6 bentuk kristal kalsium karbonat
Kalsium karbonat dapat dibagi menjadi kubik, spindel, rantai, bulat, serpihan, jarum, dll. menurut bentuk kristalnya. Berbagai bentuk kalsium karbonat memiliki bidang aplikasi dan fungsi yang berbeda.
Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan berbagai industri akan berbagai produk kalsium karbonat kristal, perlu menggunakan metode kontrol bentuk kristal untuk mengontrol proses kristalisasi kalsium karbonat guna menghasilkan produk dengan berbagai bentuk kristal.
1. Kalsium karbonat kubik
Yang disebut kubik mengacu pada kalsium karbonat yang kristalnya ditampilkan sebagai kubus di bawah mikroskop elektron transmisi.
Produksi industri menunjukkan bahwa dalam proses produksi natrium kalsium karbonat menggunakan teknologi suhu rendah, tanpa menambahkan agen kontrol bentuk kristal apa pun, mengendalikan suhu karbonisasi dapat memperoleh produk kalsium karbonat kubik. Struktur kristal kalsium karbonat yang diendapkan sangat bergantung pada suhu pembentukannya. Selama suhu pembentukan inti kristal lebih rendah dari 30°C, ia dapat dikarbonisasi menjadi kalsium karbonat kubik.
2. Kalsium karbonat berbentuk mawar dan berbentuk gelendong
Kalsium karbonat berbentuk mawar dan berbentuk gelendong umumnya digunakan dalam pembuatan kertas, karet, plastik, pelapis, dan industri lainnya, terutama pada kertas rokok bermutu tinggi, yang dapat meningkatkan kinerja pembakaran dan permeabilitas udara kertas rokok.
Metode utama produksi kalsium karbonat berbentuk gelendong di negara saya adalah: pada suhu kamar, konsentrasi susu kapur dikontrol sekitar 35% (rasio berat), dan 30-40% (rasio volume) gas campuran CO2 dimasukkan ke dalam reaktor untuk karbonisasi. Proses karbonisasi dilakukan pada suhu kamar. Karena reaksi eksotermik, suhu reaktor naik dari suhu kamar hingga sekitar 75°C. Morfologi produk sebagian besar berbentuk gelendong, dan ukuran partikel umumnya beberapa mikron.
3. Kalsium karbonat rantai
Kalsium karbonat ultrafine berbentuk rantai terdiri dari beberapa hingga puluhan butir kalsium karbonat halus yang saling terhubung, dan memiliki struktur rantai. Dengan kondisi sintesis yang berbeda, akan ada ukuran partikel dan rasio aspek yang berbeda.
Kalsium karbonat ultrafine berbentuk rantai memiliki efek penguat yang sangat baik pada karet alam dan karet sintetis. Sebagai pengisi penguat, ia dapat menggantikan sebagian karbon hitam atau karbon hitam putih, sehingga sangat mengurangi biaya produksi. Selain itu, kalsium karbonat ultrafine berbentuk rantai digunakan sebagai aditif dalam industri pelapis, pembuatan kertas, dan plastik, menunjukkan kinerja yang sangat baik dan memiliki prospek aplikasi yang luas.
Ada banyak laporan tentang sintesis kalsium karbonat berbentuk rantai, tetapi metode umumnya adalah menambahkan pengontrol bentuk kristal untuk mengontrol pertumbuhan inti kristal saat suspensi Ca(OH)2 menjadi emulsi koloid kental di tengah proses karbonisasi. Pengontrol bentuk kristal utama adalah garam magnesium, garam kalium, natrium polifosfat, garam logam yang larut dalam air, dan agen khelasi.
4. Kalsium karbonat bulat
Karena kehalusan, fluiditas, dispersibilitas, dan ketahanan ausnya yang baik, kalsium karbonat nano bulat banyak digunakan dalam karet, cat pelapis, tinta, obat-obatan, pasta gigi, dan kosmetik.
Kalsium karbonat bulat biasanya dibuat dengan reaksi suhu rendah garam kalsium dan karbonat dalam larutan alkali pekat. Pengendali bentuk kristal utamanya adalah garam magnesium, garam kalium, dan natrium polifosfat.
5. Kalsium karbonat serpihan
Kalsium karbonat serpihan cocok untuk industri pembuatan kertas dan dapat menghasilkan kertas dengan daya serap tinta, warna putih, kemampuan cetak, dan kehalusan yang sangat baik. Sebagai bahan pengisi dan penguat, kalsium karbonat serpihan memiliki kehalusan, kilap, resistivitas, dan koefisien elastisitas yang tinggi dalam campuran karena susunannya yang tidak konvensional.
Ketika kalsium karbonat nano serpihan digunakan untuk pigmen kertas berlapis, ia menunjukkan fluiditas dan dispersibilitas yang baik, dan memiliki kilap dan kehalusan yang lebih baik daripada kalsium karbonat ringan PCC spindel biasa.
6. Kalsium karbonat jarum
Kalsium karbonat jarum memiliki rasio aspek yang besar. Kalsium karbonat jarum dapat meningkatkan ketahanan benturan dan kekuatan lentur plastik secara signifikan jika digunakan sebagai pengisi plastik; efek penguatan lebih signifikan jika digunakan pada karet.
Aplikasi dan transisi fase berbagai kristal alumina
Dalam bidang pertambangan, keramik, dan ilmu material, aluminium oksida (rumus kimia Al2O3), yang juga dikenal sebagai bauksit, merupakan senyawa ionik dengan ikatan kimia yang kuat. Senyawa ini memiliki karakteristik yang sangat baik seperti kekerasan tinggi, kekuatan mekanik tinggi, ketahanan korosi kimia, ketahanan aus yang baik, dan konduktivitas termal yang baik. Senyawa ini merupakan bahan baku kimia yang penting dalam industri.
Ada dua cara utama untuk menyusun struktur kristal aluminium oksida: satu adalah bahwa atom oksigen disusun dalam susunan heksagonal, dan yang lainnya adalah bahwa atom oksigen disusun dalam susunan kubik.
(1) Sifat dan aplikasi α-Al2O3
α-Al2O3 umumnya dikenal sebagai korundum. α-Al2O3 adalah kristal putih dan merupakan jenis kristal alumina yang paling umum dan stabil. Senyawa ini termasuk dalam struktur trigonal rapat. Dalam struktur kristal α-Al2O3, ion oksigen tersusun dalam pola heksagonal yang rapat, berulang dalam dua lapisan ABABAB... untuk membentuk beberapa bentuk oktahedral, sementara ion aluminium mengisi celah di antara setiap oktahedron.
Saat ini, α-Al2O3 banyak digunakan dalam bahan abrasif, bahan tahan api, substrat sirkuit terpadu, dan keramik fungsional struktural.
(2) Sifat dan aplikasi β-Al2O3
β-Al2O3 sebenarnya adalah aluminat, yang merupakan senyawa komposit yang terdiri dari oksida logam dan aluminium oksida. Ion logam seperti Na+ dapat berdifusi dengan cepat di lapisan bidang ini, sehingga kristal β-Al2O3 dapat menghantarkan listrik dan merupakan jenis elektrolit padat yang penting. Oleh karena itu, β-Al2O3 dapat digunakan untuk menyiapkan bahan diafragma elektrolit padat dalam baterai natrium-sulfur, dan juga dapat memainkan peran penting dalam konduksi ion dan mengisolasi elektroda positif dan negatif baterai.
(3) Sifat dan aplikasi γ-Al2O3
γ-Al2O3 merupakan aluminium oksida dalam keadaan transisi yang paling umum digunakan. Ia tidak ada di alam. Dalam strukturnya, ion oksigen dapat didekati sebagai kubik dan tersusun rapat, sedangkan ion aluminium terdistribusi secara tidak teratur dalam rongga oktahedral dan tetrahedral yang dibentuk oleh ion oksigen, yang termasuk dalam struktur spinel. Proses pembuatan γ-Al2O3 relatif sederhana, dan suhu pembentukannya relatif rendah, umumnya dalam kisaran 500~700℃. γ-Al2O3 tidak larut dalam air tetapi biasanya dapat larut dalam asam atau alkali.
Transformasi fase berbagai alumina kristal
Di antara berbagai bentuk kristal, hanya α-Al2O3 yang merupakan fase kristal stabil, dan semua fase lainnya adalah fase transisi, yang berada dalam keadaan termodinamika yang tidak stabil. Saat suhu meningkat, alumina transisi yang tidak stabil dapat diubah menjadi fase stabil, yang merupakan transformasi ireversibel dari rekonstruksi kisi.
Untuk mendapatkan α-Al2O3 yang stabil, diperlukan kontrol proses yang sempurna dari penyaringan bijih awal, sintesis bubuk hingga sintering. Persiapan alumina suhu tinggi di dalam dan luar negeri biasanya menggunakan aluminium hidroksida industri atau alumina industri sebagai bahan baku, membentuk fase transisi melalui dehidrasi, dan kemudian mengalami beberapa transformasi fase pada suhu tinggi, dan akhirnya berubah menjadi Al2O3 fase-α.
Gibsit (Al(OH)3) dan boehmit (AlOOH) adalah prekursor yang paling umum digunakan untuk persiapan α-Al2O3. Dalam proses perlakuan panas awal, aluminium hidroksida berubah menjadi alumina transisi dalam bentuk struktur metastabil, dan akhirnya berakhir dengan fase α-Al2O3 yang stabil secara termodinamika.
Dalam industri, metode kalsinasi yang berbeda biasanya digunakan untuk mengubah fase metastabil γ-Al2O3 menjadi fase α-stabil untuk menyiapkan α-Al2O3 dengan morfologi yang berbeda. α-Al2O3 dengan morfologi yang berbeda dapat diproduksi dengan mengendalikan suhu kalsinasi yang berbeda, menambahkan berbagai jenis aditif, metode penggilingan, dll. Biasanya, kristal α-Al2O3 dalam berbagai bentuk seperti seperti cacing, seperti serpihan, berbentuk kolom, bulat, bulat, dan berserat disertakan.
Dengan pesatnya perkembangan industri keramik, industri farmasi, industri elektronik, dan industri permesinan, permintaan pasar terhadap alumina masih memiliki banyak ruang untuk dikembangkan, sehingga penelitian tentang alumina menjadi sangat penting. Memahami dan menguasai struktur kristal dan sifat alumina merupakan prasyarat penting untuk persiapan bubuk alumina. Bentuk kristal alumina yang berbeda memiliki area aplikasi yang berbeda. α-Al2O3 adalah yang paling stabil dari semua bentuk alumina. Dalam produksi, berbagai jenis kristal α-Al2O3 umumnya disiapkan dengan mengendalikan lingkungan pertumbuhan kristal α-Al2O3 untuk memenuhi kebutuhan keramik, bahan tahan api, dan bahan fungsional baru lainnya untuk berbagai struktur mikro kristal α-Al2O3.
Bidang aplikasi utama graphene
(1) Aplikasi dalam bidang elektrokimia
Grafena merupakan material karbon dengan struktur kisi berlapis. Ia memiliki konduktivitas listrik, stabilitas kimia, dan stabilitas termal yang sangat baik. Ia dapat digunakan dalam superkapasitor, baterai lithium-ion, baterai sodium-ion, baterai timbal-asam, baterai lithium-sulfur, baterai metal-air, dll.
Di masa mendatang, cara menggunakan bahan baku murah dan proses sederhana untuk mencapai produksi produk berkualitas tinggi dan memanfaatkan sepenuhnya keunggulan struktural unik graphene untuk berbagai perangkat penyimpanan energi elektrokimia akan menjadi pusat penelitian.
(2) Aplikasi dalam bidang material fotokatalitik
Grafena memiliki konduktivitas listrik, sifat transpor elektron, luas permukaan spesifik yang tinggi, dan sifat-sifat lainnya yang sangat baik.
(3) Aplikasi dalam bidang pelapis tahan korosi
Pelapis graphene tidak hanya memiliki perlindungan katodik dari pelapis kaya seng epoksi dan sifat pelindung dari pelapis serpihan kaca, tetapi juga memiliki daya rekat, kedap air, dan ketangguhan yang sangat baik.
(4) Aplikasi dalam bidang biomedis
Karena permukaan GO mengandung sejumlah besar gugus fungsi yang mengandung oksigen (-OH, -COOH, dll.), maka GO dapat memiliki sifat hidrofilisitas yang baik, dan GO dua dimensi memiliki biokompatibilitas yang baik, sehingga memiliki prospek aplikasi yang potensial dalam bidang biomedis seperti pemuatan obat dan pengiriman gen.
(5) Aplikasi dalam bidang sensor
Grafena memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat baik seperti luas permukaan spesifik yang tinggi, konduktivitas dan biokompatibilitas yang tinggi, yang kondusif untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi molekul sensitif dan meningkatkan laju reaksi biokimia. Sifat-sifat yang sangat baik ini menjadikannya bahan kandidat yang ideal untuk menyiapkan sensor.
(6) Aplikasi dalam bidang sirkuit terpadu
Grafena memiliki konduktivitas termal dan stabilitas termal yang baik, dan dapat dimasukkan ke dalam sirkuit berbasis silikon untuk mencapai tujuan meningkatkan pembuangan panas yang cepat.
(7) Aplikasi dalam bidang sel surya
Grafena, sebagai semikonduktor dua dimensi tanpa celah yang unik, memiliki sifat-sifat seperti mobilitas pembawa muatan yang tinggi dan luas permukaan spesifik yang tinggi. Film yang disiapkan juga memiliki transparansi optik, konduktivitas, dan fleksibilitas yang tinggi. Oleh karena itu, graphene memiliki berbagai aplikasi dalam lapisan transpor elektron, lapisan transpor lubang, lapisan penyangga, elektroda lawan, dll. dalam sel surya.
(8) Aplikasi dalam bidang nanokomposit
Grafena dapat dikombinasikan dengan bahan lain dengan sifat yang berbeda untuk membentuk bahan komposit karena struktur berpori yang longgar, konduktivitas tinggi, dan kekuatan material yang tinggi. Dengan sifat-sifat yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, modulus elastisitas tinggi, luas permukaan spesifik yang tinggi, dan stabilitas, sifat mekanis bahan dapat ditingkatkan atau ditingkatkan secara efektif.
(9) Aplikasi dalam bidang penyerapan gelombang mikro elektromagnetik
Grafena tidak hanya memiliki struktur fisik dan kimia yang unik serta sifat mekanis dan elektromagnetik yang sangat baik, tetapi juga memiliki sifat penyerapan gelombang mikro yang baik. Selain itu, dapat dikombinasikan dengan nanopartikel magnetik untuk menyiapkan jenis bahan penyerap baru. Bahan ini memiliki rugi magnetik dan rugi listrik serta memiliki prospek aplikasi potensial di bidang perisai elektromagnetik dan penyerapan gelombang mikro.
(10) Aplikasi di bidang lain
Gugus fungsi yang mengandung oksigen pada GO dapat diadsorpsi dengan situs aktif kain katun. Pemuatan GO pada kain katun dapat secara efektif meningkatkan sifat antibakteri dan perlindungan UV pada kain.
Grafena dianggap sebagai bahan penyimpanan hidrogen yang ideal karena kinerjanya yang sangat baik, luas permukaan spesifik yang besar, dan kekuatan mekanis yang sangat tinggi.
Tahukah Anda 4 tingkatan bedak talek?
Sebagai pengisi plastik, bedak talk tidak hanya dapat menghemat penggunaan resin, tetapi juga secara signifikan meningkatkan sifat fisik produk dan memainkan peran penguat. Bedak talk dengan kehalusan yang cukup dapat secara signifikan meningkatkan kekakuan, kekuatan benturan, ketahanan mulur, kekerasan, ketahanan gores permukaan, ketahanan panas, dan suhu deformasi panas produk.
Saat memilih bedak talk, setidaknya "empat derajat" bedak itu sendiri harus dipertimbangkan, yaitu: kemurnian, keputihan, pengelupasan, dan kehalusan. Secara umum, untuk mengevaluasi kualitas produk bedak talk, setidaknya empat faktor di atas harus dipertimbangkan.
Kemurnian
Kemurnian mengacu pada kandungan bedak talk dalam produk. Talk mengandung kotoran di alam dan produksi industri, dan tidak mungkin produk bedak 100% murni ada di industri. Tidak diragukan lagi, semakin tinggi kemurnian bubuk bedak, semakin baik efek penguatnya. Beberapa kotoran dalam bedak talk tidak hanya mengurangi kemurnian bedak talk, tetapi juga berdampak signifikan pada kinerja produk akhir.
Keputihan
Ada dua jenis keputihan dalam industri talk: keputihan sempit dan keputihan lebar. Keputihan sempit adalah definisi umum keputihan, yang dapat dinyatakan dengan keputihan cahaya biru R457, Y, L*, keputihan Ganz, dan keputihan Hunter. Keputihan lebar meliputi keputihan kering, keputihan basah, dan rona. Yang disebut keputihan basah adalah keputihan yang diukur setelah menambahkan jumlah DMP (dimetil ftalat) yang sesuai ke bedak talk.
Untuk bahan baku yang sama, semakin halus ukuran partikel, semakin tinggi keputihannya. Semakin tinggi kadar air, semakin rendah keputihannya. Meskipun keputihan tidak berpengaruh pada sifat fisik produk, sangat penting untuk menjaga kemurnian warna untuk produk berwarna terang.
Serpihan
Efek penguatan yang signifikan dari bedak talk pada produk plastik terutama berasal dari struktur mikro-serpihannya yang unik. Semakin lengkap struktur serpihan bedak talk, semakin jelas efek penguatnya. Dua faktor utama yang memengaruhi serpihan produk adalah: kemurnian bedak talk dan teknologi pemrosesan bedak.
Kotoran dalam bedak talk tidak memiliki struktur serpihan. Semakin murni bedak talk, semakin sedikit kotoran dan semakin baik struktur serpihannya. Dalam proses mikronisasi produk, struktur serpihan produk dipertahankan secara berbeda saat metode yang berbeda digunakan. Metode dan kondisi pengoperasian yang tidak tepat bahkan dapat merusak struktur serpihannya.
Kehalusan
Mikronisasi adalah tren pengembangan produk talk. Semakin halus produk, semakin baik efek penguatnya. Pada saat yang sama, energi permukaan partikel meningkat, mudah menggumpal, sulit terdispersi, dan mahal. Oleh karena itu, kita perlu memilih produk dengan kehalusan yang sesuai menurut tingkat teknis dan kebutuhan aktual kita sendiri, bukan semakin halus semakin baik.
Evaluasi ukuran partikel produk talk tidak dapat didasarkan pada kehalusan rata-rata saja. Setidaknya ada dua indikator untuk mengevaluasi kualitas suatu produk: D50 dan D100 (atau D98).
Seiring dengan semakin halusnya produk, orang-orang memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk bentuk mikroskopis dan distribusi ukuran partikel talk halus setelah dihancurkan. Indikator utama untuk mengevaluasi distribusi ukuran partikel telah bergeser dari D50 ke D97, D98, dan sekarang D100. Pada saat yang sama, reproduktifitas distribusi ukuran partikel menjadi lebih ketat. Saat mengevaluasi suatu produk, ukuran partikel rata-ratanya tidak hanya harus memenuhi persyaratan, tetapi yang lebih penting, distribusi ukuran partikel harus sesempit mungkin, dengan sesedikit mungkin partikel besar.
Produk harus berupaya untuk mencapai distribusi ukuran partikel yang sama untuk setiap batch, yang sangat sulit dalam praktik produksi. Pada produk bedak kelas atas, pengendalian distribusi ukuran partikel, terutama jumlah partikel kasar, merupakan teknologi yang sangat penting, yang memerlukan peralatan pemilahan yang andal, berefisiensi tinggi, dan presisi tinggi serta pengalaman pengoperasian dan kemampuan perawatan peralatan yang kaya. Hanya ada 6-7 perusahaan di Tiongkok yang telah menguasai teknologi pengendalian ukuran partikel yang relatif matang.
Distribusi ukuran partikel dapat diukur dengan instrumen distribusi ukuran partikel, termasuk metode laser dan metode sedimentasi. Namun, dalam praktik produksi, metode penyaringan sebagian besar digunakan untuk mendeteksi jumlah partikel kasar.
Perlu dicatat bahwa bedak talk memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan kepadatan volume yang kecil karena strukturnya yang mengelupas. Kepadatan volume bedak talk 325 mesh adalah 0,8-0,9 g/cm3, sedangkan bedak talk 1250 mesh telah turun menjadi 0,25-0,3 g/cm3, dan 4000 mesh hanya sekitar 0,12 g/cm3. Hal ini menyebabkan polusi debu yang serius selama penggunaan, kesulitan dalam pencampuran, peningkatan biaya, dan penurunan hasil. Selain itu, biaya pengiriman untuk pengiriman jarak jauh cukup tinggi.
Pentingnya Silikon Nitrida (SiNx) dalam Chip
Dalam pembuatan chip, ada material yang memegang peranan penting, yaitu silikon nitrida (SiNx). Meski mungkin tidak mendapat perhatian yang sama seperti material semikonduktor lain yang lebih dikenal seperti silikon (Si), galium arsenida (GaAs), atau galium nitrida (GaN), namun pentingnya material ini tidak perlu diragukan lagi. Dapat dikatakan bahwa sebagian besar chip akan menggunakan material ini.
Dalam industri semikonduktor, silikon nitrida yang digunakan dalam berbagai aplikasi seringkali tidak seragam, umumnya direpresentasikan dengan SiNx. SiNx merupakan material amorf yang sifatnya bergantung pada rasio nitrogen terhadap silikon, yaitu nilai x. Ketika nilai x berubah, sifat fisik dan kimia silikon nitrida juga akan berubah. Silikon nitrida hadir dalam berbagai bentuk, termasuk Si3N4, Si2N2, SiN, dll.
Si3N4 merupakan material kristal, yang berarti rasio silikon terhadap nitrogen bersifat tetap. Bila nilai x sama dengan 4/3, SiNx sama dengan Si3N4. Akan tetapi, dalam aplikasi praktis, SiNx sering kali tidak tetap, dan rasio silikon terhadap nitrogennya dapat disesuaikan dengan mengubah parameter proses PVD atau CVD.
Silikon nitrida memiliki sifat insulasi yang sangat baik, dengan resistivitas hingga 10^14 Ω·cm, jauh melebihi beberapa bahan insulasi umum seperti silikon oksida (SiO2). Konstanta dielektriknya yang rendah menjadikannya lapisan isolasi yang ideal dalam aplikasi gelombang mikro dan frekuensi radio. Lapisan silikon nitrida juga bertindak sebagai penghalang terhadap difusi pengotor dalam chip. Lapisan ini dapat mencegah dopan seperti boron dan fosfor mengubah karakteristik perangkat melalui difusi. Selain itu, lapisan ini juga dapat mencegah difusi ion logam untuk mencegah kesalahan seperti korsleting.
Silikon nitrida memiliki stabilitas termal yang sangat baik, yang ditentukan oleh sifat kimia dan struktur kristalnya yang khusus. Lapisan ini dapat tetap stabil di lingkungan bersuhu tinggi tanpa dekomposisi kimia atau perubahan fisik seperti bahan lainnya. Hal ini dikarenakan pada struktur kristal silikon nitrida, setiap atom silikon berikatan dengan empat atom nitrogen dalam bentuk tetrahedron, dan setiap atom nitrogen juga berikatan dengan empat atom silikon dalam bentuk tetrahedron. Struktur ini membuat kisi kristal silikon nitrida sangat stabil dan tidak mudah mengalami deformasi. Oleh karena itu, silikon nitrida digunakan sebagai lapisan isolasi gerbang saat memproduksi transistor mobilitas elektron tinggi (HEMT).
Apa saja keunggulan SiNx dibandingkan SiO2?
Stabilitas termal yang lebih baik, kekerasan yang lebih keras, dan lebih sulit tergores.
Perbedaan dan Aplikasi Kalsit dan Dolomit
Kalsit dan dolomit merupakan batuan karbonat dengan struktur kristal yang mirip. Keduanya merupakan mineral umum dalam strata dan melimpah di alam. Keduanya dapat digiling dan digunakan secara luas di banyak bidang, tetapi komposisi dan kegunaannya sangat berbeda.
Komponen utama kalsit dan dolomit adalah kalsium karbonat, tetapi kalsit, batuan sedimen, relatif padat, dengan porositas yang buruk dan permeabilitas yang rendah, dan cairan bawah tanah sering kali tidak dapat menembusnya dengan baik. Meskipun dolomit juga mengandung sejumlah besar kalsium karbonat, ia juga mengandung sejumlah besar magnesium karbonat. Dolomit memiliki lebih banyak retakan daripada strata kalsium karbonat, sehingga memiliki permeabilitas yang baik.
Kalsit dan dolomit dapat digiling dan digunakan. Kalsit dapat digiling menjadi bubuk untuk mendapatkan kalsium karbonat berat, yang merupakan pengisi anorganik bubuk yang umum digunakan. Ia memiliki karakteristik kemurnian kimia yang tinggi, kelembaman yang tinggi, tidak mudah bereaksi secara kimia, dan stabilitas termal yang baik. Oleh karena itu, dapat digunakan dalam industri karet, plastik, pembuatan kertas, konstruksi (mortir kering, beton), marmer buatan, pakan, pelapis bubuk dempul, dan industri lainnya. Menambahkan bubuk kalsit dalam jumlah besar ke karet dapat membuat kekuatan tarik karet, kekuatan sobek, dan ketahanan aus menjadi lebih baik; menambahkan bubuk kalsit ke produk plastik dapat memainkan peran kerangka tertentu, yang tidak hanya dapat meningkatkan stabilitas produk, tetapi juga meningkatkan kekerasan produk, kehalusan permukaan, dll.
Dolomit memiliki banyak kegunaan setelah digiling menjadi bubuk halus, di antaranya yang paling banyak digunakan adalah di bidang pelapis. Bubuk dolomit 325 mesh merupakan bahan baku utama bubuk putih, dan juga dapat menghasilkan bubuk dempul dan mortar kering. Digiling hingga lebih dari 800 mesh, tingkat keputihannya mencapai 95, dan setelah perawatan permukaan, dapat digunakan sebagai pengisi cat lateks. Bubuk dolomit yang dimodifikasi juga merupakan pengisi dalam industri karet dan kertas, yang dapat meningkatkan kinerja produk dan mengurangi biaya. Keramik kosong juga dicampur dengan bubuk dolomit, yang dapat mengurangi suhu pembakaran kosong dan meningkatkan transparansi kosong. Selain itu, bubuk dolomit juga merupakan pemurni dan penyerap limbah yang ideal, dan juga dapat digunakan untuk membuat agen pencairan salju.
Penggiling bola ALPA + jalur produksi ekstensi mengintegrasikan penggilingan dan pengangkutan, dan dapat digunakan untuk menyiapkan bubuk ultrafine kalsit dan dolomit
【Bidang aplikasi】: bahan bangunan, bahan kimia, metalurgi, pelapis, pembuatan kertas, karet, obat-obatan, makanan, dan bidang lainnya.
【Bahan yang berlaku】: bauksit, kaolin, barit, fluorit, bedak, terak, bubuk kapur, wollastonit, gipsum, batu kapur, batuan fosfat, kalsit, marmer, dolomit, feldspar kalium, pasir kuarsa, bentonit, bijih mangan, dan bahan lainnya.
Aplikasi Keramik Alumina
Keramik digunakan sebagai biomaterial untuk mengisi cacat pada gigi dan tulang, memperbaiki transplantasi tulang, fraktur atau prostesis pada tulang, dan mengganti jaringan yang sakit. Keramik ini disebut biokeramik. Keramik ini banyak digunakan di bidang medis karena karakteristiknya yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, ketahanan aus, kekuatan kompresi dan tekukan yang lebih tinggi, dan biokompatibilitas yang tinggi.
Konsep keramik alumina mencakup berbagai hal. Selain keramik alumina murni, material keramik apa pun dengan kandungan alumina lebih dari 45% dapat disebut keramik alumina. Keramik alumina memiliki banyak kristal isomorfik dan heteromorfik, tetapi yang paling umum digunakan hanyalah α-Al2O3 dan γ-Al2O3. Karena struktur kristalnya yang berbeda, keduanya memiliki sifat yang berbeda. Di antara semuanya, α-Al2O3, yang juga dikenal sebagai korundum, merupakan fase kristal utama keramik alumina, dengan kekuatan mekanis yang tinggi, ketahanan suhu tinggi, dan ketahanan korosi.
Aplikasi Keramik Alumina pada Sendi Buatan
Keramik alumina dengan kemurnian tinggi memiliki koefisien gesekan yang sangat rendah, kekerasan yang tinggi, dan daya serap air yang baik, sehingga sangat cocok untuk digunakan sebagai permukaan gesekan sendi. Hanya alumina dengan kemurnian tinggi yang dapat digunakan di bidang medis, dan pengotor yang dapat membentuk fase batas butiran kaca (seperti silika, silikat logam, dan oksida logam alkali) harus kurang dari 0,1wt%, karena degradasi pengotor tersebut akan menyebabkan lokasi konsentrasi tegangan tempat retakan akan muncul. Penelitian telah menemukan bahwa dengan memilih parameter sintering yang tepat (suhu, waktu, laju pemanasan/pendinginan) dan aditif doping (seperti magnesium oksida, zirkonium oksida, dan kromium oksida), ukuran butiran dan porositas alumina dapat dikontrol, dan ketangguhan serta kekuatan patah alumina dapat ditingkatkan secara efektif.
Material komposit yang dibentuk oleh zirkonium oksida dan alumina disebut zirkonium oksida yang dikeraskan alumina (ZTA) atau alumina yang dikeraskan zirkonia (ATZ), yang juga berperan penting dalam material sendi buatan. Kedua material komposit ini bergantung pada kandungan komponen utamanya. Material komposit ini menggabungkan kemampuan pengerasan zirkonium oksida dengan sensitivitas rendah alumina terhadap degradasi dalam cairan biologis bersuhu rendah. Menurut persyaratan desain material, ATZ dapat digunakan ketika diperlukan ketangguhan fraktur yang tinggi, sedangkan ZTA dapat digunakan ketika diperlukan kekerasan. Tidak ada data klinis yang cukup untuk menunjukkan bahwa permukaan bantalan sendi ZTA memiliki keunggulan yang lebih besar dalam ketahanan aus. Penelitian telah menunjukkan bahwa aplikasi ZTA dan zirkonium oksida berbasis alumina yang dikeraskan (ZPTA) dalam operasi sendi jauh lebih besar daripada ATZ.
Aplikasi Keramik Alumina dalam Restorasi Mulut
Keramik alumina memiliki daya hantar cahaya dan warna yang sesuai dengan gigi asli, dan sedikit beracun. Keramik alumina memiliki konduktivitas termal yang sangat rendah, yang mengurangi rangsangan makanan dingin dan panas pada pulpa. Keramik zirkonia tahan terhadap keausan, korosi, dan suhu tinggi, dan warnanya mirip dengan gigi asli. Keramik ini cocok untuk restorasi gigi dan memiliki kekuatan tinggi. Menurut komposisi fisik bahan keramik alumina dan berbagai proses pembuatannya, keramik alumina yang digunakan dalam bidang restorasi serba keramik dapat dibagi menjadi beberapa kategori berikut:
(1) Keramik alumina infiltrasi kaca
Infiltrasi kaca, nama lengkapnya adalah metode infiltrasi kaca pelapis bubur. Alumina, sebagai bahan matriks, memiliki struktur berpori, dan pewarna yang mengandung kaca borosilikat-lantanum menembus ke dalamnya. Setelah terbentuk, ia memiliki struktur mikro di mana fase kristal alumina dan fase kristal kaca saling menembus.
(2) Keramik serba alumina sinter padat dengan kemurnian tinggi
Terdiri dari alumina dengan kemurnian 99,9%. Bubuk alumina ditekan ke dalam benda hijau (pengepresan kering) di bawah tekanan tinggi dan kemudian disinter. Metode pembentukan tekanan menghasilkan keramik alumina dengan kepadatan tinggi dan porositas rendah.
(3) Keramik alumina yang dikeraskan dengan zirkonia yang diinfiltrasi kaca
Jenis keramik ini dibentuk dengan menambahkan 35% zirkonia yang distabilkan sebagian ke bubuk keramik alumina yang diinfiltrasi kaca. Zirkonia tetragonal yang terdistribusi secara merata dapat diamati di dalam material yang terbentuk.
Dengan terus berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, material biokeramik alumina semakin banyak digunakan di bidang medis, dan penelitian tentang material tersebut akan bergerak ke arah arah medis yang baru dengan nilai tambah yang lebih tinggi dan lebih banyak prospek.
Aplikasi kalsium hidroksida dalam industri makanan
Kalsium hidroksida, yang juga dikenal sebagai kapur mati atau kapur tohor, dibuat dengan cara membakar dan mencerna bahan baku seperti batu kapur atau cangkang tiram yang mengandung batu kapur. Umumnya berbentuk bubuk dan banyak digunakan dalam bidang makanan, obat-obatan, industri kimia, pengolahan air minum, dan bidang lainnya.
Karena kelarutan kalsium hidroksida jauh lebih kecil daripada natrium hidroksida dan kalium hidroksida, sifat korosif dan alkalinitas larutannya relatif kecil. Oleh karena itu, dapat digunakan sebagai pengatur keasaman dalam makanan untuk berperan dalam penyangga, netralisasi, dan pemadatan. Kalsium hidroksida food grade memiliki aktivitas yang relatif tinggi, struktur yang relatif longgar, kemurnian tinggi, warna putih yang baik, kandungan pengotor yang rendah, dan tidak mengandung unsur-unsur berbahaya seperti Pb dan As.
1. Sediaan kalsium
Ada hampir 200 sediaan kalsium di pasaran, termasuk kalsium karbonat, kalsium sitrat, kalsium laktat, dan kalsium glukonat. Kalsium hidroksida banyak digunakan sebagai bahan baku dalam industri produksi sediaan kalsium. Di antara semuanya, kalsium glukonat adalah yang umum. Di negara saya, kalsium glukonat saat ini diproduksi melalui fermentasi.
2. Susu bubuk
Kalsium hidroksida dapat digunakan sebagai pengatur keasaman dalam susu bubuk (termasuk susu bubuk manis) dan susu bubuk krim serta produk-produknya yang dimodulasi, dan susu formula bayi. Jumlah yang digunakan sesuai dengan kebutuhan produksi.
Karena susu bubuk, terutama susu bubuk atau makanan formula bayi, mengandung sejumlah jenis protein yang berbeda, karena adanya rantai samping terionisasi pada permukaan protein, protein membawa muatan bersih, dan rantai samping ini dapat dititrasi.
3. Tahu beras dan es agar-agar
Gunakan beras yang direndam, tambahkan air, giling menjadi bubur beras, tambahkan air jeruk nipis dan aduk rata, panaskan, dan aduk sampai bubur beras matang dan kental. Tuang bubur beras yang sudah direbus ke dalam cetakan, dan setelah benar-benar dingin, Anda dapat memotongnya menjadi potongan-potongan kecil dengan pisau, dan tahu beras siap. Di antara semuanya, jeruk nipis bertindak sebagai koagulan dan juga menyediakan kalsium. Kapur mati juga perlu ditambahkan selama produksi agar-agar es, yang juga berfungsi sebagai koagulan.
4. Telur yang diawetkan
Kapur mati, soda abu, dan abu kayu digunakan sebagai bahan baku untuk membuat bubur dan membungkusnya di permukaan telur. Setelah beberapa waktu, itu menjadi telur yang diawetkan yang dapat dimakan langsung melalui reaksi kimia. Ketika protein bertemu dengan alkali yang kuat, secara bertahap berubah menjadi air bening. Jika larutan alkali terus memasuki telur melalui membran semipermeabel, alkalinitas terus meningkat, dan molekul protein alkali mulai berpolimerisasi dan viskositas secara bertahap meningkat, berubah menjadi gel untuk membentuk telur yang diawetkan. Jika alkali berlebihan, itu akan merugikan kualitas telur yang diawetkan.
5. Makanan konjak
Produksi dan penggunaan makanan gel konjak oleh orang-orang Tiongkok memiliki sejarah 2.000 tahun. Metode produksinya adalah dengan menambahkan 30-50 kali lipat jumlah air ke tepung konjak, mengaduknya menjadi pasta, menambahkan 5%-7% kalsium hidroksida ke tepung konjak, mencampurnya, dan memadatkannya.
6. Produksi gula
Dalam proses produksi gula, kalsium hidroksida digunakan untuk menetralkan asam dalam sirup, kemudian karbon dioksida dimasukkan untuk membuat kalsium hidroksida yang tersisa mengendap dan tersaring, sehingga mengurangi rasa asam gula. Kalsium hidroksida juga dapat bergabung dengan sukrosa untuk membentuk garam sukrosa, sehingga dapat digunakan untuk desugaring molase atau pemurnian gula.
7. Lainnya
Kalsium hidroksida dapat digunakan sebagai penyangga, penetral, dan bahan pengawet untuk bir, keju, dan produk kakao. Karena efek penyesuaian pH dan koagulasinya, ia juga dapat digunakan dalam sintesis obat-obatan dan bahan tambahan makanan, sintesis biomaterial berteknologi tinggi HA, sintesis fosfat VC untuk bahan tambahan pakan, dan sintesis kalsium sikloheksanaat, kalsium laktat, kalsium sitrat, bahan tambahan untuk industri gula, pengolahan air, dan bahan kimia organik kelas atas lainnya. Ia membantu dalam persiapan pengatur keasaman dan sumber kalsium seperti produk setengah jadi daging yang dapat dimakan, produk minuman, dan enema medis.
Industri kalsium hidroksida berkembang lebih awal, dan hasil tahunannya dapat mencapai lebih dari 10 juta ton. Ia terutama diproduksi di Inggris, AS, dan Jerman, dan Jepang dan Korea Selatan terutama memproduksi kemurnian tinggi dan tingkat keputihan tinggi.
Proses Penggilingan Bubuk Batu Kapur
Batu kapur merupakan bahan baku utama untuk memproduksi semen, beton agregat kasar dan halus, kapur, kalsium karbonat, dll. Penghancuran dan penggilingannya umumnya menggunakan proses kering, dan proses yang sesuai dipilih menurut berbagai bidang aplikasi:
Untuk batu kapur yang digunakan dalam metalurgi dan konstruksi jalan, bijih umumnya dihancurkan dan disaring.
Untuk produk bubuk halus yang digunakan sebagai aditif pakan dan pengisi biasa, bijih umumnya dihancurkan oleh penghancur granular, penghancur palu, penghancur tumbukan, dll. dan kemudian langsung digiling oleh pabrik Raymond, pabrik vertikal, pabrik rol, pabrik tumbukan, dll.
Untuk bubuk batu kapur ultrafine dan pengisi bermutu tinggi yang digunakan untuk desulfurisasi gas buang, penghancuran ultrafine dan klasifikasi halus umumnya diperlukan, dan peralatan proses pada dasarnya sama dengan penghancuran ultrafine kalsit.
Saat ini, sebagian besar bubuk batu kapur yang digunakan dalam industri bahan bangunan adalah batu kapur atau serpihan batu yang dihasilkan dalam produksi agregat, dll., yang digiling untuk memenuhi persyaratan kehalusan yang ditentukan.
1. Proses penggilingan batu kapur
Ada dua proses utama untuk penggilingan batu kapur:
Proses sirkuit terbuka: proses di mana material melewati penggilingan satu kali dan digunakan sebagai produk jadi untuk tahap operasi berikutnya;
Proses sirkuit tertutup: proses di mana material disortir pada satu atau beberapa tingkat setelah meninggalkan penggilingan, dan partikel halus digunakan sebagai produk jadi, dan partikel kasar dikembalikan ke penggilingan ulang.
Proses sirkuit terbuka relatif sederhana, dengan keuntungan berupa lebih sedikit peralatan, lebih sedikit investasi, dan pengoperasian yang mudah. Namun, karena semua material harus memenuhi persyaratan kehalusan sebelum meninggalkan penggilingan, penggilingan berlebih cenderung terjadi, dan material yang digiling halus cenderung membentuk lapisan penyangga, yang menghambat penggilingan material kasar lebih lanjut, sangat mengurangi efisiensi penggilingan, dan meningkatkan konsumsi daya.
Oleh karena itu, sebagian besar produsen bubuk batu kapur saat ini memilih proses sirkuit tertutup, yang dapat mengurangi penggilingan berlebih, meningkatkan efisiensi penggilingan, dan mengurangi konsumsi energi. Selain itu, bubuk batu kapur yang diproduksi melalui proses sirkuit tertutup memiliki ukuran partikel yang seragam dan mudah disesuaikan, yang dapat memenuhi persyaratan kehalusan yang berbeda.
2. Contoh produksi sirkuit tertutup bubuk batu kapur Raymond mill
Deskripsi proses:
Batu kapur jatuh dari hopper di bagian bawah silo ke konveyor sabuk, lalu dikirim ke pabrik untuk digiling.
Karena rol penggiling berputar kencang pada cincin penggiling di bawah aksi gaya sentrifugal, material tersebut disendok oleh sekop dan dikirim ke tengah rol penggiling dan cincin penggiling, dan material tersebut dihancurkan menjadi bubuk di bawah aksi tekanan penggilingan.
Material bubuk dihembuskan keluar oleh kipas dan diklasifikasikan oleh pengklasifikasi di atas pabrik.
Pengklasifikasi terdiri dari roda bilah radial radial dan perangkat transmisi. Roda bilah digerakkan oleh perangkat transmisi untuk berputar pada kecepatan tertentu, menghalangi partikel kasar dalam aliran udara dan mengembalikannya untuk digiling ulang. Bubuk halus dikirim ke pemisah siklon dengan aliran udara melalui layar angin, sehingga pengklasifikasi memainkan peran penyaringan. Ukuran partikel bubuk dapat disesuaikan secara bebas dengan menyesuaikan volume udara atau mengubah kecepatan roda bilah.
Pemisah siklon memisahkan produk yang memenuhi syarat dari udara, dan produk jadi diangkut ke gudang produk jadi melalui lift ember melalui pipa, dan aliran udara kembali ke blower melalui saluran udara balik untuk didaur ulang.
Bahan tersebut mengandung sejumlah uap air, dan sejumlah uap air akan dihasilkan selama penggilingan. Selain itu, seluruh pipa tidak tertutup rapat, sehingga sejumlah gas eksternal tersedot ke dalam sistem, yang meningkatkan volume udara sirkulasi sistem. Untuk memastikan bahwa penggiling bekerja di bawah tekanan negatif, udara berlebih memasuki pengumpul debu kantong untuk pemurnian dan kemudian dibuang ke atmosfer.
Cara memperpanjang umur peralatan penggilingan vertikal
Dalam produksi semen, vertical mill merupakan peralatan utama, dan status pengoperasian bantalan rolnya sangat penting untuk keselamatan dan efisiensi produksi.
Cara agar rol vertical mill lebih awet
1. Pilih pelumas yang tepat dan ganti secara berkala
Pemilihan pelumas sangat penting. Anda harus memilih pelumas berkualitas tinggi yang cocok untuk lingkungan bersuhu dan bertekanan tinggi. Pada saat yang sama, pelumas perlu diganti secara berkala untuk memastikan kestabilan dan kebersihannya selama penggunaan dan menghindari kerusakan bantalan yang disebabkan oleh masalah kualitas oli.
2. Perkuat perawatan harian, deteksi dini, dan penanganan dini
Operator harus secara berkala memeriksa status pengoperasian sistem pelumasan, terutama di lingkungan bersuhu tinggi, dan memperhatikan perubahan suhu oli. Jika suhu oli tidak normal, mesin harus segera dihentikan untuk diperiksa dan terus beroperasi setelah pemecahan masalah. Keausan bantalan juga harus diperiksa secara berkala, dan komponen yang bermasalah harus diganti tepat waktu untuk menghindari kerusakan lebih lanjut.
3. Periksa dan ganti segel oli secara berkala
Meskipun segel oli berukuran kecil, ia memiliki pengaruh yang sangat besar. Keausan segel oli harus diperiksa secara teratur, dan segel oli yang rusak harus diganti tepat waktu untuk memastikan bahwa pelumas tidak bocor dan mencegah kotoran eksternal memasuki bantalan. Tindakan sederhana ini dapat memperpanjang masa pakai bantalan secara signifikan.
Selain masalah bantalan, ketahanan aus rol penggiling dan pelapis cakram penggiling juga merupakan faktor penting yang memengaruhi masa pakai penggilingan vertikal. Bahan dan proses pembuatan yang berbeda menentukan ketahanan aus rol penggiling dan cakram penggiling.
1. Pengecoran tradisional: biaya rendah, risiko tinggi
Proses pengecoran tradisional terutama menggunakan baja mangan tinggi dan besi cor kromium tinggi sebagai bahan. Keunggulan bahan-bahan ini adalah biaya rendah, proses sederhana, dan cocok untuk produksi skala besar.
Namun, bahan-bahan ini juga memiliki kelemahan yang jelas. Meskipun baja mangan tinggi memiliki ketangguhan yang baik, ketahanan ausnya relatif rendah. Ketahanan aus besi cor kromium tinggi telah ditingkatkan, tetapi masalah kerapuhannya masih menonjol, dan mudah retak saat digunakan, yang membuatnya tidak mungkin diperbaiki dan hanya dapat digunakan sekali.
2. Pengecoran mikro (pelapisan permukaan): pilihan yang hemat biaya
Pengecoran mikro, yang juga dikenal sebagai teknologi pelapisan permukaan, saat ini merupakan solusi anti-aus yang paling banyak digunakan. Proses ini bertujuan untuk meningkatkan ketahanan aus rol penggiling dan cakram penggiling dengan melapisi lapisan tahan aus pada substrat baja cor biasa.
3. Pengecoran komposit paduan keramik: bintang masa depan yang tahan aus
Pengecoran komposit paduan keramik merupakan teknologi tahan aus yang sedang berkembang yang menanamkan partikel keramik ke dalam permukaan matriks besi cor, yang secara signifikan meningkatkan ketahanan aus rol penggiling dan cakram penggiling. Material ini memiliki ketahanan aus dan ketangguhan yang sangat tinggi, dan sangat cocok untuk digunakan dalam kondisi kerja yang keras.
Namun, proses pengecoran komposit paduan keramik rumit, biaya produksi tinggi, dan juga terdapat masalah yang tidak dapat diperbaiki. Pengecoran ini lebih cocok untuk kondisi kerja khusus dengan persyaratan ketahanan aus yang sangat tinggi, daripada lingkungan produksi semen biasa.
4. Bagaimana cara memilih solusi yang paling sesuai?
Saat memilih material untuk rol penggiling dan pelapis cakram penggiling, kekerasan, ketangguhan, biaya, dan kemampuan perbaikan harus dipertimbangkan secara komprehensif sesuai dengan kondisi kerja tertentu.
Pengecoran tradisional cocok untuk situasi dengan persyaratan pengendalian biaya tinggi dan kondisi kerja yang relatif sederhana;
Pengecoran mikro cocok untuk sebagian besar pabrik semen. Pengecoran ini dapat memberikan ketahanan aus yang lebih baik sekaligus mengurangi biaya perawatan;
Pengecoran komposit paduan keramik cocok untuk beberapa kondisi kerja khusus. Meskipun biayanya tinggi, ketahanan ausnya yang sangat tinggi patut diperhatikan.