Apa kegunaan titanium dioksida?
Titanium dioksida adalah pigmen kimia anorganik yang penting, komponen utamanya adalah titanium dioksida. Ada dua proses produksi titanium dioksida: proses asam sulfat dan proses klorinasi. Ini memiliki kegunaan penting dalam industri seperti pelapis, tinta, pembuatan kertas, plastik dan karet, serat kimia, dan keramik.
Distribusi ukuran partikel titanium dioksida merupakan indikator komprehensif, yang sangat mempengaruhi kinerja pigmen titanium dioksida dan kinerja aplikasi produk. Oleh karena itu, pembahasan daya sembunyi dan dispersibilitas dapat langsung dianalisis dari distribusi ukuran partikel.
Faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi ukuran partikel titanium dioksida relatif kompleks. Yang pertama adalah ukuran ukuran partikel hidrolisis asli. Dengan mengontrol dan mengatur kondisi proses hidrolisis, ukuran partikel asli berada dalam kisaran tertentu. Yang kedua adalah suhu kalsinasi. Selama kalsinasi asam metatitanat, partikel mengalami periode transformasi kristal dan periode pertumbuhan. Kontrol suhu yang sesuai untuk menjaga partikel yang tumbuh dalam kisaran tertentu. Pada akhirnya, produk tersebut dihancurkan. Biasanya, pabrik Raymond dimodifikasi dan kecepatan penganalisis disesuaikan untuk mengontrol kualitas penghancuran. Pada saat yang sama, peralatan penghancur lainnya dapat digunakan, seperti: pabrik universal, pabrik aliran udara, dan pabrik palu.
Titanium dioksida memiliki tiga bentuk kristal di alam: rutil, anatase dan brookite. Brookite termasuk dalam sistem ortorombik dan merupakan bentuk kristal yang tidak stabil. Ini akan berubah menjadi rutil pada suhu di atas 650°C, sehingga tidak memiliki nilai praktis dalam industri. Anatase stabil pada suhu kamar, tetapi akan berubah menjadi rutil pada suhu tinggi. Intensitas transformasinya bergantung pada metode pembuatan dan apakah inhibitor atau promotor ditambahkan selama proses kalsinasi.
Titanium dioksida (atau titanium dioksida) banyak digunakan dalam berbagai pelapis permukaan struktural, pelapis dan pengisi kertas, plastik dan elastomer. Kegunaan lain termasuk keramik, kaca, katalis, kain berlapis, tinta cetak, butiran atap dan fluks. Menurut statistik, permintaan global akan titanium dioksida mencapai 4,6 juta ton pada tahun 2006, dimana industri pelapis menyumbang 58%, industri plastik menyumbang 23%, industri kertas menyumbang 10%, dan lainnya menyumbang 9%. Titanium dioksida dapat dihasilkan dari ilmenit, rutil, atau terak titanium. Ada dua proses produksi titanium dioksida: proses sulfat dan proses klorida. Proses sulfat lebih sederhana dibandingkan proses klorida dan dapat menggunakan mineral bermutu rendah dan relatif murah. Saat ini, sekitar 47% kapasitas produksi dunia menggunakan proses sulfat, dan 53% kapasitas produksi menggunakan proses klorida.
Titanium dioksida dianggap sebagai pigmen putih terbaik di dunia dan banyak digunakan dalam pelapis, plastik, pembuatan kertas, tinta cetak, serat kimia, karet, kosmetik dan industri lainnya.
Titanium dioksida (titanium dioksida) memiliki sifat kimia yang stabil dan tidak bereaksi dengan sebagian besar zat dalam keadaan normal. Di alam, titanium dioksida memiliki tiga jenis kristal: brookite, anatase dan rutile. Jenis brookite merupakan bentuk kristal yang tidak stabil dan tidak memiliki nilai pemanfaatan industri. Tipe anatase (tipe A) dan tipe rutil (tipe R) keduanya memiliki kisi yang stabil dan merupakan pigmen putih dan glasir porselen yang penting. Dibandingkan dengan pigmen putih lainnya, pigmen ini memiliki warna putih yang unggul, daya pewarnaan, daya sembunyi, tahan cuaca, tahan panas, dan stabilitas kimia, terutama tidak beracun.
Titanium dioksida banyak digunakan dalam pelapis, plastik, karet, tinta, kertas, serat kimia, keramik, bahan kimia sehari-hari, obat-obatan, makanan dan industri lainnya.
Dolomit digunakan di berbagai industri
Rumus kimia dolomit adalah [CaMg(CO3)2], juga dikenal sebagai batu kapur dolomit. Dolomit menyumbang sekitar 2% dari kerak bumi. Sedimen dolomit umum terjadi di seluruh dunia, terutama batuan sedimen atau struktur serupa yang telah berubah.
Dolomit merupakan salah satu mineral yang tersebar luas pada batuan sedimen dan dapat membentuk dolomit tebal. Dolomit sedimen primer langsung terbentuk di danau laut dengan salinitas tinggi. Sejumlah besar dolomit bersifat sekunder, terbentuk dari batu kapur yang digantikan oleh larutan yang mengandung magnesium. Dolomit sedimen laut sering diselingi dengan lapisan siderit dan lapisan batu kapur. Dalam sedimen danau, dolomit hidup berdampingan dengan gipsum, anhidrit, garam batu, garam kalium, dll.
Penerapan dolomit di berbagai bidang:
Industri metalurgi
Magnesium memiliki konduktivitas termal dan konduktivitas listrik yang baik. Ini adalah logam non-magnetik dan tidak beracun. Paduan magnesium ringan, tahan lama, berkekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, dan sifat mekanik yang baik. Mereka banyak digunakan dalam penerbangan, mobil, pengecoran presisi, industri pertahanan, dan industri lainnya. Dalam industri peleburan magnesium. Dolomit merupakan salah satu bahan baku penting untuk produksi logam magnesium. Metode silikotermik dalam negeri umumnya digunakan untuk memurnikan logam magnesium. Outputnya menyumbang sekitar 20% dan sekitar 67% dari jumlah total logam magnesium. Metode silikotermik adalah dengan mengkalsinasi dan menguraikan dolomit sehingga diperoleh campuran MgO dan CaO. Setelah bubuk hasil kalsinasi digiling dan diayak, dicampur sesuai dengan perbandingan molar Mg terhadap Si 2:1, dan sejumlah fluorit ditambahkan sebagai katalis. Campuran gumpalan dibuat menjadi bola-bola dan direduksi dengan silikon pada suhu 1150-1200C untuk menghasilkan kalsium silikat dan magnesium. Dolomit merupakan bahan pembantu penting untuk pembuatan baja dan sintering di industri metalurgi.
Industri bahan bangunan
Sebagai bahan baku bahan semen magnesium: dolomit dikalsinasi pada suhu tertentu. Dolomit sebagian terurai untuk menghasilkan magnesium oksida dan kalsium karbonat, dan kemudian larutan magnesium oksida dan agregat ditambahkan untuk diaduk dan dibentuk, dan bahan semen ferro-amoniak berkekuatan tinggi dihasilkan setelah proses pengawetan. Bahan semen ferro-amonia banyak digunakan dalam produksi kotak kemasan besar dan Jalan Suifeng generasi ke-8. Mereka memiliki prospek penerapan yang luas dalam pengembangan struktur konstruksi baru. Dolomit menyumbang sekitar 15% dari campuran kaca apung.
Industri kimia
Dalam industri kimia, marmer terutama digunakan untuk menghasilkan senyawa magnesium, yang juga merupakan cara terbaik untuk meningkatkan nilai tambah produk marmer. Produk kimia industri utama adalah magnesium oksida, magnesium karbonat ringan, magnesium hidroksida, dan berbagai produk garam magnesium. Magnesium karbonat ringan juga disebut magnesium karbonat dasar terhidrasi industri atau magnesium karbonat dasar. Rumus molekulnya dapat dinyatakan sebagai xMgCO3 yMg(OH)2 zHO. Kristal monoklinik putih atau bubuk amorf, tidak beracun, tidak berbau, kepadatan relatif 2,16, stabil di udara. Sedikit larut dalam air, larutan berair bersifat basa lemah. Mudah larut dalam larutan asam dan garam amonium, bereaksi dengan asam menghasilkan garam magnesium dan melepaskan karbon dioksida. Pirolisis suhu tinggi berubah menjadi magnesium oksida.
Aplikasi lain
Di bidang pertanian, dolomit dapat menetralkan zat asam di dalam tanah dan digunakan untuk perbaikan tanah. Pada saat yang sama, magnesium yang terkandung dalam dolomit dapat digunakan sebagai pupuk magnesium untuk menambah magnesium pada tanaman: dolomit ditambahkan ke pakan sebagai bahan tambahan pakan untuk meningkatkan asupan kalsium dan magnesium pada unggas dan ternak serta meningkatkan nutrisi unggas dan ternak.
Di bidang perlindungan lingkungan, setelah hidrasi dan pencernaan bubuk dolomit terkalsinasi, terutama mengandung magnesium hidroksida dan kalsium hidroksida, yang dapat menyerap gas seperti karbon dioksida dan sulfur dioksida dalam gas buang. Oleh karena itu, bubuk dolomit yang dikalsinasi dapat digunakan untuk pemisahan gas buang karbon dioksida (ECRS); dolomit juga dapat digunakan dalam tungku gasifikasi untuk menghilangkan H2S dari gas buang: menggunakan energi permukaan yang tinggi dan adsorpsi kalsium hidroksida dan magnesium hidroksida yang dihasilkan oleh hidrasi magnesium oksida aktif dalam bubuk dolomit terkalsinasi, dolomit terkalsinasi dapat digunakan sebagai bahan filter untuk pengolahan air rumah tangga, dan juga dapat digunakan untuk menghilangkan ion logam seperti besi dan mangan dalam air limbah industri.
Varietas dan aplikasi alumina halus
Alumina halus memiliki banyak variasi dan banyak digunakan. Ini adalah bahan pilihan di banyak bidang.
Oleh karena itu, “sumber bahan mentah yang luas”, “dapat ditemukan dimana-mana”, “harga murah” dan “persiapan yang sederhana” telah menjadi label untuk alumina. Kelangkaan membuat sesuatu menjadi berharga. Label-label ini dapat dengan mudah membuat orang salah paham bahwa alumina adalah bahan kelas bawah. Pertama-tama, editor percaya bahwa label ini tidak dapat menentukan apakah alumina termasuk kelas bawah atau tidak, tetapi label ini dapat menunjukkan bahwa alumina adalah bahan yang sangat hemat biaya di banyak bidang. Kedua, bahkan dari segi harga, konten teknis, kinerja, dan aspek lainnya, alumina tidak kekurangan dalam "produk kelas atas". "Produk kelas atas" ini memainkan peran yang tak tergantikan dalam bidang presisi tinggi seperti semikonduktor dan ruang angkasa.
serat alumina
Komponen utama serat alumina adalah alumina (Al2O3), dan komponen pembantunya adalah SiO2, B2O3, MgO, dll. Merupakan serat anorganik berkinerja tinggi dan serat keramik polikristalin dengan berbagai bentuk seperti serat panjang, serat pendek, dan serat keramik polikristalin. kumis. Ia memiliki sifat yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, modulus tinggi, dan ketahanan terhadap korosi.
Bidang penerapan serat Al2O3 relatif luas. Serat pendek Al2O3 dapat digabungkan dengan resin, logam atau keramik untuk menyiapkan material komposit berkinerja tinggi, dan memproduksi tungku industri bersuhu tinggi seperti tungku pemanas, pelapis kiln, dan tungku kalsinasi komponen elektronik; Material komposit yang diperkuat serat kontinu Al2O3 memiliki sifat yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, modulus tinggi, dan kekakuan tinggi. Matriksnya tidak mudah teroksidasi dan rusak saat digunakan. Ia juga memiliki ketahanan mulur yang sangat baik dan tidak akan menyebabkan pertumbuhan butiran pada suhu tinggi yang menyebabkan penurunan kinerja serat. Bahan ini diakui secara internasional sebagai bahan utama generasi baru untuk komponen ujung panas yang tahan suhu tinggi dan memiliki potensi pengembangan yang besar; Selain sifat-sifat di atas, nanofiber Al2O3 fungsional juga memiliki sifat yang sangat baik seperti konduktivitas termal yang rendah, insulasi listrik, dan luas permukaan spesifik yang tinggi. Mereka banyak digunakan dalam material komposit bertulang, bahan isolasi termal suhu tinggi, bahan filtrasi katalitik, dll.
Alumina dengan kemurnian tinggi
Alumina dengan kemurnian tinggi (4N ke atas) memiliki keunggulan kemurnian tinggi, kekerasan tinggi, kekuatan tinggi, tahan suhu tinggi, ketahanan aus, insulasi yang baik, sifat kimia yang stabil, kinerja penyusutan suhu tinggi sedang, kinerja sintering yang baik dan optik, listrik , sifat magnetis, termal, dan mekanik yang tidak dapat ditandingi oleh bubuk alumina biasa. Ini adalah salah satu bahan kelas atas dengan nilai tambah tertinggi dan aplikasi terluas dalam industri kimia modern.
Saat ini, alumina dengan kemurnian tinggi kelas atas terutama digunakan untuk aditif elektroda baterai litium, pengisi elektrolit baterai solid-state, serta penggilingan dan pemolesan wafer di industri semikonduktor.
Alumina bulat
Morfologi partikel serbuk alumina akan secara langsung mempengaruhi kinerja penerapannya di banyak bidang. Dibandingkan dengan partikel bubuk alumina yang tidak beraturan, berserat atau bersisik, alumina bulat memiliki morfologi yang teratur, kepadatan pengepakan yang lebih tinggi, luas permukaan spesifik yang lebih kecil, dan fluiditas yang lebih baik. Ini banyak digunakan sebagai bahan pengisi konduktif termal, bahan pemoles, pembawa katalis, bahan pelapis permukaan, dll.
Dalam produksi industri, apa klasifikasi barium sulfat?
Barium sulfat, bagi kebanyakan orang, kimianya belum begitu dipahami, di mata mereka, barium sulfat adalah bahan kimia yang berbahaya. Sebenarnya dalam kehidupan kita sehari-hari, barium sulfat bisa dikatakan ada dimana-mana, namun biasanya muncul dalam kehidupan kita dalam bentuk produk manufaktur.
Misalnya, sebagian besar produk plastik di rumah kita, AC, beberapa aksesoris plastik di mobil, kantong plastik yang digunakan di supermarket, dll., cat dan pelapis yang digunakan dalam kehidupan, kaca, dll. mungkin mengandung barium sulfat.
Dalam buku teks fisika dan kimia, rumus kimia barium sulfat adalah BaSO4, umumnya berbentuk belah ketupat berwarna putih, tidak berwarna dan tidak berbau, dengan massa jenis 4,499 dan titik leleh hingga 1580℃. Sifat kimianya sangat stabil, tidak larut dalam air, tahan asam, tahan alkali, tidak beracun, non magnet, serta dapat menyerap sinar X dan sinar gamma. Di alam, barium sulfat disebut juga barit, suatu bijih alam yang umumnya berbentuk balok kristal bercabang, dan warnanya terutama ditentukan oleh jenis dan jumlah pengotor yang dikandungnya. Barit murni tidak berwarna dan transparan. Barit tidak membahayakan tubuh manusia secara langsung dan dapat bersentuhan langsung.
Dalam industri, terdapat banyak klasifikasi barium sulfat, dan yang umum adalah sebagai berikut:
1. Barium berat, juga dikenal sebagai bubuk barit atau bubuk barium alami. Ini dibuat dengan memilih bijih barium sulfat alami (barit) dan kemudian mencuci, menggiling, mengeringkan, dan proses lainnya. Ia memiliki banyak pengotor dan kualitasnya terutama ditentukan oleh bijih itu sendiri, namun harganya rendah. Biasanya digunakan sebagai pengisi dalam produksi pigmen putih atau pelapis bermutu rendah, plastik, dan industri tinta. Ini berperan dalam mengurangi biaya dan meningkatkan kilap.
2. Barium sulfat yang diendapkan, juga dikenal sebagai barium sulfat industri atau barium yang diendapkan. Itu dibuat dengan pemrosesan buatan. Berbeda dengan barium berat, barium yang diendapkan hampir tidak mengandung pengotor. Ini sedikit larut dalam air dan tidak larut dalam asam. Ini sendiri tidak beracun, tetapi jika mengandung barium larut, dapat menyebabkan keracunan. Barium sulfat yang diendapkan dalam industri terutama dihasilkan oleh reaksi barium sulfat dengan asam sulfat, reaksi barium klorida dengan asam sulfat atau natrium sulfat, dan reaksi barium sulfida dengan natrium sulfat. Barium sulfat yang diendapkan digunakan sebagai bahan pengisi dalam bidang kedokteran, pelapis dan tinta kelas menengah dan atas, plastik, karet, kaca, keramik, dll. Karena stabilitasnya dan indikator spesifik yang berbeda. Orang biasanya membaginya menjadi barium sulfat yang diendapkan tingkat lapisan, barium sulfat yang diendapkan tingkat plastik, dll. sesuai dengan aplikasi yang berbeda. Harganya lebih tinggi dibandingkan barium berat.
3. Barium sulfat termodifikasi, yang dibagi menjadi barium sulfat termodifikasi dan barium sulfat endapan termodifikasi, bertujuan untuk meningkatkan kinerja bubuk barit atau barium sulfat endapan dalam aspek tertentu melalui pengolahan yang relevan. Penerapannya mirip dengan presipitasi, dan ini terutama bergantung pada properti yang relevan. Diantaranya, yang telah diproses dan dimurnikan lebih lanjut disebut juga barium sulfat ultrahalus termodifikasi atau barium sulfat endapan ultrahalus termodifikasi. Harganya lebih tinggi dibandingkan barium sulfat yang diendapkan.
4. Barium sulfat yang diendapkan tingkat nano adalah untuk mengontrol D50 (distribusi ukuran partikel median) antara 0,2μm-0,4μm melalui pemrosesan mendalam dari barium sulfat endapan yang dimodifikasi. Barium sulfat yang diendapkan tingkat nano terutama digunakan dalam cat kelas atas, pelapis dan industri lainnya.
10 area aplikasi utama bubuk mikro silikon
Serbuk silika adalah sejenis bahan anorganik non-logam dengan aplikasi luas. Bubuk silika adalah bubuk tingkat mikron yang diperoleh dengan menghancurkan dan menghancurkan bijih kuarsa dengan kemurnian tinggi dengan metode fisik atau kimia. Ukuran partikelnya umumnya antara 1-100 mikron, dan ukuran partikel yang umum digunakan sekitar 5 mikron. Dengan kemajuan proses manufaktur semikonduktor, bubuk silika di bawah 1 mikron secara bertahap telah banyak digunakan.
Serbuk silika memiliki sederet keunggulan seperti sifat dielektrik yang sangat baik, koefisien muai panas yang rendah, konduktivitas termal yang tinggi, stabilitas kimia yang tinggi, ketahanan suhu tinggi, dan kekerasan yang tinggi. Ini dapat digunakan secara luas dalam laminasi berlapis tembaga, senyawa cetakan epoksi, bahan isolasi listrik, dan perekat. Selain itu, dapat juga digunakan pada pelapis, karet, plastik, kosmetik, dan keramik sarang lebah.
1 laminasi berlapis tembaga
Menambahkan bubuk silikon ke laminasi berlapis tembaga untuk sirkuit elektronik dapat meningkatkan koefisien ekspansi linier dan konduktivitas termal papan sirkuit cetak, sehingga secara efektif meningkatkan keandalan dan pembuangan panas produk elektronik.
2 Senyawa cetakan epoksi (EMC)
Mengisi bubuk silikon ke dalam senyawa cetakan epoksi untuk kemasan chip dapat secara signifikan meningkatkan kekerasan resin epoksi, meningkatkan konduktivitas termal, mengurangi suhu puncak eksotermik dari reaksi pengawetan resin epoksi, mengurangi koefisien ekspansi linier dan penyusutan pengawetan, mengurangi tegangan internal, dan meningkatkan mekanik kekuatan senyawa cetakan epoksi, membuatnya sangat dekat dengan koefisien ekspansi linier chip.
3 Bahan isolasi listrik
Bubuk silikon digunakan sebagai pengisi insulasi resin epoksi untuk produk insulasi listrik. Ini secara efektif dapat mengurangi koefisien ekspansi linier produk yang diawetkan dan laju penyusutan selama proses pengawetan, mengurangi tegangan internal, dan meningkatkan kekuatan mekanik bahan isolasi, sehingga secara efektif meningkatkan dan meningkatkan sifat mekanik dan listrik bahan isolasi.
4 Perekat
Bubuk silikon, sebagai bahan pengisi fungsional anorganik, diisi dengan resin perekat, yang secara efektif dapat mengurangi koefisien ekspansi linier produk yang diawetkan dan laju penyusutan selama proses pengawetan, meningkatkan kekuatan mekanik perekat, dan meningkatkan ketahanan panas, anti -Permeabilitas dan kinerja pembuangan panas, sehingga meningkatkan efek ikatan dan penyegelan.
5 Plastik
Bubuk silikon dapat digunakan dalam plastik pada produk seperti lantai polivinil klorida (PVC), film polietilen dan polipropilen, dan bahan isolasi listrik.
6 Pelapisan
Dalam industri pelapisan, ukuran partikel, warna putih, kekerasan, suspensi, dispersibilitas, penyerapan minyak rendah, resistivitas tinggi dan karakteristik lain dari bubuk mikro silikon dapat meningkatkan ketahanan terhadap korosi, ketahanan aus, isolasi dan ketahanan suhu tinggi pada lapisan. Bubuk mikro silikon yang digunakan dalam pelapis selalu memainkan peran penting dalam pengisi pelapis karena stabilitasnya yang baik.
7 Kosmetik
Bubuk silika bulat memiliki fluiditas yang baik dan luas permukaan spesifik yang besar, sehingga cocok untuk kosmetik seperti lipstik, bedak, krim alas bedak, dll. Pada produk bedak seperti bedak, dapat meningkatkan fluiditas dan stabilitas penyimpanan, sehingga berperan dalam mencegah penggumpalan; ukuran partikel rata-rata yang lebih kecil menentukan kehalusan dan fluiditasnya yang baik; luas permukaan spesifik yang lebih besar membuatnya memiliki daya serap yang lebih baik, dapat menyerap keringat, pewangi, nutrisi, dan membuat formula kosmetik lebih hemat; bentuk bedak yang bulat memiliki afinitas dan sentuhan yang baik pada kulit.
8 Keramik sarang lebah
Filter knalpot mobil DPF terbuat dari pembawa keramik sarang lebah untuk pemurnian knalpot mobil dan bahan cordierite untuk pemurnian knalpot mesin diesel terbuat dari alumina, bubuk silika dan bahan lainnya melalui pencampuran, pencetakan ekstrusi, pengeringan, sintering dan pengolahan lainnya.
9 Karet
Serbuk silikon merupakan bahan penguat karet. Hal ini dapat meningkatkan sifat komprehensif karet, seperti kekuatan, ketangguhan, pemanjangan, ketahanan aus, penyelesaian akhir, anti penuaan, tahan panas, anti selip, tahan sobek, tahan asam dan alkali, dll. produk karet.
10 Kuarsa buatan
Bubuk silikon digunakan sebagai pengisi papan kuarsa buatan, yang tidak hanya dapat mengurangi konsumsi resin tak jenuh, tetapi juga meningkatkan ketahanan aus, ketahanan asam dan alkali, kekuatan mekanik dan sifat lain dari papan kuarsa buatan. Rasio pengisian bubuk silikon pada marmer buatan umumnya sekitar 30%.
Bahan baku utama untuk elektrolit padat—Zirkonia
ZrO2 merupakan bahan oksida dengan ketahanan suhu tinggi, kekerasan tinggi dan stabilitas kimia yang baik. Ia memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi, sehingga dapat menjaga kestabilan sifat fisik dan kimia di lingkungan bersuhu tinggi. Selain itu, ZrO2 juga memiliki koefisien muai panas yang rendah dan sifat isolasi listrik yang baik. Hal ini menjadikannya salah satu bahan baku pilihan untuk elektrolit padat LLZO.
Kekerasan tinggi: Kekerasan ZrO2 berada di urutan kedua setelah berlian, dan memiliki ketahanan aus yang tinggi.
Titik leleh tinggi: Titik leleh ZrO2 sangat tinggi (2715℃). Titik leleh yang tinggi dan kelembaman kimia menjadikan ZrO2 bahan tahan api yang baik.
Stabilitas kimia yang sangat baik: ZrO2 memiliki ketahanan yang baik terhadap bahan kimia seperti asam dan basa serta tidak mudah terkorosi.
Stabilitas termal yang baik: ZrO2 masih dapat mempertahankan sifat mekanik dan stabilitas kimia yang baik pada suhu tinggi.
Kekuatan dan ketangguhan yang relatif besar: ZrO2, sebagai bahan keramik, memiliki kekuatan yang besar (hingga 1500MPa). Meskipun ketangguhannya jauh tertinggal dari beberapa logam, dibandingkan dengan bahan keramik lainnya, zirkonium oksida memiliki ketangguhan patah yang lebih tinggi dan dapat menahan benturan dan tekanan eksternal sampai batas tertentu.
Ada berbagai proses preparasi ZrO2, termasuk pirolisis, sol-gel, deposisi uap, dll. Diantaranya, pirolisis adalah salah satu metode preparasi yang paling umum digunakan. Metode ini mereaksikan zirkon dan bahan mentah lainnya dengan logam alkali atau oksida logam alkali tanah pada suhu tinggi untuk menghasilkan zirkonat, dan kemudian memperoleh bubuk ZrO2 melalui pencucian asam, penyaringan, pengeringan, dan langkah lainnya. Selain itu, kinerja ZrO2 dapat diatur dengan doping elemen yang berbeda untuk memenuhi kebutuhan baterai solid-state yang berbeda.
Penerapan ZrO2 dalam baterai solid-state terutama tercermin dalam elektrolit padat oksida, seperti litium lantanum zirkonium oksida (LLZO) dan litium lantanum zirkonium titanium oksida (LLZTO), yang terdapat dalam struktur kristal tipe garnet. Dalam elektrolit padat ini, ZrO2 menempati proporsi yang sangat penting. Misalnya, dalam massa LLZO sebelum sintering, ZrO2 menyumbang sekitar 25%. Selain itu, untuk mengurangi resistansi antarmuka pada baterai solid-state dan meningkatkan efisiensi migrasi ion litium, bahan elektroda positif dan negatif biasanya perlu dilapisi dengan bahan seperti LLZO. Pada saat yang sama, baterai semi-padat oksida juga perlu membuat lapisan diafragma keramik yang terdiri dari bahan seperti LLZO, yang selanjutnya meningkatkan jumlah ZrO2 yang digunakan dalam baterai solid-state.
Dengan terus berkembangnya teknologi baterai solid-state dan perluasan bidang penerapannya, permintaan ZrO2 sebagai bahan baku elektrolit padat akan terus meningkat. Di masa depan, ZrO2 diharapkan dapat memainkan peran yang lebih penting dalam bidang baterai solid-state dengan lebih mengoptimalkan proses persiapan, mengatur kinerja, dan mengurangi biaya. Pada saat yang sama, dengan terus bermunculannya bahan elektrolit solid-state baru, ZrO2 juga akan menghadapi persaingan dan tantangan yang lebih ketat. Namun, dengan sifatnya yang unik dan prospek penerapannya yang luas, ZrO2 masih memiliki posisi yang tak tergantikan di bidang baterai solid-state.
Inventarisasi 20 jenis bubuk anorganik untuk plastik
Plastik merupakan produk penting untuk produksi dan kehidupan sehari-hari masyarakat saat ini. Penggunaan bubuk anorganik dapat secara efektif meningkatkan sifat fisik dan kimia produk plastik serta meningkatkan kinerja produk plastik.
Wollastonit
Wollastonite adalah kalsium silikat alami (CaSiO3) dengan struktur seperti jarum berwarna putih muda. Rasio aspek (L/D) wollastonite yang diproses bisa mencapai lebih dari 15/1. Ini adalah pengisi penguat anorganik berserat dalam plastik.
Talek
Talk memiliki struktur yang terkelupas dan memiliki efek penguatan dan modifikasi yang signifikan pada plastik dan karet. Ini dapat meningkatkan kekuatan tarik, kinerja benturan, ketahanan mulur, tahan panas, tahan sobek, dll. pada produk plastik.
Barium sulfat
Bijih alami (barit) dihancurkan, dicuci dan dikeringkan untuk mendapatkan bubuk barit (juga disebut barium sulfat berat). Barium sulfat memiliki sifat yang sangat baik seperti stabilitas kimia, tahan gores, tahan panas, indeks bias tinggi, insulasi suara yang luar biasa, pelestarian panas, dan kilap tinggi.
Mika
Mika merupakan mineral aluminium silikat berlapis dengan struktur unik. Selain efek penguatannya, juga dapat meningkatkan kedap udara, sifat optik, dan sifat isolasi plastik.
Manik-manik kaca
Manik-manik kaca memiliki keunggulan ketahanan suhu tinggi dan konduktivitas termal yang rendah. Ketika digunakan untuk mengisi plastik, bahan tersebut tidak hanya dapat meningkatkan ketahanan aus, ketahanan terhadap tekanan, dan ketahanan api pada material, tetapi juga permukaan bola khususnya dapat meningkatkan fluiditas pemrosesan material; selain itu, memiliki kilap permukaan yang baik, yang dapat meningkatkan kilap permukaan produk dan mengurangi adsorpsi kotoran pada permukaan.
Magnesium hidroksida
Rumus kimia magnesium hidroksida adalah Mg(OH)2. Ini dapat dibuat dengan metode kimia atau diperoleh dengan menghancurkan bijih brucite. Magnesium hidroksida memiliki efek tahan api. Setelah modifikasi permukaan, dapat diisi ke dalam plastik untuk mencapai efek peredam asap.
Aluminium hidroksida
Aluminium hidroksida adalah senyawa dengan rumus kimia Al(OH)x. Ini digunakan sebagai penghambat api, penekan asap dan pengisi PVC. Karena mengurangi kekuatan mekanik termoplastik ketika digunakan di dalamnya, hal ini banyak digunakan dalam plastik termoset.
Zeolit
Zeolit adalah mineral aluminium silikat logam alkali atau alkali tanah terhidrasi yang berbentuk kerangka. Berat jenisnya, struktur nanopori, adsorpsi dan ketahanan kimianya dapat memberikan ruang pengembangan baru untuk memperluas penerapan produk plastik.
Kaolin
Bila digunakan untuk pengisian dan modifikasi plastik, dapat meningkatkan kekuatan isolasi plastik. Tanpa mengurangi kekuatan pemanjangan dan benturan secara signifikan, hal ini dapat meningkatkan kekuatan tarik dan modulus termoplastik dengan suhu transisi kaca yang rendah. Ini dapat bertindak sebagai agen nukleasi untuk polipropilen, yang bermanfaat untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan polipropilen. Ini memiliki efek penghalang inframerah yang signifikan.
Serat kaca (GF)
Serat kaca memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, modulus elastisitas, tahan panas dan insulasi, dan biasanya digunakan untuk memperkuat material komposit. GF dapat secara efektif menutupi kekurangan plastik biodegradable, dan juga dapat secara signifikan mengurangi biaya produk dan memperluas jangkauan penerapan plastik biodegradable.
Montmorillonit
Montmorillonite adalah bahan silikat berlapis hidrofilik. Karena ukurannya nanometer, ia memiliki efek nano dan secara efektif dapat meningkatkan kinerja polimer. Apalagi setelah dimodifikasi, jangkauan penerapannya semakin luas.
Bubuk anorganik lainnya
Nano silikon dioksida memiliki sifat kimia yang relatif stabil dan luas permukaan spesifik yang besar, yang secara efektif dapat meningkatkan kekuatan, ketahanan aus, dan ketahanan penuaan bahan berbasis resin.
Titanium dioksida rutil dapat meningkatkan reflektifitas cahaya sebagai pengisi plastik dan berperan sebagai zat pelindung cahaya.
Fly ash memiliki keunggulan berat jenis yang kecil, kekerasan yang tinggi dan fluiditas yang baik.
Karbon hitam umumnya digunakan dalam industri plastik untuk pewarnaan, perlindungan UV atau konduktivitas.
Mineral anorganik hitam seperti bedak hitam dan kalsit hitam sebagian dapat menggantikan karbon hitam. Meskipun memanfaatkan sepenuhnya sumber daya mineral, biaya produksi memiliki keuntungan yang jelas.
Menggunakan bentonit sebagai bahan tambahan untuk bahan yang mudah terurai dapat menggantikan pati dan bahan tambahan kimia lainnya untuk mengurangi biaya.
Halloysite memiliki struktur nano tubular yang unik dan dispersibilitas air yang baik, sifat dinding dalam dan luar yang berbeda, adsorpsi tinggi, biokompatibilitas dan sifat fisik dan kimia unik dan sangat baik lainnya.
Molibdenum disulfida merupakan senyawa anorganik yang tersusun dari molibdenum dan belerang, dan rumus kimianya adalah MoS2.
Penerapan bahan bubuk silika berasap
Sejak diperkenalkan, silika berasap telah menarik perhatian luas karena sifatnya yang sangat baik. Saat ini silika banyak digunakan di berbagai industri, seperti memperkuat karet, menambahkannya ke plastik sebagai pengisi, menambahkannya ke tinta sebagai pengental, menambahkannya ke kosmetik. sebagai pengisi bermutu tinggi, dll. Ini juga digunakan dalam pelapis, cat, dan perekat. Silika berasap juga menunjukkan sifat yang sangat baik berbeda dari bahan lain dalam hal magnet, katalisis, titik leleh, dll., sehingga juga digunakan sebagai aditif fungsional. Dalam beberapa tahun terakhir, nanoteknologi telah berkembang pesat dan mencapai hasil yang luar biasa. Silika berasap memiliki ukuran partikel skala nanometer, tidak beracun dan memiliki kemurnian tinggi telah mencapai kemajuan yang bermanfaat.
Penerapan silika berasap di bidang desulfurisasi oksidatif
Dengan penggunaan bahan bakar fosil, emisi sulfida secara bertahap meningkat, menyebabkan pencemaran lingkungan yang serius, merusak ekosistem, dan membahayakan kesehatan manusia. Oleh karena itu, desulfurisasi mendalam pada bahan bakar minyak secara bertahap menjadi masalah lingkungan yang perlu segera diatasi. Hidrodesulfurisasi adalah teknologi yang relatif berkembang yang dapat menghilangkan sebagian besar sulfida. Namun, efek penghilangan sulfida heterosiklik dan turunannya kurang baik. Oleh karena itu, para pendahulu telah mempelajari dan mengembangkan berbagai teknologi desulfurisasi seperti adsorpsi, ekstraksi, dan desulfurisasi oksidatif (ODS). ). Diantaranya, metode ODS memiliki kondisi reaksi yang ringan, proses pengoperasian yang sederhana, dan desulfurisasi yang efisien.
Penerapan silika berasap dalam kebersihan makanan
Pengisi tiga sisi yang terdiri dari silika berasap, besi dan polifenol teh, silika berasap sepenuhnya meningkatkan jumlah aktif efektif besi dan polifenol teh, dan secara signifikan mengurangi Staphylococcus aureus Gram-positif dan Staphylococcus Gram-negatif pemuatan, aktivitas antioksidan ditegaskan, mencapai nilai maksimum 67%, dan batas migrasi spesifik zat besi lebih rendah dari batas yang berlaku dalam peraturan bahan kontak makanan saat ini.
Penerapan silika berasap di bidang karet
Silika berasap juga biasa digunakan dalam pembuatan karet silikon. Untuk karet silikon vulkanisasi suhu ruangan, silika berasap tidak hanya dapat meningkatkan kekuatan tariknya, tetapi juga bertindak sebagai pengental dan zat tiksotropik untuk mengontrol kinerja karet silikon suhu ruangan menjadi a. Silika berasap juga dapat digunakan untuk mengisi resin silikon, terutama yang digunakan dalam bidang elektronik dan pencampuran karet silikon.
Penerapan silika berasap pada tinta dan pelapis
Dalam industri, orang sering menambahkan silika berasap ke dalam tinta dan pelapis untuk meningkatkan sifat reologinya, dan juga bertindak sebagai zat pendispersi dan anti-pengendapan. Silika berasap juga ditambahkan ke beberapa pelapis kelas atas, seperti pelapis kapal laut dan industri pelapis perbaikan, terutama karena sifat tiksotropik dan anyaman silika berasap. Pada beberapa pelapis dengan kandungan padat tinggi dengan persyaratan lingkungan yang tinggi, silika berasap biasanya ditambahkan untuk meningkatkan sifat tiksotropik dan pendispersian lapisan dalam tinta industri, dalam jumlah yang sesuai silika berasap umumnya ditambahkan untuk menyesuaikan sifat reologinya.
Penerapan silika berasap di bidang baterai litium
Baterai kemasan lunak logam litium memiliki kepadatan energi yang tinggi, ringan, biaya lebih rendah, dan lebih cocok untuk produksi skala besar, namun karena karakteristik litium logam, pertumbuhan dendrit Li yang tidak terkendali selama pengisian dan pengosongan sangat menghambat siklus. stabilitas dan komersialisasi baterai litium. Berdasarkan karakteristik nano dan konstanta dielektrik unik silika berasap, sifat fisik dan kimia elektroda litium dapat ditingkatkan secara efektif, pertumbuhan dendrit Li dapat dihindari, dan jumlah waktu pengisian dan pengosongan. baterai litium dapat ditingkatkan.
Penerapan silika berasap dalam pemolesan mekanis
Pemolesan mekanis kimia (CMP) adalah teknologi terdepan untuk pemrosesan perangkat semikonduktor pada tahap ini. CMP di bidang mikroelektronika memerlukan konsentrasi bubur yang tinggi dan kandungan ion pengotor yang rendah. Baik silika yang diendapkan maupun silika berasap dapat memenuhi persyaratan ini, tetapi silika yang diendapkan sulit untuk dipenuhi mencapai persyaratan kemurnian tinggi. Silika berasap adalah pilihan paling ideal, dan memiliki kandungan ion pengotor yang rendah. Lebih mudah untuk membuat bahan substrat dalam proses menjadi rata untuk memudahkan pemrosesan.
Pemrosesan mendalam dan pemanfaatan bentonit bernilai tambah tinggi
Saat ini kandungan montmorillonit pada produk olahan primer bentonit industri umumnya 40% -65%, dan juga mengandung lempung tertentu (illit, kaolinit, haloisit, klorit, alofan, dll.) dan non lempung (zeolit, kuarsa, kristobalit , feldspar, kalsit, pirit, puing-puing batuan, oksida besi dan bahan organik).
Dasar pemikiran dari pemrosesan dalam dan pemanfaatan bentonit yang bernilai tambah tinggi adalah dengan menggunakan teknologi pemrosesan dan pemurnian mineral untuk meningkatkan kandungan montmorillonit hingga lebih dari 80%. Produk yang dimurnikan disebut montmorillonit.
Montmorillonite adalah mineral berlapis alami dengan luas permukaan spesifik yang besar dan distribusi muatan yang tidak seragam. Ia memiliki kemampuan penyerapan air, dispersi, disosiasi, tiksotropi, pelumasan, adsorpsi, pertukaran dan kemampuan lainnya yang baik. Ini dapat dijual langsung sebagai bahan baku berbasis montmorillonit, atau dapat dimodifikasi lebih lanjut secara anorganik atau organik untuk menghasilkan pembawa katalis, gel anorganik, bentonit organik, nanokomposit organik/anorganik, bentonit berbasis litium, dan produk bernilai tambah tinggi lainnya.
1. Montmorillonit obat manusia
Penerapan montmorillonit dalam industri farmasi dapat dibagi menjadi dua kategori:
Bahan baku obat: zat pelindung mukosa saluran pencernaan, zat bakterisida dan antibakteri, dll.
Eksipien obat: eksipien, zat pensuspensi, zat penyaring, dll.
Dalam pengobatan, obat lambung montmorillonit saat ini digunakan dalam jumlah besar, dan sediaannya telah banyak digunakan dalam praktik klinis. Sediaan obat lambung montmorillonit yang telah dikembangkan secara berturut-turut antara lain berupa bubuk (montmorillonit kemurnian tinggi, montmorillonit terdispersi eksipien), butiran, gel, suspensi, dll.
2. Montmorillonite untuk kedokteran hewan dan kesehatan hewan
Sebelum menggunakan montmorillonit, harus dipastikan tidak beracun (arsenik, merkuri, timbal, dan kristobalit tidak melebihi standar). Mekanisme penyembuhan dan pemeliharaan kesehatan hewan sama dengan obat lambung manusia, namun perlu diformulasikan dan digunakan secara khusus untuk pencegahan dan pengobatan diare, disentri, hemostasis, anti inflamasi dan penyakit lainnya pada hewan. Dapat menghilangkan jamur dan logam berat dalam pakan tanpa efek samping beracun; ia juga memiliki efek adsorpsi yang kuat pada logam berat, gas berbahaya, bakteri, dll. di saluran pencernaan, sehingga berperan dalam perawatan kesehatan hewan.
3. Montmorillonite untuk penambah bahan pakan
Montmorillonite memiliki adsorpsi, pembengkakan, dispersi dan pelumasan yang baik, dan dapat digunakan sebagai bahan tambahan pakan ternak.
4. Montmorillonite untuk penghambat jamur pakan
Montmorillonite bertindak sebagai pembawa penghambat jamur pakan. Montmorillonite (penghilang jamur) digunakan untuk menghilangkan mikotoksin dari pakan dan bahan mentah. Baik itu evaluasi in vitro atau pengujian pada hewan, pengaruhnya tidak perlu dipertanyakan lagi.
5. Montmorillonite untuk penambah susu, dll.
Peternakan sapi perah merupakan bidang konsumsi pakan yang penting. Setelah ditambahkan montmorillonite pada pakan, berbagai unsur makro dan trace yang terkandung di dalamnya merupakan komponen enzim, hormon dan beberapa zat bioaktif dalam tubuh sapi, yang dapat mengaktifkan aktivitas enzim dan hormon dalam tubuh, meningkatkan fungsi imun tubuh. sistem, mengurangi konsumsi pakan, meningkatkan ketahanan terhadap penyakit dan meningkatkan kinerja produksi susu.
6. Montmorillonite untuk kosmetik
Montmorillonite secara efektif dapat menghilangkan dan menyerap sisa riasan, kotoran dan minyak berlebih pada tekstur kulit, mengencangkan pori-pori yang terlalu kasar, mempercepat pengelupasan dan pengelupasan sel-sel penuaan, mengencerkan melanosit, dan memperbaiki warna kulit.
Modifikasi permukaan serbuk keramik
Modifikasi permukaan bubuk keramik adalah teknologi utama yang digunakan untuk meningkatkan kinerjanya dalam berbagai aplikasi, seperti dispersibilitas, fluiditas, kompatibilitas dengan bahan pengikat, serta keseragaman dan kepadatan produk akhir. Beberapa metode modifikasi permukaan utama dan pengaruhnya dapat diringkas.
Reaksi esterifikasi asam karboksilat organik
Reaksi esterifikasi antara asam karboksilat organik dan gugus hidroksil pada permukaan serbuk seperti alumina dapat mengubah struktur permukaan polihidroksil yang sangat polar menjadi struktur permukaan organik non-polar yang ditutupi oleh rantai hidrokarbon panjang, sehingga menghilangkan aglomerasi keras antar serbuk, sehingga mengurangi gesekan internal selama proses pengepresan, sangat meningkatkan keseragaman dan kepadatan badan dan produk keramik hijau, dan secara signifikan meningkatkan kekuatan produk.
Teknologi pelapisan kimia fase cair
Modifikasi permukaan dan pelapisan permukaan serbuk digunakan untuk meningkatkan dispersibilitas serbuk dan mengubah struktur fasa serta sifat serbuk. Hal ini mencakup penggunaan lapisan polimer yang berbeda, seperti polietilen, polistirena, dan polimetil metakrilat, yang dipolimerisasi pada permukaan bubuk ultrafine ZrO2 dan SiC melalui polimerisasi plasma suhu rendah.
Penggunaan asam stearat dan asam adipat
Gugus karboksil pada asam stearat dan asam adipat mengalami reaksi esterifikasi dengan gugus hidroksil pada permukaan partikel serbuk nano zirkonium oksida membentuk lapisan monomolekul pada permukaannya, sehingga serbuk nano zirkonium oksida yang termodifikasi permukaan diubah dari polar menjadi non-polar. -polar, sekaligus menunjukkan sifat aliran yang baik.
Perlakuan awal oksidasi
Dengan mengoksidasi pretreatment bubuk Si3N4, lapisan yang sebagian besar terdiri dari Si2N2O dapat diperoleh di permukaan. Perlakuan ini dapat secara signifikan mengurangi viskositas bubur, meningkatkan jumlah fase cair selama sintering, meningkatkan pemadatan, dan menghambat nukleasi b-Si3N4.
Metode penggilingan bola berenergi tinggi
Memasukkan nano-Al2O3 ke dalam ZrB2 melalui penggilingan bola berenergi tinggi untuk membentuk bubuk keramik komposit ZrB2-Al2O3, dan kemudian melakukan modifikasi fungsional organik dapat secara signifikan meningkatkan dispersibilitas bubuk dalam resin epoksi, dan material komposit yang dimodifikasi menunjukkan ketahanan panas yang lebih tinggi.
Metode kopresipitasi barium oksalat
Pemilihan serbuk BaTiO3 yang dihasilkan dengan metode kopresipitasi barium oksalat sebagai bahan baku matriks, penambahan MgO untuk memodifikasi permukaan partikel serbuk dapat mencegah pertumbuhan butiran, meningkatkan kepadatan, memperluas kisaran suhu pembakaran dan meningkatkan kekerasan.
Modifikasi pelapisan agen kopling silan
Menggunakan bahan penggandeng silan KH-845-4 untuk melapisi dan memodifikasi bubuk keramik nano-Si3N4 dapat secara signifikan meningkatkan stabilitas suspensi, termogravimetri, distribusi ukuran partikel, dan sifat fisik bubuk lainnya dalam pelarut.
Modifikasi polimerisasi emulsi
Bubuk keramik ultrafine ZrO2 ditambahkan ke emulsi polimer metil metakrilat (MMA) dan stirena (ST) untuk membuat bubuk keramik berlapis polimer. Metode ini dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan bubuk untuk menghindari penggumpalan dan digunakan dalam cetakan injeksi untuk menyiapkan bahan injeksi keramik yang seragam dan cair.