, kalsium oksida juga menunjukkan potensi dalam teknologi penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS).
Dengan bereaksi dengan karbon dioksida untuk membentuk kalsium karbonat, kalsium oksida dapat digunakan sebagai penyerap karbon dioksida yang efisien.
Meskipun teknologi ini masih dalam tahap penelitian dan pengembangan, biaya rendah dan efisiensinya yang tinggi memberikan ide-ide baru untuk mengurangi emisi gas rumah kaca.
Dalam pertanian, kalsium oksida, sebagai pengkondisi tanah, dapat mengatur pH tanah, meningkatkan kesuburan tanah, dan mendorong pertumbuhan tanaman.
Kalsium oksida juga dapat secara efektif membunuh bakteri dan parasit berbahaya di dalam tanah, mengurangi penggunaan pestisida, dan mendorong pertanian untuk berkembang ke arah yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi serta peningkatan kesadaran lingkungan, penerapan kalsium oksida di bidang perlindungan lingkungan akan menjadi lebih luas dan mendalam.
Dari pemurnian air hingga pengolahan limbah padat, dari teknologi penangkapan karbon hingga peningkatan pertanian, kalsium oksida menjadi jembatan yang menghubungkan alam dan teknologi, masa lalu dan masa depan dengan sifat-sifatnya yang unik. Kami memiliki alasan untuk percaya bahwa dalam waktu dekat, kalsium oksida akan bersinar di lebih banyak bidang dan menjadi kekuatan penting dalam mempromosikan perlindungan lingkungan global.
Di era yang penuh tantangan dan peluang ini, mari kita perhatikan dan dukung bahan dan teknologi inovatif seperti kalsium oksida, yang tidak mencolok tetapi dapat memainkan peran besar dalam bidang perlindungan lingkungan, dan bekerja sama untuk menciptakan rumah yang lebih hijau dan lebih sehat di Bumi.
Teknologi dan Peralatan Penggilingan Dolomit
1. Di bidang bahan bangunan, dolomit giling dapat digunakan sebagai pengisi berkualitas tinggi untuk produksi marmer buatan, keramik, dll. Bubuknya dapat meningkatkan sifat fisik material, seperti meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus.
2. Dalam industri metalurgi, bubuk dolomit dapat digunakan sebagai fluks. Bubuk ini membantu menurunkan titik leleh bijih, mendorong proses peleburan logam, dan meningkatkan efisiensi peleburan.
3. Di bidang pertanian, bubuk dolomit olahan dapat digunakan sebagai pengkondisi tanah. Bubuk ini dapat mengatur pH tanah dan menyediakan nutrisi seperti kalsium dan magnesium untuk pertumbuhan tanaman. Bubuk ini sangat cocok untuk tanah asam dan kondusif untuk meningkatkan kesuburan tanah.
Proses penggilingan dolomit
1. Penghancuran dan penyaringan: menghancurkan bijih dolomit agar ukuran partikelnya memenuhi persyaratan peralatan penggilingan. Kemudian material yang dihancurkan dinilai oleh peralatan penyaringan untuk menghilangkan partikel yang berukuran terlalu besar atau terlalu kecil.
2. Penggilingan: partikel dolomit yang telah disortir dikirim ke pabrik penggilingan untuk digiling. Peralatan penggilingan yang umum digunakan meliputi pabrik vertikal, pabrik Eropa, pabrik super halus, dll.
3. Pemilahan dan pemisahan: bubuk yang digiling disortir dan dipisahkan lagi oleh peralatan pemilahan untuk memastikan bahwa bubuk dengan ukuran partikel yang berbeda dapat dipisahkan secara akurat.
4. Pengemasan dan pengangkutan: bubuk dolomit akhir dikemas sesuai dengan tujuan pengangkutan dan aplikasi.
Dalam produksi aktual, aliran proses spesifik dapat bervariasi karena faktor-faktor seperti pemilihan peralatan, skala produksi, dan persyaratan produk.
Dalam hal aplikasi industri, dolomit dan rangkaian produknya memiliki prospek aplikasi yang luas. Produk dolomit yang umum di pasaran meliputi bijih dolomit dengan ukuran partikel yang berbeda, pasir dolomit (6-10 mesh, 10-20 mesh, 20-40 mesh, 40-80 mesh, 80-120 mesh) dan bubuk dolomit (10 mesh, bubuk dolomit ultrafine 140 mesh, 325 mesh, 600 mesh, 1000 mesh, 1600 mesh), dll.
Peralatan mesin penggiling batu dolomit ultrafine meliputi crusher, bucket elevator, tempat penyimpanan, pengumpan getar, host penggilingan bubuk mikro, pengklasifikasi konversi frekuensi, pengumpul bubuk siklon ganda, sistem penghilang debu pulsa, kipas bertekanan tinggi, kompresor udara, sistem kontrol listrik, dll.
9 standar penggunaan bedak talek dalam plastik
Talk dinamakan demikian karena teksturnya yang lembut dan rasa berminyak yang kuat. Talk merupakan mineral magnesium silikat terhidrasi dengan struktur berlapis, terutama mengandung magnesium silikat, aluminium oksida, nikel oksida, dll.
Talk memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat baik seperti sifat pelumas, anti lengket, membantu aliran, tahan api, tahan asam, isolasi, titik leleh tinggi, tidak aktif secara kimia, daya tutup yang baik, kelembutan, kilap yang baik, daya serap yang kuat, dll. Talk banyak digunakan dalam pelapis, cat, plastik, pembuatan kertas, keramik, kosmetik, obat-obatan, makanan, kebutuhan sehari-hari, dan industri lainnya.
Talk merupakan salah satu bubuk anorganik yang paling banyak digunakan dalam produk plastik. Karakteristik talk dalam produk plastik adalah dapat meningkatkan sifat-sifat tertentu dari produk plastik secara signifikan. Oleh karena itu, ketika memilih talk, persyaratan berikut juga harus dipenuhi untuk talk.
Kemurnian tinggi
Semakin tinggi kemurnian talk, semakin baik efek penguatnya. Di antara pengotor mineral lain dalam bedak, mineral logam (terutama besi) memiliki efek yang sangat jelas pada sifat anti-penuaan plastik.
Struktur
Bedak biasanya berbentuk balok padat, daun, radial, dan serat. Karena struktur kristal bedak berlapis, bedak cenderung terbelah menjadi sisik dan memiliki sifat pelumasan khusus.
Bedak bedak ultra-halus berkualitas tinggi memiliki struktur yang mengelupas. Bila digunakan dalam produk plastik, bedak dapat tersebar merata dalam resin secara berlapis, dan memiliki kompatibilitas dan komplementaritas sifat mekanis yang baik dengan resin.
Warna putih dan rona basah
Setelah bedak bedak dan plastik dicampur, warna plastik sedikit banyak berubah. Produk plastik berwarna gelap tidak memiliki persyaratan yang terlalu tinggi untuk warna putih bedak bedak yang ditambahkan. Namun, agar produk berwarna terang memiliki warna yang lebih baik, bedak bedak harus memiliki warna putih basah yang lebih tinggi dan rona yang sesuai.
Kandungan silikon dioksida
Kandungan silikon (SiO2) dalam bedak talk merupakan indikator penting untuk mengukur mutu bedak talk. Semakin tinggi kandungan silikon dalam bedak talk, semakin tinggi kemurnian bedak talk, semakin baik efek aplikasinya, dan semakin tinggi pula harganya.
Pelanggan perlu memilih bedak talk sesuai dengan persyaratan kinerja berbagai produk plastik. Misalnya, kandungan silikon bedak talk yang ditambahkan ke film pertanian harus lebih tinggi, ukuran partikel harus kecil, dan distribusi ukuran partikel harus sempit, sehingga transmisi cahaya film menjadi baik, dan kekuatan tarik serta ketahanan tusuk film ditingkatkan.
Untuk bedak talk yang digunakan dalam cetakan injeksi, pelat, dan batang, persyaratan kandungan silikon tidak perlu terlalu tinggi. Produk dengan kandungan silikon yang lebih rendah tidak hanya lebih murah, tetapi juga dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan benturan produk plastik.
Warna
Warna bijih bedak talk yang belum diproses berbeda satu sama lain, yaitu putih, abu-abu, merah muda, merah muda, biru muda, hijau muda, dan warna lainnya. Bedak talk juga memiliki warna khusus seperti perak atau mutiara dan memiliki tingkat kilau padat yang berbeda-beda. Warna ini dapat meningkatkan tampilan dan efek visual produk.
Sifat permukaan
Bedak talk memiliki sifat permukaan yang berbeda-beda, tergantung pada sumbernya. Luas permukaan spesifik dan tingkat penyerapan minyak sebagian besar ditentukan oleh sumber mineral dan kehalusan produk. Faktor lain yang memengaruhi sifat-sifat ini adalah kekasaran permukaan, bentuk partikel, dan volume pori. Luas permukaan spesifik yang besar dan struktur tampilan bedak talk tidak hanya akan memengaruhi dosis aditif, tetapi juga meningkatkan gaya ikatan antara struktur resin, sehingga meningkatkan sifat fisik produk plastik.
Kelembapan
Morfologi struktural bedak talk menentukan karakteristiknya. Meskipun bedak talk bersifat hidrofobik, karena ketidakteraturan tepi bentuk partikelnya, bedak talk mengandung air struktural dan air kristal. Oleh karena itu, kadar air bedak talk lebih besar daripada kalsium karbonat. Kelembapan dapat dengan mudah memengaruhi kinerja plastik, sehingga penghilangan kelembapan dari bedak talk dan proses pengeringan harus sangat diperhatikan.
Listrik statis
Bedak talk memiliki struktur berlapis dan luas permukaan spesifik yang besar. Bentuk partikel yang tidak beraturan serta bentuk permukaan cembung dan cekung membuatnya memiliki faktor gesekan yang besar dan mudah menghasilkan listrik statis, yang membuatnya sulit untuk menyebarkan gumpalan di antara partikel-partikel kecil dan memengaruhi efek aplikasi.
Kemampuan mengalir
Selama proses ekstrusi, struktur bedak talk yang bersisik memiliki fluiditas yang buruk dan kesulitan dalam penyebaran dibandingkan bahan anorganik granular lainnya, dan torsi sekrup utamanya besar, sehingga aktivasi dan pelapisan yang lebih baik adalah kunci untuk mengatasi masalah ini.
Aplikasi Boron Nitrida dalam Kesehatan
Boron nitrida adalah kristal molekul berlapis dengan struktur jaringan heksagonal teratur yang tersusun dari unsur golongan utama ketiga, boron, dan unsur golongan utama kelima, nitrogen. Pada lapisan kristal molekul, atom boron dan atom nitrogen digabungkan melalui ikatan koordinasi, dan gaya pengikatan ikatan koordinasi sangat kuat, sehingga atom B dan atom N pada lapisan tersebut terikat erat. Lapisan-lapisan tersebut dihubungkan melalui ikatan molekul. Karena ikatan molekul lemah, ikatan antar lapisan sangat mudah terlepas.
Menurut bentuk kristal yang berbeda, struktur kristal boron nitrida terutama dapat dibagi menjadi empat jenis: boron nitrida heksagonal (h-BN), boron nitrida kubik (c-BN), boron nitrida wurtzite (w-BN), dan boron nitrida rombohedral (r-BN). Di antara semuanya, boron nitrida heksagonal (h-BN) adalah yang paling banyak digunakan.
Aplikasi Boron Nitrida dalam Bidang Biomedis
BN memiliki biokompatibilitas yang baik secara in vitro dan in vivo, dan memiliki sifat yang serupa atau bahkan lebih unggul dari bahan berbasis grafena dalam aplikasi biologis. Ia dapat digunakan dalam antibakteri, penghantaran obat, agen penghantaran boron, rekayasa jaringan, pencitraan in vivo, dan bidang lainnya.
(1) Antibakteri
Baru-baru ini, beberapa penelitian telah menemukan bahwa lembaran nano boron nitrida memiliki efek antibakteri yang efektif terhadap bakteri resistensi antimikroba (AMR), dan memiliki biokompatibilitas yang baik dalam tubuh tanpa menyebabkan resistensi obat sekunder selama penggunaan jangka panjang.
(2) Penghantaran obat
h-BN juga dianggap sebagai pembawa obat yang menjanjikan. Lembaran nano boron nitrida heksagonal (BNNS) disintesis dalam jumlah besar pada satu waktu dengan metode cetakan garam, dan secara efektif menghambat proliferasi kanker payudara dalam percobaan in vivo dan in vitro, yang menunjukkan potensi BNNS dalam aplikasi penghantaran obat. Beberapa penelitian telah menemukan bahwa dengan menggunakan BN bulat sebagai pembawa, peptida natriuretik otak yang dimuat asam deoksiribonukleat menembus ke dalam sel IAR-6-1 tumor melalui jalur endositosis, dan kemudian melepaskan DOX ke dalam sitoplasma dan nukleus, sehingga menargetkan dan membunuh sel kanker.
(3) Rekayasa jaringan
Di bidang material kedokteran gigi, BNN disiapkan dengan penggilingan bola berenergi tinggi dan didispersikan dalam matriks zirkonia, dan bubuk komposit dikonsolidasikan dengan sintering plasma. Zirkonia dengan tambahan BNN menunjukkan kekuatan hingga 27,3% dan ketangguhan patah 37,5%, dan menghambat degradasi matriks zirkonia di lingkungan yang lembap, menunjukkan nilai potensial BNN sebagai penguat material kedokteran gigi.
(4) Agen penghantar boron
Karena kandungan boronnya yang tinggi dan sitotoksisitasnya yang rendah, nanomaterial Boron nitrida dapat digunakan sebagai agen penghantar boron untuk terapi penangkapan neutron boron (BNCT). BNCT adalah jenis baru pengobatan kanker dengan radiasi spesifik yang dapat menargetkan dan membunuh sel kanker tanpa membahayakan sel normal. Nanotube boron nitrida yang dimodifikasi dengan polietilen glikol telah terbukti menjadi agen penghantar boron untuk BNCT. Akumulasi boron dalam sel melanoma B16 sekitar tiga kali lipat dari agen penghantar boron generasi kedua BSH (disodium thiododecaborane). Nanotube boron nitrida yang dimodifikasi dengan polilisin dan asam folat secara selektif diserap oleh sel glioblastoma multiforme setelah digabungkan dengan titik kuantum fluoresen. Mereka tidak hanya dapat digunakan sebagai agen penghantar boron untuk BNCT, tetapi juga dapat melacak perilaku intraseluler obat-obatan. Nanosfer boron nitrida juga telah dilaporkan menjadi reservoir boron berkualitas tinggi untuk pengobatan kanker prostat. Boron nitrida dengan kristalinitas yang dapat dikontrol dapat terus melepaskan boron, sehingga mengurangi aktivitas sel kanker prostat dan menginduksi apoptosis sel. Model tumor in situ mengonfirmasi kemanjuran antikanker in vivo dari bola boron nitrida berongga.
Produksi Bubuk Silika Bulat
Bubuk silikon bulat memiliki kemurnian yang relatif tinggi, partikel yang sangat halus, sifat dielektrik dan konduktivitas termal yang baik, serta memiliki keunggulan koefisien ekspansi yang rendah. Bubuk ini banyak digunakan dalam pengemasan sirkuit terpadu skala besar, kedirgantaraan, pelapis, obat-obatan dan kosmetik sehari-hari, dan merupakan pengisi penting yang tak tergantikan.
Ada dua metode untuk menyiapkan bubuk mikro silikon bulat: metode fisika dan kimia dan metode kimia. Metode fisika dan kimia terutama meliputi metode nyala api, metode deflagrasi, metode semprotan leleh suhu tinggi, metode plasma dan metode pembakaran suhu rendah yang menyebar sendiri. Metode kimia terutama meliputi metode fase gas, metode fase cair (metode sol-gel, metode presipitasi, metode mikroemulsi), metode sintesis kimia, dll.
Dalam proses produksi bubuk mikro silikon bulat, kontrol ketat pada setiap mata rantai produksi adalah kunci untuk memastikan bahwa kualitas produk memenuhi standar.
Bahan baku utama bubuk mikro silikon bulat adalah bubuk mikro silikon cair atau kristal sudut.
Stabilitas bahan baku
Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi bubuk mikro silikon bulat sebaiknya berupa bubuk mikro silikon sudut yang diproses dari urat bijih yang sama dan proses produksi yang sama, sehingga dapat memaksimalkan keseragaman bahan baku dan memastikan bahwa produk dengan tingkat sferoidisasi tinggi diproduksi dengan syarat suhu sferoidisasi, pasokan gas, jumlah umpan, tekanan, laju aliran, dan faktor lainnya tetap tidak berubah.
Indikator fisik dan kimia bahan baku harus dikontrol dalam kisaran tertentu
Indikator fisik dan kimia bahan baku berfluktuasi terlalu banyak, yang tidak hanya akan memengaruhi suhu sferoidisasi, tetapi juga memengaruhi dispersi bola.
Ukuran partikel bahan baku dan distribusi ukuran partikel
Ukuran partikel yang berbeda memiliki area pemanasan yang berbeda, dan titik suhu pasivasinya setelah pemanasan juga berbeda.
Dispersibilitas partikel bahan baku
Selama pemrosesan bubuk mikro silikon sudut, terutama bubuk mikro silikon sudut ultrahalus, penggumpalan sekunder bubuk sering terjadi karena peningkatan energi permukaan.
Kadar air bahan baku
Jika bubuk mikro silikon sudut yang digunakan sebagai bahan baku bubuk mikro silikon bulat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti perlindungan yang tidak tepat, waktu penyimpanan yang terlalu lama, dan kelembaban lingkungan yang berlebihan, hal itu akan menyebabkan bubuk menyerap kelembaban, memiliki kadar air yang tinggi, dan menggumpal, yang juga akan memengaruhi efek sferoidisasi bubuk mikro silikon bulat.
Elemen radioaktif dalam bahan baku harus rendah
Untuk bahan baku untuk memproduksi bubuk mikro silikon bulat radiasi rendah, hanya ketika elemen radiasi itu sendiri (seperti uranium U, thorium Th, dll.) sangat rendah, produk yang dihasilkan dapat memenuhi persyaratan bubuk mikro silikon bulat radiasi rendah.
Ada dua tautan dalam modifikasi permukaan bubuk mikro silikon bulat. Salah satunya adalah dengan mendispersikan partikel aglomerasi sekunder dari bahan baku bubuk mikro silikon bulat - bubuk mikro silikon sudut, terutama bubuk mikro silikon sudut ultrahalus, dan pertama-tama melakukan perlakuan aktivasi permukaan untuk mendispersikan partikel sebelum dibulatkan. Hal ini mengharuskan dispersan permukaan yang digunakan harus sepenuhnya menguap pada suhu tinggi, jika tidak maka akan menyebabkan endapan karbon dalam bubuk mikro silikon bulat, yang memengaruhi kualitas produk.
Yang kedua adalah modifikasi akhir bubuk mikro silikon bulat. Ketika bubuk mikro silikon digunakan sebagai pengisi anorganik dan dicampur dengan resin organik, terdapat masalah kompatibilitas yang buruk dan kesulitan dalam dispersi, yang menyebabkan ketahanan panas dan ketahanan kelembaban yang buruk dari bahan-bahan seperti kemasan sirkuit terpadu dan substrat, sehingga memengaruhi keandalan dan stabilitas produk. Untuk memperbaiki masalah ikatan antarmuka antara bubuk mikro silikon dan bahan polimer organik dan meningkatkan kinerja aplikasinya, secara umum perlu untuk memodifikasi permukaan bubuk mikro silikon.
Kunci modifikasi bubuk yang efisien
Modifikasi permukaan serbuk, juga dikenal sebagai modifikasi permukaan, perawatan permukaan, dll., mengacu pada penggunaan metode tertentu (fisik, kimia atau mekanis, dll.) untuk merawat, memodifikasi, dan memproses permukaan partikel, dan secara sengaja mengubah sifat fisik dan kimia permukaan serbuk untuk memenuhi persyaratan pemrosesan dan aplikasi serbuk. Oleh karena itu, memahami sifat fisik dan kimia serbuk sangat penting untuk secara efektif mengubah sifat permukaan serbuk ini untuk mencapai modifikasi serbuk yang efisien.
Luas permukaan spesifik
Luas permukaan spesifik bahan serbuk terkait dengan ukuran partikel, distribusi ukuran partikel, dan porositasnya. Untuk bahan serbuk, luas permukaan spesifik terkait dengan ukuran partikel. Semakin halus partikel, semakin besar luas permukaan spesifik; itu terkait dengan kekasaran permukaan partikel. Semakin kasar permukaan, semakin besar luas permukaan spesifik; itu sangat terkait dengan pori-pori pada permukaan partikel. Luas permukaan spesifik serbuk berpori meningkat tajam. Luas permukaan spesifik bahan serbuk dengan pori mikro yang berkembang dapat mencapai beberapa ribu meter persegi per gram.
Luas permukaan spesifik merupakan salah satu sifat permukaan terpenting dari bahan serbuk dan salah satu dasar utama untuk menentukan jumlah pengubah permukaan. Jumlah pengubah permukaan terkait dengan luas permukaan spesifik serbuk. Semakin besar luas permukaan spesifik, semakin banyak pengubah permukaan yang diperlukan untuk mencapai tingkat cakupan yang sama.
Energi permukaan
Energi permukaan serbuk terkait dengan strukturnya, jenis ikatan dan gaya ikatan antar atom, jumlah atom permukaan, dan gugus fungsi permukaan. Setelah bahan dihancurkan, permukaan baru dihasilkan, dan sebagian energi mekanik diubah menjadi energi permukaan dari permukaan baru tersebut. Secara umum, semakin tinggi energi permukaan serbuk, semakin cenderung ia menggumpal, dan semakin kuat penyerapan air dan daya rekatnya.
Kebasahan permukaan
Kebasahan atau sifat hidrofobisitas permukaan serbuk anorganik merupakan salah satu sifat permukaan yang penting dari bahan pengisi untuk material komposit berbasis polimer seperti plastik, karet, perekat, dan bahan pengisi atau pigmen untuk pelapis berminyak.
Karakteristik adsorpsi permukaan
Ketika molekul (atau atom) dalam fasa gas atau fasa cair bertumbukan dengan permukaan serbuk, interaksi di antara keduanya menyebabkan beberapa molekul (atom, ion) tetap berada di permukaan serbuk, sehingga menyebabkan konsentrasi molekul (atau atom, ion) tersebut di permukaan serbuk menjadi lebih besar daripada yang ada di fasa gas atau fasa cair. Fenomena ini disebut adsorpsi. Serbuk biasanya disebut adsorben, dan zat yang diadsorpsi disebut adsorbat. Semakin besar luas permukaan spesifik serbuk, semakin besar pula fenomena adsorpsi.
Sifat listrik permukaan
Sifat listrik permukaan serbuk ditentukan oleh ion bermuatan pada permukaan serbuk, seperti H+, 0H-, dll. Sifat listrik bahan serbuk dalam larutan juga terkait dengan nilai pH larutan dan jenis ion dalam larutan. Muatan dan ukuran permukaan serbuk memengaruhi gaya elektrostatik antar partikel, antar partikel dan molekul surfaktan serta zat kimia lainnya, sehingga memengaruhi karakteristik kohesi dan dispersi antar partikel serta penyerapan pengubah permukaan pada permukaan partikel.
Sifat kimia permukaan
Sifat kimia permukaan serbuk terkait dengan struktur kristal, komposisi kimia, penyerap permukaan, dll. dari bahan serbuk. Sifat ini menentukan aktivitas penyerapan dan reaksi kimia serbuk dalam kondisi tertentu, serta sifat listrik permukaan dan keterbasahan, dll. Oleh karena itu, sifat ini memiliki pengaruh penting pada kinerja aplikasinya dan interaksi dengan molekul pengubah permukaan. Sifat kimia permukaan serbuk dalam larutan juga terkait dengan nilai pH larutan.
Keramik silikon karbida: aplikasi industri fotovoltaik
Keramik silikon karbida memiliki kekuatan mekanik yang baik, stabilitas termal, ketahanan suhu tinggi, ketahanan oksidasi, ketahanan guncangan termal, dan ketahanan korosi kimia, dan banyak digunakan di bidang panas seperti metalurgi, permesinan, energi baru, bahan bangunan, dan bahan kimia. Kinerjanya juga cukup untuk difusi sel TOPcon dalam manufaktur fotovoltaik, LPCVD (deposisi uap kimia bertekanan rendah), PECVD (deposisi uap kimia plasma), dan tautan proses termal lainnya.
Dibandingkan dengan bahan kuarsa tradisional, penyangga perahu, perahu, dan alat penyambung pipa yang terbuat dari bahan keramik silikon karbida memiliki kekuatan yang lebih tinggi, stabilitas termal yang lebih baik, tidak mengalami deformasi pada suhu tinggi, dan masa pakai lebih dari 5 kali lipat bahan kuarsa. Bahan ini dapat secara signifikan mengurangi biaya penggunaan dan kehilangan energi yang disebabkan oleh perawatan dan waktu henti. Bahan ini memiliki keunggulan biaya yang jelas dan berbagai macam bahan baku.
Di antaranya, silikon karbida berikat reaksi (RBSC) memiliki suhu sintering rendah, biaya produksi rendah, dan densifikasi material tinggi. Secara khusus, hampir tidak ada penyusutan volume selama proses sintering reaksi. Sangat cocok untuk persiapan komponen struktural berukuran besar dan berbentuk kompleks. Oleh karena itu, sangat cocok untuk produksi produk berukuran besar dan kompleks seperti penyangga perahu, perahu, dayung kantilever, tabung tungku, dll.
Perahu silikon karbida juga memiliki prospek pengembangan yang besar di masa mendatang. Terlepas dari proses LPCVD atau proses difusi boron, masa pakai perahu kuarsa relatif rendah, dan koefisien ekspansi termal bahan kuarsa tidak konsisten dengan bahan silikon karbida. Oleh karena itu, mudah terjadi penyimpangan dalam proses pencocokan dengan dudukan perahu silikon karbida pada suhu tinggi, yang dapat menyebabkan perahu berguncang atau bahkan pecah. Perahu silikon karbida mengadopsi rute proses pencetakan dan pemrosesan keseluruhan yang terintegrasi. Persyaratan toleransi bentuk dan posisinya tinggi, dan bekerja sama lebih baik dengan dudukan perahu silikon karbida. Selain itu, silikon karbida memiliki kekuatan tinggi, dan kerusakan perahu yang disebabkan oleh benturan manusia jauh lebih sedikit daripada perahu kuarsa.
Tabung tungku adalah komponen perpindahan panas utama dari tungku, yang berperan dalam penyegelan dan perpindahan panas yang seragam. Dibandingkan dengan tabung tungku kuarsa, tabung tungku silikon karbida memiliki konduktivitas termal yang baik, pemanasan yang seragam, dan stabilitas termal yang baik. Masa pakai lebih dari 5 kali lipat dari tabung kuarsa. Namun, kesulitan pembuatan tabung tungku silikon karbida sangat tinggi, dan tingkat hasil juga sangat rendah. Masih dalam tahap penelitian dan pengembangan dan belum diproduksi secara massal.
Dalam perbandingan yang komprehensif, baik dalam hal kinerja produk atau biaya penggunaan, bahan keramik silikon karbida memiliki lebih banyak keunggulan daripada bahan kuarsa dalam aspek-aspek tertentu dari bidang sel surya. Penerapan bahan keramik silikon karbida dalam industri fotovoltaik telah sangat membantu perusahaan fotovoltaik mengurangi biaya investasi bahan pembantu dan meningkatkan kualitas dan daya saing produk. Di masa mendatang, dengan penerapan tabung tungku silikon karbida berukuran besar, perahu silikon karbida dengan kemurnian tinggi, dan penyangga perahu dalam skala besar, serta pengurangan biaya secara berkelanjutan, penerapan material keramik silikon karbida di bidang sel fotovoltaik akan menjadi faktor kunci dalam meningkatkan efisiensi konversi energi cahaya dan mengurangi biaya industri di bidang pembangkitan listrik fotovoltaik, serta akan berdampak penting pada pengembangan energi baru fotovoltaik.
Aplikasi Karbida Silikon dalam Industri Fotovoltaik
Dengan meningkatnya permintaan energi global, energi fosil, terutama minyak, batu bara, dan gas alam, pada akhirnya akan habis. Selain itu, energi fosil juga akan menyebabkan pencemaran lingkungan yang serius selama penggunaannya. Untuk mengatasi masalah di atas, energi terbarukan seperti energi surya, energi angin, tenaga air, dan energi nuklir telah menarik perhatian masyarakat.
Cara utama untuk memanfaatkan energi surya adalah pembangkit listrik fotovoltaik. Dibandingkan dengan teknologi pembangkit listrik lainnya, pembangkit listrik fotovoltaik memiliki keunggulan ramah lingkungan dan ramah lingkungan, memiliki sumber daya energi surya yang cukup, aman dan andal dalam proses pembangkitan listrik, serta mudah dipasang dan diangkut peralatan pembangkit listrik. Dapat diperkirakan bahwa promosi pembangkit listrik fotovoltaik dalam skala besar akan berdampak positif pada tata kelola krisis energi dan lingkungan.
Menurut prinsip pembangkit listrik fotovoltaik, ketika sinar matahari menyinari komponen fotovoltaik (seperti panel surya), foton berinteraksi dengan elektron dalam bahan fotovoltaik, menyebabkan elektron lepas dari bahan dan membentuk arus foto, yang merupakan arus searah. Karena sebagian besar peralatan listrik menggunakan daya AC, arus searah yang dihasilkan oleh rangkaian fotovoltaik tidak dapat digunakan secara langsung, dan arus searah harus diubah menjadi arus bolak-balik untuk mencapai pembangkitan daya fotovoltaik yang terhubung ke jaringan.
Perangkat utama untuk mencapai tujuan di atas adalah inverter, sehingga inverter fotovoltaik yang terhubung ke jaringan merupakan inti dari teknologi pembangkitan daya fotovoltaik, dan efisiensi kerja inverter sangat menentukan efisiensi pemanfaatan energi surya.
Perangkat daya merupakan komponen inti dari inverter fotovoltaik yang terhubung ke jaringan. Saat ini, berbagai perangkat semikonduktor yang digunakan dalam industri kelistrikan sebagian besar berbasis bahan silikon (Si) dan telah berkembang cukup matang. Si merupakan bahan semikonduktor yang banyak digunakan dalam berbagai tabung elektronik dan sirkuit terpadu. Karena penggunaan perangkat semikonduktor daya menjadi semakin beragam, penggunaan perangkat silikon dibatasi dalam beberapa aplikasi dengan persyaratan kinerja tinggi dan lingkungan kerja yang keras. Hal ini mengharuskan orang untuk mengembangkan perangkat semikonduktor dengan kinerja yang lebih baik. Hasilnya, perangkat semikonduktor dengan celah pita lebar seperti silikon karbida (SiC) muncul.
Dibandingkan dengan perangkat berbasis silikon, perangkat silikon karbida menunjukkan serangkaian sifat luar biasa yang luar biasa:
(1) Kekuatan medan listrik tembus tinggi: Kekuatan medan listrik tembus SiC sekitar 10 kali lipat dari Si, yang membuat perangkat SiC memiliki tegangan pemblokiran yang lebih tinggi dan dapat bekerja dalam kondisi medan listrik yang lebih tinggi, yang membantu meningkatkan kerapatan daya.
(2) Celah pita lebar: SiC memiliki konsentrasi pembawa intrinsik yang lebih rendah pada suhu ruangan, yang akan menyebabkan resistansi aktif yang lebih rendah dalam keadaan aktif.
(3) Kecepatan pergeseran saturasi tinggi: SiC memiliki kecepatan pergeseran saturasi elektron yang lebih tinggi, yang membantunya mencapai keadaan stabil lebih cepat selama proses pengalihan dan mengurangi kehilangan energi selama proses pengalihan.
(4) Konduktivitas termal tinggi: SiC memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi, yang akan secara signifikan meningkatkan kerapatan daya, lebih menyederhanakan desain sistem pembuangan panas, dan secara efektif memperpanjang umur perangkat.
Singkatnya, perangkat daya silikon karbida menyediakan pemulihan balik rendah yang diperlukan dan karakteristik peralihan cepat untuk mencapai "efisiensi konversi tinggi" dan "konsumsi energi rendah" dari inverter fotovoltaik, yang sangat penting untuk meningkatkan kerapatan daya inverter fotovoltaik dan selanjutnya mengurangi biaya per kilowatt-jam.
Aplikasi peralatan penggilingan ultrafine di bidang pengobatan tradisional Tiongkok
Teknologi penggilingan sangat halus dapat meningkatkan laju ekstraksi dan ketersediaan hayati obat tradisional Tiongkok, meningkatkan kualitas sediaan obat tradisional Tiongkok, dan menghemat sumber daya. Obat tradisional Tiongkok dapat dibuat lebih lanjut menjadi berbagai bentuk sediaan setelah penggilingan sangat halus, dan memiliki prospek pengembangan yang luas.
Teknologi penggilingan sangat halus adalah teknologi canggih yang menggunakan dinamika mekanis atau fluida untuk mendeaglomerasi material 0,5~5,0 mm ke tingkat mikrometer atau bahkan nanometer. Dibandingkan dengan penggilingan tradisional, teknologi ini memiliki keunggulan dalam hal penghematan bahan, kecepatan penggilingan yang cepat, dan ukuran partikel bubuk yang seragam dan halus.
Bergantung pada media penggilingan, teknologi penggilingan sangat halus dibagi menjadi penggilingan kering dan basah. Penggilingan kering adalah menggiling bahan dalam kondisi kering, yang dapat menghasilkan bubuk sangat halus dengan daya serap, ekspansi, dan kelarutan air yang baik; penggilingan basah adalah menggiling bahan (semi) cair. Dibandingkan dengan penggilingan kering, teknologi ini memiliki keunggulan dalam hal lebih sedikit bahaya debu dan lebih sedikit pembangkitan panas, dan pada saat yang sama memiliki efek homogenisasi dan emulsifikasi, sehingga rasa produk menjadi lebih lembut.
Berdasarkan sifat bawaan bahan obat Tiongkok, bubuk obat Tiongkok yang sangat halus sebagian besar disiapkan dengan menambahkan gaya mekanis. Ada tiga peralatan mekanis yang umum.
Pabrik jet
Pabrik jet juga disebut pabrik energi fluida. Komponen intinya adalah nosel dan ruang penghancur. Prinsip kerjanya adalah menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi atau uap super panas sebagai pembawa tumbukan, menyemprotkannya dari nosel, menyediakan energi untuk perilaku fraktur material, menyebabkan retakan material menjadi tidak stabil dan terbuka serta mengembang di bawah aksi gaya eksternal, dan manifestasi makroskopisnya adalah perubahan ukuran partikel material. Pabrik jet dengan aliran udara berkecepatan tinggi sebagai pembawa tumbukan sering digunakan untuk penghancuran obat Tiongkok, yang dapat dibagi menjadi 5 jenis berikut: tipe cakram horizontal, tipe tabung sirkulasi, tipe semprotan berlawanan, tipe target pelat tumbukan, tipe unggun terfluidisasi.
Pabrik jet cocok untuk obat Tiongkok dengan tekstur renyah, kepekaan panas, dan titik leleh rendah, tetapi tidak untuk bahan obat yang mengandung komponen volatil. Produk setelah penghancuran memiliki distribusi ukuran partikel yang seragam, akurasi klasifikasi tinggi, afinitas kuat, dan mempertahankan sifat bawaan partikel. Oleh karena itu, teknologi ini telah menjadi metode yang disukai untuk pengembangan berbagai bahan serbuk mikro berkinerja tinggi.
Pabrik tumbukan mekanis berkecepatan tinggi
Pabrik tumbukan mekanis berkecepatan tinggi menggunakan rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi di sekitar sumbu untuk mentransfer momentum ke bahan, menyebabkan bahan tersebut bertabrakan hebat dengan pelapis untuk memperoleh serbuk yang sangat halus. Efek penggilingan, pemotongan, dan arus eddy yang dihasilkan dalam proses ini dapat mendorong pembentukan permukaan serbuk baru.
Peralatan ini nyaman untuk diumpankan, menempati area kecil, memiliki efisiensi penghancuran tinggi, dan memiliki ukuran partikel penghancur yang dapat disesuaikan. Peralatan ini banyak digunakan dalam penghancuran obat-obatan Tiongkok dengan kekerasan sedang dan rendah; tetapi memiliki efek termal selama proses penghancuran dan tidak cocok untuk obat-obatan Tiongkok yang sensitif terhadap panas dan titik leleh rendah. Peralatan ini terutama bergantung pada pengoperasian komponen berkecepatan tinggi untuk penghancuran, yang akan menyebabkan keausan serius pada komponen dan pencemaran obat-obatan Tiongkok tidak dapat dihindari. Oleh karena itu, pengembangan bahan yang sangat tahan aus merupakan cara penting untuk mendorong pengembangan peralatan tersebut.
Penggiling getar
Penggiling getar mencakup media penggiling, mangkuk penggiling, dan perangkat eksitasi eksentrik. Prinsip kerjanya rumit dan multiskala. Mekanisme eksentrik menggerakkan mangkuk untuk bergetar secara berkala pada frekuensi tinggi. Media penggiling bergerak sesuai dengan itu dan menghasilkan berbagai gaya pada material, memperparah perluasan retakan pada material, sehingga merusak struktur eksternal.
Penggiling getar cocok untuk menghancurkan obat-obatan Tiongkok dengan tingkat kekerasan yang berbeda, dan distribusi ukuran partikel dari partikel yang diperoleh sempit. Jika penggiling getar dilengkapi dengan perangkat pendingin, penggiling getar juga dapat mencapai penghancuran suhu rendah dari bahan obat Tiongkok yang sensitif terhadap panas, titik leleh rendah, dan mudah menguap.
Teknologi penggilingan ultrahalus telah membawa peluang baru ke bidang pengobatan tradisional Tiongkok, tetapi juga memiliki beberapa tantangan, seperti konsumsi energi dari penggiling jet udara dan kebisingan penggiling getar.