Apa saja persyaratan bubuk alumina dalam aplikasi bernilai tambah tinggi?
Partikel alumina dengan kepadatan tinggi untuk pertumbuhan kristal safir
Faktanya, safir adalah kristal tunggal alumina. Pertumbuhannya menggunakan bubuk alumina dengan kemurnian tinggi dengan kemurnian >99,995% (biasa disebut alumina 5N) sebagai bahan bakunya. Namun, karena kepadatan pengepakan partikel alumina mikronisasi yang kecil, umumnya kurang dari 1g/cm3, jumlah pengisian satu tungku kecil, yang mempengaruhi efisiensi produksi. Umumnya, alumina dipadatkan menjadi partikel berdensitas tinggi melalui perlakuan yang tepat sebelum diisi untuk menumbuhkan kristal.
Bahan abrasif nano-alumina untuk bahan abrasif pemoles CMP
Saat ini, cairan pemoles CMP yang umum digunakan antara lain cairan pemoles sol silika, cairan pemoles cerium oksida, dan cairan pemoles alumina. Dua yang pertama memiliki kekerasan butiran abrasif yang kecil dan tidak dapat digunakan untuk memoles material dengan kekerasan tinggi. Oleh karena itu, cairan pemoles oksida dengan kekerasan Mohs 9 Aluminium banyak digunakan dalam pemolesan presisi fairing safir dan jendela datar, substrat kaca mengkristal, keramik polikristalin YAG, lensa optik, chip kelas atas, dan komponen lainnya.
Ukuran, bentuk, dan distribusi ukuran partikel partikel abrasif semuanya mempengaruhi efek pemolesan. Oleh karena itu, partikel alumina yang digunakan sebagai bahan abrasif pemoles mekanis kimia harus memenuhi persyaratan berikut:
1. Untuk mencapai kerataan tingkat angstrom, ukuran partikel alumina harus minimal 100 nm dan distribusinya harus sempit;
2. Untuk memastikan kekerasan, diperlukan kristalisasi fase α yang lengkap. Namun, untuk memperhitungkan persyaratan ukuran partikel di atas, sintering perlu diselesaikan pada suhu yang lebih rendah untuk menghindari transformasi fase α yang lengkap saat butiran tumbuh.
3. Karena pemolesan wafer memiliki persyaratan kemurnian yang sangat tinggi, Na, Ca, dan ion magnetis perlu dikontrol secara ketat, hingga tingkat ppm, sedangkan unsur radioaktif U dan Th perlu dikontrol pada tingkat ppb.
4. Cairan pemoles yang mengandung Al2O3 memiliki selektivitas yang rendah, stabilitas dispersi yang buruk, dan mudah menggumpal, sehingga mudah menyebabkan goresan serius pada permukaan pemoles. Umumnya diperlukan modifikasi untuk meningkatkan dispersinya dalam cairan pemoles untuk mendapatkan permukaan poles yang baik
Alumina bulat emisi alfa rendah untuk kemasan semikonduktor
Untuk memastikan keandalan perangkat semikonduktor dan meningkatkan daya saing inti produk, sering kali diperlukan penggunaan alumina bola sinar α rendah sebagai bahan pengemas. Di satu sisi, dapat mencegah kegagalan pengoperasian perangkat memori yang disebabkan oleh sinar α, dan di sisi lain, dapat memanfaatkan panasnya yang tinggi. Konduktivitas memberikan kinerja pembuangan panas yang baik untuk perangkat.
Keramik transparan alumina
Pertama-tama, untuk mencegah pengotor dalam bubuk Al2O3 dengan mudah membentuk fase yang berbeda dan meningkatkan pusat hamburan cahaya, yang mengakibatkan penurunan intensitas cahaya yang diproyeksikan ke arah datang, sehingga mengurangi transparansi produk, the kemurnian bubuk Al2O3 harus tidak kurang dari 99,9%, dan harus α-Al2O3 dengan struktur yang stabil. Kedua, untuk melemahkan efek birefringencenya, ukuran butirnya juga harus dikurangi sebanyak mungkin. Oleh karena itu, ukuran partikel bubuk yang digunakan untuk pembuatan keramik alumina transparan juga harus kurang dari 0,3 μm dan memiliki aktivitas sintering yang tinggi. Selain itu, untuk menghindari aglomerasi menjadi partikel besar dan kehilangan keunggulan partikel kecil aslinya, bubuk juga harus memenuhi persyaratan dispersi yang tinggi.
Substrat keramik alumina komunikasi frekuensi tinggi
Keramik alumina dengan kemurnian tinggi saat ini merupakan bahan substrat pengemasan yang paling ideal dan paling banyak digunakan karena sifat dielektriknya yang baik, daya dukung beban yang kaku, dan ketahanan terhadap erosi lingkungan. Namun, kinerja utama substrat alumina meningkat seiring dengan peningkatan kandungan alumina. Untuk memenuhi kebutuhan komunikasi frekuensi tinggi, kemurnian substrat keramik alumina harus mencapai 99,5% atau bahkan 99,9%.
Pabrik jet proses pembuatan NdFeB yang disinter
Pembuatan serbuk jet mill (JM) adalah metode pembuatan serbuk jenis baru yang menggunakan aliran udara bertekanan tinggi (biasanya nitrogen dengan kemurnian tinggi) untuk mempercepat partikel serbuk ke kecepatan supersonik di ruang penggilingan aliran udara, menyebabkan partikel serbuk saling bertabrakan. dan istirahat.
Proses spesifiknya adalah: campurkan serpihan hidrogen (SC) yang dihancurkan dengan proporsi antioksidan tertentu, lalu tambahkan ke tempat pengumpan pabrik aliran udara, tambahkan ke ruang penggilingan aliran udara sesuai dengan jumlah kuantitatif, dan nitrogen bertekanan tinggi (7kg ) disemprotkan dari empat nosel ruang penggilingan. , mempercepat material ke kecepatan supersonik untuk membentuk lapisan terfluidisasi, dan partikel-partikel tersebut bertabrakan satu sama lain dan pecah. Diameter partikel yang pecah didistribusikan antara 1-8 μm.
Tergantung pada kinerja dan distribusi material, ukuran bubuk penggilingan aliran udara rata-rata SMD adalah antara 2,5-4μm. Bubuk yang dihasilkan oleh penggilingan aliran udara tidak merata dan memerlukan pencampuran tiga dimensi. Sebelum pencampuran, sejumlah pelumas dan antioksidan ditambahkan ke tangki bahan sesuai dengan proses untuk mengontrol kandungan oksigen dan meningkatkan kinerja orientasi cetakan.
“Kekuatan inti” peralatan semikonduktor—komponen silikon karbida
Silikon karbida (SiC) merupakan material keramik struktural dengan sifat yang sangat baik. Suku cadang silikon karbida, yaitu suku cadang peralatan yang terbuat dari silikon karbida dan bahan kompositnya sebagai bahan utama, mempunyai sifat kepadatan tinggi, konduktivitas termal tinggi, kekuatan lentur tinggi, modulus elastisitas besar, dll., dan dapat disesuaikan dengan wafer epitaksi, etsa, dll. Karena lingkungan reaksi keras bersuhu sangat tinggi dan sangat korosif dalam proses manufaktur, ini banyak digunakan dalam peralatan semikonduktor utama seperti peralatan pertumbuhan epitaksi, peralatan etsa, dan peralatan oksidasi/difusi/anil.
Menurut struktur kristalnya, ada banyak bentuk kristal silikon karbida. Saat ini, SiC yang umum terutama adalah tipe 3C, 4H dan 6H. Bentuk kristal SiC yang berbeda memiliki kegunaan yang berbeda pula. Diantaranya, 3C-SiC juga sering disebut β-SiC. Kegunaan penting β-SiC adalah sebagai bahan film dan pelapis. Oleh karena itu, β-SiC saat ini menjadi bahan utama pelapis dasar grafit.
Menurut proses persiapan, bagian silikon karbida dapat dibagi menjadi silikon karbida deposisi uap kimia (CVD SiC), silikon karbida sinter reaksi, silikon karbida sinter rekristalisasi, silikon karbida sinter tekanan atmosfer, silikon karbida sinter pengepresan panas, sintering pengepres isostatik panas dan karbonisasi Silikon dll.
Bagian silikon karbida
1. Bagian silikon karbida CVD
Komponen silikon karbida CVD banyak digunakan dalam peralatan etsa, peralatan MOCVD, peralatan epitaksi SiC, peralatan perlakuan panas cepat dan bidang lainnya.
Peralatan etsa: Segmen pasar terbesar untuk komponen silikon karbida CVD adalah peralatan etsa. Komponen silikon karbida CVD dalam peralatan etsa termasuk cincin pemfokusan, kepala pancuran gas, baki, cincin tepi, dll. Karena rendahnya reaktivitas dan konduktivitas silikon karbida CVD terhadap gas etsa yang mengandung klor dan fluor, bahan ini menjadi bahan ideal plasma untuk komponen seperti cincin fokus pada peralatan etsa.
Lapisan dasar grafit: Deposisi uap kimia bertekanan rendah (CVD) saat ini merupakan proses paling efektif untuk menyiapkan lapisan SiC padat. Ketebalan lapisan CVD-SiC dapat dikontrol dan memiliki keunggulan keseragaman. Basis grafit berlapis SiC biasanya digunakan dalam peralatan deposisi uap kimia logam-organik (MOCVD) untuk mendukung dan memanaskan substrat kristal tunggal. Mereka adalah komponen inti dan kunci dari peralatan MOCVD.
2. Reaksi bagian silikon karbida yang disinter
Untuk bahan SiC yang disinter reaksi (infiltrasi reaktif atau ikatan reaksi), penyusutan garis sintering dapat dikontrol di bawah 1%, dan suhu sintering relatif rendah, yang sangat mengurangi persyaratan untuk kontrol deformasi dan peralatan sintering. Oleh karena itu, teknologi ini memiliki keunggulan dalam kemudahan mencapai komponen berskala besar dan telah banyak digunakan di bidang pembuatan struktur optik dan presisi.
12 Metode Modifikasi Bentonit
Modifikasi bentonit biasanya menggunakan metode fisik, kimia, mekanik dan lainnya untuk mengolah permukaan dan dengan sengaja mengubah sifat fisik dan kimia permukaan mineral sesuai dengan kebutuhan aplikasi.
1. Modifikasi natrium
Karena montmorillonit memiliki kapasitas adsorpsi Ca2+ yang lebih kuat daripada Na+, bentonit yang ditemukan di alam umumnya merupakan tanah berbasis kalsium. Namun dalam penerapan praktisnya, ditemukan bahwa kapasitas tukar Ca2+ pada tanah berbasis kalsium jauh lebih rendah dibandingkan dengan Na+. Oleh karena itu, tanah berbahan dasar kalsium sering kali dinatriumifikasi sebelum dipasarkan.
2. Modifikasi litium
Litium bentonit memiliki sifat pembengkakan, penebalan, dan suspensi yang sangat baik dalam air, alkohol lebih rendah, dan keton lebih rendah, sehingga banyak digunakan dalam pelapis arsitektur, cat lateks, pelapis pengecoran, dan produk lainnya untuk menggantikan berbagai bahan pensuspensi selulosa organik. Sumber daya litium bentonit alami sangat sedikit. Oleh karena itu, litium buatan adalah salah satu metode utama pembuatan litium bentonit.
3. Modifikasi pencucian asam
Metode modifikasi asam terutama menggunakan asam dari berbagai jenis dan konsentrasi untuk merendam bentonit. Di satu sisi, larutan asam dapat melarutkan kation logam antarlapisan dan menggantikannya dengan H+ yang volumenya lebih kecil dan valensinya lebih rendah, sehingga mengurangi gaya van der Waals antarlapis. Jarak antar lapisan meningkat; sebaliknya, kotoran dalam saluran dapat dihilangkan, sehingga memperluas luas permukaan spesifik.
4. Modifikasi aktivasi pemanggangan
Metode modifikasi pemanggangan bentonit adalah dengan mengkalsinasi bentonit pada suhu yang berbeda-beda. Ketika bentonit dikalsinasi pada suhu tinggi, maka secara berturut-turut akan kehilangan air permukaan, air terikat pada struktur kerangka, dan polutan organik pada pori-pori, sehingga menyebabkan porositas meningkat dan struktur menjadi lebih kompleks.
5. Modifikasi organik
Prinsip dasar metode modifikasi organik adalah dengan mengorganisir bentonit, menggunakan gugus fungsi organik atau bahan organik untuk menggantikan lapisan bentonit untuk menukar kation atau air struktural, sehingga membentuk komposit organik yang diikat dengan ikatan kovalen, ikatan ionik, ikatan kopling atau van der. pasukan Waals. Bentonit.
6. Modifikasi pilar anorganik
Modifikasi anorganik adalah memperluas jarak antar lapisan dengan membentuk struktur kolom anorganik antar lapisan bentonit, menambah luas permukaan spesifik, dan membentuk struktur jaringan lubang dua dimensi antar lapisan. Ini juga mencegah bentonit runtuh di lingkungan bersuhu tinggi dan meningkatkan stabilitas termalnya.
7. Modifikasi komposit anorganik/organik
Metode modifikasi komposit anorganik/organik memanfaatkan kesenjangan antar lapisan yang besar dan kemampuan tukar kation bentonit. Ini terutama menggunakan polimer anorganik untuk membuka domain interlayer, dan kemudian menggunakan aktivator untuk mengubah sifat permukaan bentonit. metode.
8. Modifikasi gelombang mikro
Prinsip modifikasi gelombang mikro adalah menggunakan gelombang mikro dengan rentang frekuensi antara 300Hz dan 300GHz untuk memproses bentonit dan mengaktifkannya. Perawatan microwave memiliki keunggulan penetrasi yang kuat, pemanasan seragam, pengoperasian yang aman dan sederhana, konsumsi energi yang rendah, dan efisiensi tinggi. Ini memberikan hasil yang lebih baik bila dikombinasikan dengan metode pengasaman dan pemanggangan tradisional.
9. Modifikasi ultrasonik
Bentonit yang dimodifikasi ultrasonik dapat meningkatkan kinerja adsorpsinya. Ultrasonografi jangka pendek dapat meningkatkan jarak antar lapisan dan melonggarkan struktur, sehingga memudahkan masuknya ion logam; USG jangka panjang dapat mengubah ikatan Si-O-Si pada permukaan lamela kristal dalam bentonit, menambahkan beberapa ion logam ke bentonit.
10. Modifikasi garam anorganik
Modifikasi garam anorganik adalah dengan merendam bentonit dalam larutan garam (NaCl, MgCl2, AlCl3, CaCl2, Cu(NO3)2, Zn(NO3)2, dll). Kapasitas adsorpsi bentonit yang dimodifikasi dengan larutan garam bahkan lebih baik dibandingkan dengan tanah aslinya. telah mengalami peningkatan.
11. Modifikasi doping logam tanah jarang
Pengubah tanah jarang yang umum digunakan adalah garam lantanum dan oksidanya. Setelah mendoping bentonit dengan logam tanah jarang lantanum, sejumlah oksida logam dan hidroksida dimasukkan pada permukaan atau di antara lapisannya, sehingga melemahkan montmorillonit dalam bentonit. energi ikatan antar lapisan.
12. Modifikasi bermuatan logam
Bentonit termodifikasi bermuatan logam menggunakan bentonit sebagai pembawa dan menggunakan metode sol-gel, metode pengendapan langsung, metode impregnasi, dan proses lainnya untuk mendispersikan komponen aktif logam pada pembawa, menggunakan pembawa untuk memiliki struktur ukuran pori yang baik dan karakteristik lainnya. komponen aktif dapat memberikan efek katalitik yang lebih baik dalam reaksi katalitik.
Metode apa yang dapat membantu modifikasi permukaan serbuk ultrahalus?
Bubuk ultrahalus, juga dikenal sebagai bubuk nano, mengacu pada jenis bubuk yang ukuran partikelnya berada pada kisaran nanometer (1~100nm). Bubuk ultrahalus biasanya dapat dibuat dengan penggilingan bola, penghancuran mekanis, penyemprotan, ledakan, pengendapan kimia, dan metode lainnya.
Bubuk nano telah menarik perhatian orang karena sifat khususnya dalam hal magnetisme, katalisis, penyerapan cahaya, ketahanan termal dan titik leleh karena efek volume dan efek permukaannya. Namun, karena ukurannya yang kecil dan energi permukaan yang tinggi, nanopartikel mempunyai kecenderungan untuk menggumpal secara spontan. Adanya aglomerasi akan mempengaruhi kinerja bahan nanopowder. Untuk meningkatkan dispersi dan stabilitas bedak serta memperluas jangkauan pengaplikasian bahan, perlu dilakukan modifikasi permukaan bedak.
Ada banyak metode modifikasi permukaan, yang secara umum dapat dibagi menjadi: modifikasi pelapisan permukaan, modifikasi kimia permukaan, modifikasi mekanokimia, modifikasi kapsul, modifikasi energi tinggi, dan modifikasi reaksi presipitasi.
Modifikasi lapisan permukaan
Modifikasi pelapisan permukaan berarti tidak ada reaksi kimia antara pengubah permukaan dan permukaan partikel. Lapisan dan partikel dihubungkan dengan metode fisik atau gaya van der Waals. Metode ini cocok untuk modifikasi permukaan hampir semua jenis partikel anorganik. Metode ini terutama menggunakan senyawa anorganik atau senyawa organik untuk melapisi permukaan partikel guna melemahkan aglomerasi partikel. Selain itu, tolakan sterik yang dihasilkan oleh lapisan tersebut membuat partikel-partikel tersebut sangat sulit untuk bersatu kembali. Pengubah yang digunakan untuk modifikasi pelapisan meliputi surfaktan, hiperdispersan, zat anorganik, dll.
Bubuk yang berlaku: kaolin, grafit, mika, hidrotalsit, vermikulit, rektorit, oksida logam dan silikat berlapis, dll.
Modifikasi kimia permukaan
Modifikasi kimia permukaan menggunakan adsorpsi atau reaksi kimia gugus fungsi dalam molekul organik pada permukaan bubuk anorganik untuk memodifikasi permukaan partikel. Selain modifikasi gugus fungsi permukaan, metode ini juga mencakup modifikasi permukaan menggunakan reaksi radikal bebas, reaksi khelasi, adsorpsi sol, dll.
Bubuk yang berlaku: pasir kuarsa, bubuk silika, kalsium karbonat, kaolin, bedak, bentonit, barit, wollastonit, mika, tanah diatom, brusit, barium sulfat, dolomit, titanium dioksida, aluminium hidroksida, Berbagai bubuk seperti magnesium hidroksida dan aluminium oksida.
Modifikasi mekanokimia
Modifikasi mekanokimia mengacu pada perubahan struktur kisi mineral, bentuk kristal, dll melalui metode mekanis seperti penghancuran, penggilingan, dan gesekan. Energi dalam sistem meningkat dan suhu meningkat, yang mendorong pelarutan partikel, dekomposisi termal, dan pembentukan bebas. Suatu metode modifikasi yang menggunakan radikal atau ion untuk meningkatkan aktivitas permukaan mineral dan mendorong reaksi atau pelekatan mineral dan zat lain untuk mencapai tujuan modifikasi permukaan.
Bubuk yang dapat digunakan: kaolin, bedak, mika, wollastonit, titanium dioksida, dan jenis bubuk lainnya.
Modifikasi kapsul
Modifikasi kapsul merupakan suatu metode modifikasi permukaan yang menutupi permukaan partikel serbuk dengan lapisan film yang seragam dan ketebalan tertentu.
Metode modifikasi energi tinggi
Metode modifikasi energi tinggi adalah metode yang menggunakan perlakuan plasma atau radiasi untuk memulai reaksi polimerisasi untuk mencapai modifikasi.
Modifikasi reaksi presipitasi
Cara reaksi pengendapan adalah dengan menambahkan zat pengendap ke dalam larutan yang mengandung partikel serbuk, atau menambahkan zat yang dapat memicu timbulnya zat pengendap dalam sistem reaksi, sehingga ion-ion yang termodifikasi mengalami reaksi pengendapan dan mengendap pada permukaan partikel. , sehingga melapisi partikel. Metode pengendapan terutama dapat dibagi menjadi metode pengendapan langsung, metode pengendapan seragam, metode nukleasi tidak seragam, metode pengendapan bersama, metode hidrolisis, dll.
Bubuk yang dapat digunakan: titanium dioksida, mika mutiara, alumina, dan pigmen anorganik lainnya.
Penerapan jet mill pada lapisan anti korosi
Fly ash, disebut juga fly ash, merupakan limbah berbentuk tepung yang dihasilkan dari proses kalsinasi di dalam boiler.
Fly ash biasanya ditangkap dari gas buang oleh alat pengendap elektrostatis atau alat penyaringan partikel lainnya sebelum gas buang mencapai cerobong asap.
Fly ash terdiri dari kristal, badan kaca, dan sisa karbon. Warnanya abu-abu atau abu-abu kehitaman dan bentuknya tidak beraturan. Sebagian besar partikel berbentuk mikrosferis, dengan ukuran partikel 0,1 hingga 300,0 μm, kepadatan sekitar 2 g/cm3, dan kepadatan massal 1,0 hingga 300,0 μm. 1,8 g/cm3, memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan aktivitas adsorpsi yang kuat.
Mekanisme kinerja anti-korosi dari lapisan yang ditingkatkan dengan fly ash
Fly ash mengandung sejumlah besar microbeads dan struktur vitreous spons. Selain itu, setelah butiran mikro dihancurkan, yaitu setelah permukaan dihancurkan, lebih banyak struktur pori dan struktur vitreous spons akan terbuka, yang dapat meningkatkan luas permukaan spesifik bedak. Memanfaatkan karakteristik ini, dapat digunakan sebagai pengisi pada produk lain, sehingga menjadikannya pengisi fungsional yang lebih baik untuk pelapis. Penelitian menunjukkan bahwa fly ash ultrafine, sebagai pengisi cat, dapat menggabungkan daya tutup, perataan, dan ketahanan aus.
Ketahanan korosi suatu lapisan erat kaitannya dengan porositas lapisan tersebut. Fly ash ditambahkan sebagai bahan pengisi pada lapisan. Karena efek pozzolan dari fly ash, dapat mengisi pori-pori lapisan untuk mencegah penetrasi media korosif ke bagian dalam lapisan melalui lapisan anti korosi.
Fly ash mempunyai sifat mekanik yang baik. Lapisan komposit fly ash/resin dapat meningkatkan daya tahan lapisan, mencegah pori-pori lokal karena keausan dan hilangnya perlindungan, dan sangat memperpanjang masa pakai lapisan.
Penambahan polimer konduktif tidak hanya meningkatkan kinerja lapisan pemblokiran air, tetapi juga mengurangi laju oksidasi logam. Dengan menambahkan bubuk seng atau bubuk aluminium pada lapisan anti korosi, bahan aktif menjadi anoda reaksi korosi dan melindungi matriks logam sebagai katoda.
Penerapan jet mill pada lapisan anti korosi
Berbeda dari prinsip penghancuran mekanis tradisional, di bawah aksi aliran udara berkecepatan tinggi, material dihancurkan melalui benturan antara partikelnya sendiri, dampak dan efek geser aliran udara pada material, serta dampak, gesekan dan geser dari bahan tersebut. bahan dan bagian lainnya. Selain gaya tumbukan, gaya tumbukan juga mencakup gaya gesek dan geser. Gesekan disebabkan oleh gesekan dan gerak gerinda antara partikel material dengan dinding bagian dalam. Tentu saja proses gesekan dan penggilingan ini juga terjadi antar partikel. Karena dua metode penghancuran yaitu tumbukan dan penggilingan terutama cocok untuk penghancuran halus bahan rapuh, maka keduanya sangat cocok.
Jet crushing memiliki beberapa ciri khusus karena berbeda dengan crusher biasa dalam hal metode dan prinsip penghancuran:
Kehalusan produknya seragam. Untuk penghancur aliran udara, selama proses penghancuran, karena gaya sentrifugal rotasi aliran udara, partikel kasar dan halus dapat diklasifikasikan secara otomatis.
Ukuran partikel rata-rata bahan yang dihancurkan halus dan dapat dihancurkan hingga tingkat sub-mikron;
Proses produksinya berkesinambungan, kapasitas produksinya besar, dan tingkat pengendalian diri serta otomatisasinya tinggi.
Alur proses persiapan bubuk ultrahalus kalsit
Serbuk ultrahalus kalsit, sebagai bahan mineral non-logam yang umum digunakan, memiliki beragam aplikasi dalam industri dan teknologi. Proses penyiapan dan kualitasnya secara langsung mempengaruhi kinerja dan daya saing pasar produk. Pada artikel ini, kami akan memperkenalkan Anda pada proses pembuatan bubuk ultrahalus kalsit dan harganya, dengan harapan dapat memberi Anda informasi berharga.
Alur proses persiapan bubuk ultrahalus kalsit
Pembuatan bubuk ultrafine kalsit terutama melibatkan proses penggilingan. Berikut alur proses secara umum:
1. Pemilihan bahan baku
Memilih bijih kalsit berkualitas tinggi sebagai bahan baku adalah langkah pertama dalam menyiapkan bubuk ultra halus. Kualitas bahan baku berhubungan langsung dengan kemurnian dan kinerja produk akhir.
2. menghancurkan
Bijih kalsit yang dipilih dihancurkan, biasanya menggunakan jaw crusher, cone crusher dan peralatan lainnya untuk menghancurkan bijih asli menjadi partikel yang lebih kecil.
3. Penggilingan
Setelah dihancurkan, partikel-partikel tersebut selanjutnya digiling menggunakan peralatan penggilingan ultra-halus untuk mendapatkan bubuk ultra-halus yang dibutuhkan. Pemilihan peralatan penggilingan ultrahalus dan penyesuaian parameter proses mempunyai pengaruh penting terhadap kehalusan dan distribusi partikel produk.
4. Penilaian
Bubuk kalsit bubuk mungkin memiliki ketidakhomogenan partikel tertentu. Serbuk ultra-halus disaring dan diklasifikasikan melalui peralatan klasifikasi untuk mendapatkan kehalusan yang dibutuhkan.
5. Pengemasan
Bubuk ultrafine kalsit yang diperoleh akhirnya dikemas melalui peralatan pengemasan untuk memastikan kualitas produk dan memfasilitasi penyimpanan, transportasi dan penjualan.
Bubuk ultrahalus kalsit adalah bahan mineral non-logam yang penting, dan proses persiapan serta harganya sangat penting untuk industri terkait dan bidang aplikasi.
Baik atau tidaknya efek modifikasi permukaan bubuk silika tergantung pada poin-poin ini!
Serbuk silika sendiri merupakan zat yang bersifat polar dan hidrofilik. Ia memiliki sifat antarmuka yang berbeda dengan matriks polimer dan memiliki kompatibilitas yang buruk. Seringkali sulit untuk membubarkan bahan dasar. Oleh karena itu, modifikasi permukaan bubuk silika biasanya diperlukan. Dengan sengaja mengubah sifat fisik dan kimia permukaan bubuk silika sesuai dengan kebutuhan aplikasi, sehingga meningkatkan kompatibilitasnya dengan bahan polimer organik dan memenuhi persyaratan dispersi dan fluiditas dalam bahan polimer.
Faktor-faktor seperti kualitas bahan baku bubuk silika, proses modifikasi, metode dan pengubah modifikasi permukaan, dosis pengubah, kondisi proses modifikasi (suhu modifikasi, waktu, pH dan kecepatan pengadukan) semuanya mempengaruhi efek modifikasi permukaan bubuk silika. Diantaranya, metode modifikasi permukaan dan pengubah merupakan faktor utama yang mempengaruhi efek modifikasi.
1. Kualitas bahan baku bubuk silika
Jenis, ukuran partikel, luas permukaan spesifik, gugus fungsi permukaan, dan sifat lain dari bubuk silika secara langsung mempengaruhi kombinasinya dengan pengubah permukaan. Efek modifikasi berbagai jenis bubuk silika juga berbeda. Diantaranya, bubuk silika bulat memiliki fluiditas yang baik, mudah digabungkan dengan pengubah selama proses modifikasi, dan dapat terdispersi lebih baik dalam sistem polimer organik. Dan kepadatan, kekerasan, konstanta dielektrik, dan sifat lainnya jauh lebih baik daripada bubuk silika sudut.
2. Metode dan pengubah modifikasi permukaan
Saat ini, metode modifikasi permukaan bubuk silika terutama adalah modifikasi organik, modifikasi anorganik, dan modifikasi mekanokimia, di antaranya metode modifikasi yang paling umum digunakan adalah modifikasi organik. Jika efek modifikasi tunggal kurang baik, Anda dapat mempertimbangkan untuk menggabungkan modifikasi organik dengan metode modifikasi lain untuk modifikasi komposit.
(1) Modifikasi organik
Modifikasi organik adalah suatu metode yang menggunakan gugus fungsi pada bahan organik untuk melakukan adsorpsi fisik, adsorpsi kimia dan reaksi kimia pada permukaan bubuk silika untuk mengubah sifat permukaan bubuk silika.
(2) Modifikasi anorganik
Modifikasi anorganik mengacu pada pelapisan atau penggabungan logam, oksida anorganik, hidroksida, dll. pada permukaan bubuk silika untuk memberikan fungsi baru pada material. Misalnya, Oyama dkk. menggunakan metode presipitasi untuk menutupi permukaan SiO2 dengan Al(OH)3, dan kemudian membungkus SiO2 yang dimodifikasi dengan polidivinilbenzena, yang dapat memenuhi persyaratan aplikasi khusus tertentu.
(3) Modifikasi mekanokimia
Modifikasi mekanokimia mengacu pada pertama-tama penggunaan penggilingan ultra-halus dan gaya mekanis kuat lainnya untuk mengaktifkan permukaan partikel serbuk guna meningkatkan titik aktif atau gugus aktif pada permukaan bubuk silika, dan kemudian menggabungkan pengubah untuk mencapai modifikasi komposit bubuk silika.
3. Pengubah dosis
Jumlah pengubah biasanya berhubungan dengan jumlah titik aktif (seperti Si-OH) pada permukaan bubuk silika dan lapisan monomolekul serta ketebalan bimolekuler pengubah yang menutupi permukaan.
Jika jumlah pengubah terlalu kecil, tingkat aktivasi permukaan bubuk silika yang dimodifikasi tidak akan tinggi; bila jumlah pengubah terlalu besar, tidak hanya akan meningkatkan biaya modifikasi, tetapi juga membentuk lapisan fisik berlapis-lapis pada permukaan bubuk silika yang dimodifikasi. Adsorpsi menyebabkan antarmuka antara bubuk silika dan polimer organik membentuk lapisan yang lemah, sehingga mengakibatkan ketidakmampuan berfungsi sebagai jembatan molekul tunggal.
4. Proses modifikasi dan optimalisasi kondisi
Proses modifikasi bubuk silika yang umum digunakan terutama meliputi modifikasi kering, modifikasi basah, dan modifikasi komposit.
Modifikasi kering merupakan suatu modifikasi dimana serbuk silika didispersikan dalam suatu peralatan modifikasi dalam keadaan relatif kering dan dipadukan dengan sejumlah pengubah permukaan pada suhu tertentu. Proses modifikasi kering sederhana dan biaya produksi rendah. Saat ini metode utama modifikasi permukaan bubuk silika dalam negeri dan cocok untuk bubuk silika tingkat mikron.
Selain itu, untuk mencapai efek modifikasi bubuk silika yang baik, suhu, pH, waktu, kecepatan pengadukan dan kondisi proses lainnya selama proses modifikasi harus dikontrol.
Suhu modifikasi merupakan kondisi penting untuk kondensasi, dehidrasi dan pembentukan ikatan kovalen yang kuat antara pengubah dan bubuk silika. Suhu modifikasi tidak boleh terlalu tinggi atau terlalu rendah. Temperatur yang terlalu tinggi akan menyebabkan pengubah terurai atau menguap, dan suhu yang terlalu rendah akan menyebabkan pengubah membusuk atau menguap. Hal ini akan mengurangi laju reaksi antara pengubah dan bubuk silika, sehingga mempengaruhi efek modifikasi.
Pelajari tentang silikon hitam dan aplikasinya
Asal usul nama silikon hitam adalah jika dilihat oleh mata manusia, warnanya adalah hitam. Karena struktur mikro di permukaannya, silikon hitam dapat menyerap hampir 100% cahaya yang datang, dan sangat sedikit cahaya yang dipantulkan, sehingga tampak hitam di mata manusia.
Sifat optik dan semikonduktor yang unik dari bahan silikon hitam telah membawa berbagai aplikasi pada sensor fotolistrik (fotodetektor, kamera pencitraan termal, dll.), seperti kamera cahaya rendah yang bekerja pada pita ganda tampak dan inframerah dekat, membawa manfaat besar untuk aplikasi sipil dan militer. Datanglah ke banyak kemudahan.
Salah satu sifat paling menarik dari silikon hitam adalah reflektifitasnya yang cukup rendah dan kemampuan penyerapan sudut lebar pada rentang spektral yang luas. Reflektifitas silikon hitam biasanya mencapai kurang dari 10%, yang sangat berguna untuk nanocones atau kawat nano. Struktur khusus rasio diameter selanjutnya dapat mengurangi reflektifitas rata-rata menjadi kurang dari 3% dengan mengoptimalkan parameter proses.
Dengan berkembangnya teknologi pemrosesan halus silikon, struktur mikro silikon hitam telah berkembang dari struktur nanocone paling awal yang diproses oleh laser femtosecond hingga struktur piramida, lubang, kawat nano, dan komposit.
Setelah eksplorasi bertahun-tahun, berbagai sistem pemrosesan telah ditetapkan untuk metode pemrosesan silikon hitam. Metode yang umum digunakan antara lain metode laser femtosecond, metode etsa elektrokimia, metode etsa ion reaktif, metode asam, metode alkali, metode etsa berbantuan logam, dll. Setiap metode pengolahan memiliki morfologi mikrostruktur dan sifat optik yang tersedia berbeda.
Pada saat yang sama, definisi silikon hitam secara bertahap diperluas. Ini tidak lagi terbatas pada silikon berstruktur mikro yang diproses oleh laser femtosecond, dan warnanya tidak terbatas pada hitam. Selama ia memiliki kemampuan menangkap cahaya yang jelas, ia dapat disebut silikon berstruktur mikro. Ini adalah bahan silikon hitam.
Dengan mengontrol ukuran struktural karakteristik silikon berpori multilayer, para peneliti secara artifisial mengontrol perubahan indeks biasnya. Permukaan silikon memiliki efek penyerapan berbeda untuk cahaya berbeda, dan pada akhirnya warna berbeda muncul di bawah mata manusia. Solusi teknis ini dapat diterapkan pada detektor empat kuadran, sehingga setiap kuadran menunjukkan karakteristik respons spektral yang berbeda.
Sebagai material baru, silikon hitam memiliki banyak sifat unggul dan telah digunakan di berbagai bidang, seperti tingkat penyerapan cahaya dan sensitivitas cahaya yang sangat tinggi, yang dapat digunakan sebagai lapisan penyerap fotodetektor; menggunakan sifat anti-pantulan silikon hitam dan karakteristik sudut lebar seperti penyerapan dapat meningkatkan kinerja perangkat seperti laju respons fotolistrik dan rentang spektral respons; Struktur piramida silikon hitam memiliki karakteristik emisi lapangan yang sangat baik, sehingga dapat digunakan sebagai bahan emisi lapangan. Silikon hitam juga memiliki sifat fotoemisi yang sangat baik. Karena sifatnya yang berpendar, bahan ini dapat digunakan sebagai bahan fotoluminesen; menggunakan luas permukaan spesifik silikon hitam yang sangat tinggi, dapat digunakan sebagai perekat padat atau struktur pembuangan panas antara bahan silikon.
Dalam banyak aplikasi, bahan silikon hitam telah menunjukkan nilai besarnya dalam meningkatkan efisiensi fotovoltaik sel surya silikon kristalin industri. Dengan perkembangan eksplosif teknologi wafer silikon pemotongan kawat berlian, lapisan kerusakan selama pemotongan wafer silikon telah sangat berkurang, dan wafer silikon monokristalin atau polikristalin yang lebih tipis juga dapat disediakan, yang telah sangat mendorong perkembangan pesat industri fotovoltaik dan meningkatkan kualitas. kinerja perangkat. Efisiensi konversi fotolistrik, sel fotovoltaik sangat membutuhkan teknologi permukaan depan dengan reflektifitas rendah dan serapan sudut lebar serta desain struktural dengan serapan yang ditingkatkan. Teknologi silikon hitam menunjukkan penggabungan alami di bidang fotovoltaik.
Apa aplikasi graphene di bidang konduktivitas termal?
Saat ini, dengan pendalaman penelitian yang berkelanjutan, penerapan graphene di bidang konduktivitas termal telah mencapai hasil yang luar biasa, termasuk pembentukan film graphene melalui ikatan kimia antar lembaran, sebagai pengisi bahan komposit konduktif termal dan pelapis konduktif termal, dan persiapan graphene. Serat polietilen bahan tekstil fungsional baru, dll.
1. Film termal grafena
Film grafit buatan telah menjadi pilihan paling ideal untuk film konduktif termal sejak lama. Biasanya dapat digunakan sebagai heat sink pada komponen elektronik dan ditempelkan pada permukaan komponen elektronik yang mudah menghasilkan panas untuk menyebarkan panas yang dihasilkan oleh sumber panas secara merata. Namun, karena film grafit dengan konduktivitas termal tinggi sebagian besar dibuat menggunakan jalur teknis metode karbonisasi-grafitisasi film PI, yang memerlukan film polimida berkualitas tinggi sebagai bahan baku, dan penelitian, pengembangan, dan produksinya memiliki hambatan teknis yang tinggi, sehingga industri memiliki hambatan teknis yang tinggi. selalu berharap Alternatif lain dapat ditemukan untuk memecahkan masalah bahan mentah yang terhalang oleh teknologi, dan film konduktif termal graphene adalah alternatif yang ideal.
2. Pengisi konduktif termal
Sebagai pengisi konduktif termal dua dimensi, graphene lebih mudah membentuk jaringan konduktif termal daripada pengisi granular, dan memiliki prospek penerapan yang baik pada bahan antarmuka termal dan pelapis konduktif termal.
A. Sebagai bahan antarmuka termal pengisi konduktif termal
Dibandingkan dengan pengisi konduktif termal granular tradisional, pengisi konduktif termal yang menggunakan graphene sebagai bahan antarmuka termal tidak hanya dapat memanfaatkan konduktivitas termal dalam bidang yang sangat tinggi, namun rasio diameter dan ketebalannya yang besar juga lebih kondusif untuk konstruksi a jaringan konduktivitas termal tiga dimensi. Ini memiliki keunggulan kuat dalam peracikan dengan pengisi dimensi lain untuk meningkatkan konduktivitas termal bahan antarmuka termal.
B. Sebagai pengisi lapisan pembuangan panas
Masalah pembuangan panas adalah hambatan besar yang membatasi pengembangan perangkat ringan berperforma tinggi. Sebagai pelapis industri khusus, pelapis pembuangan panas dapat meningkatkan kecepatan pembuangan panas dan efisiensi permukaan benda dengan meningkatkan laju radiasi infra merah pada permukaan sumber panas, dan menurunkan suhu permukaan material. Memenuhi kebutuhan perangkat pembuangan panas yang efisien meskipun ada keterbatasan ruang dan ukuran.
3. Tekstil fungsional serat graphene konduktivitas termal yang tinggi
Serat graphene dengan konduktivitas termal tinggi adalah jenis bahan serat karbon baru yang terdiri dari unit graphene yang dirakit dan disusun secara teratur. Ini dirakit secara teratur menggunakan dispersi graphene oksida atau dispersi graphene yang difungsikan melalui pemintalan basah. . Keunggulan utamanya adalah memiliki sifat mekanik, listrik, dan termal yang baik pada saat yang bersamaan, serta dapat dikombinasikan dengan teknologi tekstil untuk menghasilkan tekstil fungsional dalam jumlah besar melalui pemintalan basah.
Saat ini, konduktivitas termal ultra-tinggi dari graphene dapat digunakan untuk memproduksi pakaian pemanas listrik yang dapat menjaga panas dan menahan dingin, serta tekstil yang bersifat konduktif termal dan terasa sejuk. Pakaian pemanas listrik graphene terutama menggunakan graphene untuk mengubah energi catu daya menjadi panas, dan kemudian menggabungkan konduktivitas termal graphene yang sangat tinggi untuk mentransfer panas secara merata ke seluruh tubuh. Ini dapat menjaga kain tetap ringan dan lembut sekaligus memberikan kinerja isolasi termal yang sangat baik. Tekstil yang konduktif secara termal dan terasa sejuk memanfaatkan konduktivitas termal yang tinggi dari graphene, yang menyebabkan hilangnya panas dengan cepat dari permukaan kulit setelah kontak kulit dengan tekstil, sehingga secara signifikan menurunkan suhu tubuh dan memberikan pengalaman memakai yang lebih nyaman bagi orang-orang.