5 tipos principais de métodos de modificação de superfície para sílica
Atualmente, a produção industrial de sílica baseia-se principalmente no método de precipitação. A superfície da sílica produzida contém um grande número de grupos polares, como grupos hidroxila, o que facilita a absorção de moléculas de água, tem baixa dispersão e é propenso à agregação secundária. problemas, afetando assim o efeito de aplicação industrial da sílica. Portanto, a maior parte da sílica necessita de tratamento de modificação de superfície antes da aplicação industrial para melhorar seu desempenho na aplicação industrial.
Nesta fase, a modificação química da superfície da sílica inclui principalmente modificação de enxerto de superfície, modificação de agente de acoplamento, modificação de líquido iônico, modificação de interface macromolecular e modificação combinada, etc. Embora cada processo de modificação tenha suas próprias vantagens. e características, mas atualmente em aplicações industriais baseia-se principalmente na modificação do agente de acoplamento.
1. Modificação do enxerto de superfície de negro de fumo branco
O princípio do método de modificação do enxerto de superfície é enxertar um polímero macromolecular com as mesmas propriedades do polímero da matriz (como a borracha) na superfície da sílica por meio de enxerto químico. Por um lado, pode melhorar a interação entre as partículas e a matriz. E mudar a polaridade da superfície da partícula, por outro lado, também pode melhorar a dispersão da própria sílica. É adequado para enxertar polímeros com pesos moleculares menores. As condições para enxertar polímeros com pesos moleculares mais elevados são duras.
2. Modificação do agente de acoplamento de sílica
O princípio da modificação do agente de acoplamento é usar alguns grupos funcionais no agente de acoplamento para reagir quimicamente com os grupos hidroxila na superfície do negro de sílica, alterando assim a estrutura e distribuição do grupo na superfície do negro de sílica para melhorar a compatibilidade com a matriz. e sua própria dispersão. A modificação do agente de acoplamento tem as vantagens de um bom efeito de modificação e alta controlabilidade da reação, e é atualmente um dos métodos de modificação mais amplamente utilizados.
3. Modificação do líquido iônico preto de sílica
Os líquidos iônicos, também chamados de líquidos iônicos à temperatura ambiente, são sais fundidos compostos de cátions orgânicos e ânions orgânicos ou inorgânicos, que são líquidos abaixo de 100°C. A modificação de líquido iônico usa modificadores de líquido iônico em vez dos modificadores de fase orgânica tradicionais para modificar a sílica. Em comparação com os modificadores de fase orgânica tradicionais, as fases líquidas iônicas são líquidas à temperatura ambiente, têm forte condutividade e alta estabilidade. Tem as vantagens de boa solubilidade, não volatilidade e baixa poluição, o que está mais alinhado com os requisitos da produção verde, mas o efeito de modificação é fraco.
4. Modificação da interface de macromoléculas de negro de fumo branco
O modificador utilizado na modificação da interface macromolecular é um polímero macromolecular contendo grupos polares. Durante a reação de modificação com partículas de sílica, a estrutura molecular do modificador de interface macromolecular pode ser introduzida. Possui grupos epóxi mais polares, mantendo a estrutura básica da cadeia principal, melhorando assim a compatibilidade entre as partículas de sílica e a matriz e alcançando uma melhor modificação da interface. efeito. Este método pode reforçar sinergicamente a matriz com o agente de acoplamento, mas o efeito de reforço é baixo quando usado sozinho.
5. Negro de fumo branco combinado com modificação
Combinar modificação é modificar a combinação de sílica e outros materiais, combinando suas respectivas vantagens para melhorar o desempenho geral dos produtos de borracha. Este método pode combinar as vantagens de dois modificadores para melhorar o desempenho abrangente da matriz, mas o efeito da modificação está intimamente relacionado à proporção do modificador.
Por exemplo, o negro de fumo e a sílica são bons agentes de reforço na indústria da borracha. O negro de fumo é um dos agentes de reforço mais comumente usados na indústria da borracha. A estrutura especial do negro de fumo pode aumentar a resistência à tração e ao rasgo dos materiais de borracha e melhorar sua resistência ao desgaste, resistência ao frio e outras propriedades; como agente de reforço, o negro de fumo branco pode melhorar significativamente a resistência ao rolamento e a resistência ao deslizamento em molhado dos produtos de borracha, mas seu efeito por si só não é tão bom quanto o negro de fumo. Um grande número de estudos mostrou que o uso de negro de fumo e sílica como agentes de reforço pode combinar as vantagens de ambos para melhorar o desempenho geral dos produtos de borracha.
Características e usos econômicos do mineral Dolomita
O cristal de dolomita é um mineral carbonático do sistema cristalino trigonal. Sua composição química é CaMg(CO3)2, frequentemente com ferro, manganês e outros isomorfos semelhantes (em vez de magnésio). Quando o número de átomos de ferro ou manganês excede o do magnésio, é chamado de anquerita ou dolomita de manganês. Sistema de cristal trigonal, o cristal é romboédrico, a face do cristal é frequentemente dobrada em forma de sela e cristais gêmeos laminados são comuns. Os agregados são geralmente granulares. É branco quando puro; cinza quando contém ferro; marrom após o intemperismo. Brilho de vidro. É o principal mineral que compõe a dolomita. A dolomita originada da sedimentação marinha é frequentemente intercalada com camadas de siderita e camadas de calcário. Nos sedimentos lacustres, a dolomita coexiste com gesso, anidrita, halita, halita de potássio, etc.
A palavra Dolomita é usada principalmente para homenagear DOLOMIEU (1750~1843), um químico francês. Dolomita é um sistema cristalino trigonal com composição química de CaMg(CO3)2. É principalmente um mineral composto por carbonato de cálcio e carbonato de magnésio (a proporção de CaCO3 para MgCO3 é de aproximadamente 1:1). Possui clivagem completa e cristalização romboédrica. . As cores são principalmente branco, cinza, cor de carne, incolor, verde, marrom, preto, rosa escuro, etc., transparente a translúcido, com brilho de vidro, dureza 3,5-4, gravidade específica 2,85-2,9. Lembro-me de quando fui para Hualien durante meus tempos de faculdade, sempre não conseguia descobrir como distinguir entre dolomita e mármore na praia. Se você tiver uma lata de ácido clorídrico diluído frio por perto, poderá resolver o problema. A dolomita maciça não é propensa a formar bolhas quando exposta ao ácido clorídrico diluído a frio, enquanto o mármore emite imediatamente muitas bolhas minúsculas.
A dolomita pode ser usada como camada interna refratária de fornos reformadores usados na fabricação de aço, agentes formadores de escória, matérias-primas de cimento, fluxos de vidro, fornos, fertilizantes, pedras decorativas e de construção, tintas, pesticidas e medicamentos, etc. nas áreas de materiais de construção, cerâmica, vidro e materiais refratários, indústria química, agricultura, proteção ambiental, economia de energia e outros campos.
Os tijolos de dolomita são produtos refratários feitos de areia dolomita calcinada. Geralmente contém mais de 40% de óxido de cálcio (CaO), mais de 35% de óxido de magnésio (MgO) e também contém uma pequena quantidade de óxido de silício (SiO2), óxido de alumínio (Al2O3), óxido férrico (Fe2O3) e outras impurezas. A proporção CaO/MgO da dolomita natural flutua muito. Se a proporção CaO/MgO no tijolo for inferior a 1,39, ele é chamado de tijolo de magnésia dolomita. De acordo com o processo de produção, os tijolos de dolomita podem ser divididos em: tijolos não queimados combinados de alcatrão (asfalto), tijolos leves imersos em óleo queimados e tijolos imersos em óleo queimados. Os tijolos de dolomita contêm CaO livre, que é propenso a hidratação e rachaduras no ar e não é adequado para armazenamento a longo prazo.
O revestimento do conversor da China usa principalmente tijolos de dolomita com ligação de alcatrão e tijolos de dolomita de magnésia com ligação de alcatrão. Algumas fábricas usam tijolos de dolomita de magnésia impregnados com óleo queimados à luz e queimados com óleo em partes vulneráveis. Os conversores em países como a Europa Ocidental e o Japão usam principalmente alcatrão combinado com tijolos de dolomita impregnados de óleo tratados termicamente e queimados e tijolos de dolomita de magnésia. Além disso, tijolos de dolomita de magnésia impregnados de óleo também são usados como revestimento para alguns fornos de refino externos.
Moagem e modificação de pó de mica ultrafina
Com o desenvolvimento da indústria, as empresas de aplicação downstream têm requisitos cada vez mais elevados para a qualidade do pó de mica. Atualmente, o pó de moscovita com D90 de cerca de 45 μm é usado principalmente na fabricação de papel, tinta látex, borracha e outras indústrias, enquanto revestimentos de alta qualidade, mica perolada e outros produtos são O tamanho das partículas do pó de mica apresentou requisitos mais elevados, e a preparação de pó de mica ultrafino de nível micro-nano é urgente.
Durante o processo de moagem, a muscovita ainda pode ser firmemente combinada ao longo da superfície fresca após a clivagem intercamadas. É um dos minerais mais difíceis de moer. Atualmente, o pó ultrafino de muscovita de nível micro-nano é difícil de preparar usando equipamento de moagem convencional. Muitos fabricantes nacionais de mica extraem muscovita de alta qualidade e simplesmente a trituram grosseiramente para exportação. Outros serão transformados em produtos de muscovita com tamanho de partícula D90 de cerca de 45 μm ou até mais grosso, resultando num desperdício de recursos e reduzindo a competitividade do produto.
Preparação de moagem ultrafina de mica
Atualmente, o processo de moagem ultrafina da mica é dividido em dois métodos de moagem: método seco e método úmido. Entre eles: os principais equipamentos para moagem ultrafina a seco incluem moinho de impacto mecânico de alta velocidade, moinho de fluxo de ar, máquina de moagem autógena de fluxo de ciclone ou ciclone, etc. e o classificador de fluxo de ar seco correspondente; o equipamento de produção para moagem úmida de pó de sericita inclui moinho de areia, retificadora, etc. Máquinas de descamação e moinhos coloidais são os principais, enquanto a classificação fina úmida usa tecnologia de classificação de hidrociclone.
O moinho de rolos planetário de alta velocidade pode realizar com eficácia a moagem de mica a seco e a úmido. O diâmetro médio das partículas após a moagem pode atingir 10 μm ou menos; o material de mica permanece na moagem por um período muito curto, geralmente de 5 a 10 segundos. ; Ajustando a estrutura do rolo, pode-se obter pó de mica com a relação diâmetro-espessura necessária. Sob condições de moagem úmida, o pó de mica pode obter uma relação diâmetro-espessura na faixa de 20-60.
O moinho de agitação adota meios de moagem especiais, que têm bom efeito de aplicação no descascamento ultrafino de pó de mica sem danificar a superfície da mica, e pode fazer com que a relação diâmetro-espessura do pó de mica seja> 60.
Revestimento ou modificação de superfície em pó de mica
O revestimento superficial ou modificação do pó de mica pode preparar mica perolada e pigmentos de mica coloridos para melhorar suas propriedades correspondentes em materiais como borracha e revestimentos. Existem também muitos estudos relacionados.
A mica é revestida na superfície para preparar mica perolada e pigmentos de mica coloridos. Atualmente, o método de deposição em fase líquida é utilizado principalmente. Os métodos comuns incluem adição de álcali, hidrólise térmica, tamponamento, etc. As fontes de titânio de agente de revestimento comumente usadas na indústria são tetracloreto de titânio e sulfato de titanila.
Aplicação de pó de mica
O pó de mica pode ser usado em áreas como materiais de isolamento elétrico, enchimentos de revestimento funcional, enchimentos de borracha, enchimentos de plástico, cosméticos e materiais de soldagem.
Usando cerâmica de nitreto de silício como matéria-prima para backplanes de telefones celulares
À medida que a tecnologia dos smartphones continua a desenvolver-se e a concorrência se intensifica, os fabricantes de telemóveis lançam vários novos designs e inovações para atrair mais consumidores, e os backplanes de cerâmica são um dos truques. Seu surgimento começou em 2012, quando a Sharp lançou um smartphone com backplane de cerâmica. No entanto, devido a questões técnicas e de custo, os backplanes de cerâmica eram usados apenas em algumas marcas de alta qualidade naquela época. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia de processamento, a gama de aplicações dos backplanes cerâmicos está se tornando cada vez mais ampla.
No campo das folhas traseiras de cerâmica, os protagonistas são quase todas as cerâmicas de zircônia, mas recentemente os pesquisadores parecem ter começado a pensar no nitreto de silício. Comparado com a zircônia, o nitreto de silício é considerado pelos pesquisadores como um material superior e promissor para o painel traseiro de telefones celulares, especialmente a cerâmica de nitreto de silício temperada com whisker. As razões são as seguintes:
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(1) A cerâmica de nitreto de silício tem maior resistência ao impacto, não se quebra facilmente, não se danifica facilmente durante a usinagem e tem maior rendimento;
(2) A cerâmica de nitreto de silício tem alta condutividade térmica, que é mais de 10 vezes maior que a da cerâmica de zircônia, e é mais fácil de dissipar o calor. Portanto, o calor gerado quando o celular está funcionando em alta velocidade ou a bateria está carregando e descarregando é fácil de dissipar, o que é benéfico para o funcionamento normal do celular. Evite lentidão e outros fenômenos;
(3) A perda dielétrica da cerâmica de nitreto de silício é duas ordens de grandeza menor que a da zircônia, tornando-a mais transparente aos sinais de telefonia móvel e facilitando a comunicação suave em ambientes com sinais fracos;
(4) A cerâmica de nitreto de silício tem maior dureza e menor densidade que a zircônia, o que pode efetivamente reduzir a qualidade da fuselagem, e seu custo é próximo ao da zircônia;
(5) A cerâmica de nitreto de silício é uma cerâmica incolor, relativamente fácil de colorir e com bom efeito de coloração. Ele também tem uma textura semelhante a jade e é adequado para uso, por exemplo, em caixas de telefones celulares de médio a alto padrão.
Portanto, o uso de materiais cerâmicos de nitreto de silício como materiais de backplane para dispositivos de comunicação pode, até certo ponto, compensar as deficiências dos atuais materiais de backplane para telefones celulares de zircônia e tem certas perspectivas.
Embora não haja muitos relatos sobre materiais de backplane de telefones celulares de nitreto de silício, ele tem sido usado como cerâmica estrutural há muito tempo e comprovou totalmente sua estabilidade e confiabilidade de aplicação em ambientes agressivos, como motores de automóveis. Se o nitreto de silício for usado como um novo material de backplane para telefones celulares, ele não apenas terá as mesmas excelentes propriedades mecânicas da zircônia, mas também terá as vantagens de boa textura, peso leve e sinais mais sensíveis. É um novo material de backplane para celular com grande potencial.
Atualmente, a chave para o avanço está em como otimizar o processo para tornar a cerâmica Si3N4 não apenas fácil de dissipar o calor e rica em cores, mas também o processo de preparação pode ser simples e confiável, e o custo torna-se aceitável. Se as dificuldades acima puderem ser superadas, talvez um dia no futuro possamos ver o Si3N4 em backplanes de smartphones e dispositivos vestíveis inteligentes.
7 principais aplicações de pó de talco ultrafino
A natureza do pó de talco ultrafino é que ele é um mineral natural de silicato de magnésio hidratado. É inerte à maioria dos reagentes químicos e não se decompõe em contato com ácidos. É um mau condutor de eletricidade, possui baixa condutividade térmica e alta resistência ao choque térmico. Pode ser aquecido quando aquecido. Não se decompõe mesmo em altas temperaturas de 900°C. Estas excelentes propriedades do talco fazem dele um bom enchimento. Hoje, analisaremos os campos de aplicação do pó de talco ultrafino.
Aplicação de pó de talco na indústria de revestimentos
Porque o talco possui excelentes propriedades físicas e químicas, como lubricidade, antiadesão, auxiliar de fluxo, resistência ao fogo, resistência a ácidos, isolamento, alto ponto de fusão, inatividade química, bom poder de cobertura, maciez, bom brilho e forte adsorção.
Como carga, a aplicação de pó de talco em revestimentos reflete-se principalmente em:
1. Alta brancura, tamanho de partícula uniforme e forte dispersão;
2. Pode servir como esqueleto;
3. Reduzir custos de fabricação;
4. Melhorar a dureza do filme da tinta;
5. Pode aumentar a estabilidade da forma do produto;
6. Aumentar a resistência à tração, resistência ao cisalhamento, resistência à flexão e resistência à pressão e reduzir a deformação, o alongamento e o coeficiente de expansão térmica.
Aplicação de pó de talco na indústria de plásticos
◆ Aplicação em resina de polipropileno
O talco é comumente usado para preencher polipropileno. O pó de talco possui características de estrutura lamelar, portanto o pó de talco com granulometria mais fina pode ser utilizado como carga de reforço para polipropileno.
◆ Aplicação em resina de polietileno
O talco é silicato de magnésio natural. Sua estrutura única em microescala possui certa resistência à água e alta inércia química, portanto possui boa resistência química e propriedades de deslizamento. O polietileno preenchido com ele pode ser usado como plástico de engenharia. Possui boa resistência química e fluidez e pode competir com ABS, náilon e policarbonato.
◆ Aplicação em resina ABS
A resina ABS é um polímero amorfo com excelente processabilidade de moldagem como o poliestireno; tem boa resistência ao impacto, resistência a baixas temperaturas, alta resistência à tração e boa resistência à fluência.
Aplicação de pó de talco na indústria de preparação
◆ Usado como dispersante para óleos voláteis
O pó de talco possui certa capacidade de adsorção, podendo adsorver o óleo volátil na superfície de suas partículas e dispersá-lo uniformemente, aumentando a área de contato entre o óleo volátil e o medicamento líquido, aumentando assim a solubilidade do óleo volátil.
◆ Coberto com camada de revestimento em pó
No revestimento de açúcar, o pó de talco pode ser usado para revestir a camada de revestimento em pó. O pó de talco branco que passa por uma peneira de malha 100 é adequado.
◆ Usado como lubrificante
Como o talco possui uma estrutura em camadas que se quebra facilmente em escamas, ele pode ser usado como lubrificante para melhorar a moldabilidade por compressão e a fluidez de pós farmacêuticos.
◆ Usado como auxiliar de filtro
O pó de talco não reage facilmente com medicamentos e possui certa capacidade de adsorção, podendo ser utilizado como auxiliar de filtragem.
Aplicação de talco em pó como excipientes farmacêuticos
◆ Usado como desintegrante para drogas hidrofóbicas
O pó de talco é uma substância hidrofílica. Quando adicionado como excipiente a um medicamento, pode melhorar a hidrofilicidade de todo o medicamento, facilitando a penetração da água no medicamento e facilitando sua desintegração.
◆ Usado como agente antiadesivo
O problema de pegajosidade é um problema comum no processo de revestimento. Isso levará a uma velocidade de revestimento lenta, ciclo de produção mais longo, aderência do pellet, rendimento reduzido, danos ao filme, afetando a liberação do medicamento e outros problemas.
◆ Aumentar a umidade relativa crítica dos medicamentos
Aplicação de talco em pó na indústria de papel
A adição de pó de talco na indústria de fabricação de papel ajuda a aumentar a retenção do enchimento e a melhorar a transparência, suavidade e capacidade de impressão do papel, além de tornar o papel mais absorvente de tinta.
Aplicação de pó de talco na indústria cosmética
O pó de talco é um enchimento de alta qualidade na indústria cosmética. Devido ao seu alto teor de silício, pode bloquear os raios infravermelhos e melhorar a proteção solar e as propriedades anti-raios infravermelhos dos cosméticos.
Aplicação de pó de talco na indústria cerâmica
Na indústria cerâmica, o pó de talco desempenha um papel importante. A razão para as diferentes cores das cerâmicas é que lhes é adicionado pó de talco. Diferentes proporções e diferentes ingredientes podem fazer com que a cerâmica exiba cores diferentes e, ao mesmo tempo, também podem fazer com que a cerâmica exiba cores diferentes. Após a calcinação cerâmica, a densidade é uniforme, a superfície é lisa e o brilho é bom.
Aplicação de talco em pó na indústria têxtil
O pó de talco ultrafinamente moído é frequentemente usado como enchimento e agente de branqueamento em certos têxteis, como pano impermeável, pano à prova de fogo, sacos de farinha de trigo, corda de náilon, etc., o que pode aumentar a densidade do tecido e aumentar o calor e o ácido e resistência alcalina. desempenho.
Aplicação de tecnologia de pó ultrafino para desenvolver recursos comestíveis
Com o desenvolvimento da tecnologia moderna, o processo apresentou requisitos cada vez mais elevados para o tamanho das partículas do pó. Muitos materiais precisam ser triturados até o nível submícron ou nano, o que não pode ser alcançado pela tecnologia e equipamentos de britagem tradicionais. A tecnologia de pó ultrafino é desenvolvida com base nisso e envolve a preparação e aplicação de pós ultrafinos e novas tecnologias relacionadas. Seu conteúdo de pesquisa inclui tecnologia de preparação de pó ultrafino, tecnologia de classificação, tecnologia de separação e tecnologia de secagem. , tecnologia de mistura e homogeneização de transporte, tecnologia de modificação de superfície, tecnologia de compostos de partículas, tecnologia de detecção e aplicação, etc.
Com a redução da terra, os alimentos tornar-se-ão um bem escasso no próximo século e o desenvolvimento de novas fontes alimentares é um problema grave que a humanidade enfrenta. A tecnologia de pó ultrafino pode quebrar as paredes celulares, melhorar o sabor e melhorar a digestão e a absorção, melhorando assim a biodisponibilidade dos recursos comestíveis e promovendo a absorção pelo corpo de partes não comestíveis de animais e plantas. Portanto, é amplamente utilizado na indústria alimentícia. Foi muito utilizado.
1 Processamento de grãos
Durante o processo de moagem ultrafina da farinha, as ligações glicosídicas podem ser quebradas e facilmente hidrolisadas pela α-amilase, o que é benéfico para a fermentação. À medida que as partículas de farinha ficam menores, sua área superficial aumenta, o que melhora a adsorção, a atividade química, a solubilidade e a dispersibilidade do material, causando alterações nas propriedades físicas e químicas macroscópicas da farinha. Wu Xuehui et al. propuseram que farinha com diferentes tamanhos de partículas pode ser usada para obter farinha com diferentes teores de proteína para atender às necessidades de diferentes produtos. O sabor, a absorção e a taxa de utilização da farinha processada em pó ultrafino são significativamente melhorados. Pó de farelo de trigo, mícron de soja em pó, etc. são adicionados à farinha para transformar farinha inferior em farinha rica em fibras ou proteínas.
2 Processamento profundo de produtos agrícolas e marginalizados
Nos últimos anos, os alimentos verdes à base de plantas tornaram-se um foco de preocupação em todo o mundo, e os alimentos comestíveis à base de plantas são recursos importantes para a sobrevivência humana. Esta situação pode ser melhorada com o uso da tecnologia de pó ultrafino. Por exemplo, o primeiro passo no processamento profundo de caules e frutos de plantas comestíveis é controlar a finura do esmagamento para atingir diferentes graus de quebra da parede celular e separação de componentes.
3 Alimentos funcionais saudáveis
De modo geral, os meios de alta tecnologia de trituração ultrafina são usados para triturar matérias-primas de alimentos saudáveis em produtos ultrafinos com tamanho de partícula inferior a 10 μm, que são chamados de alimentos saudáveis ultrafinos. Possui grande área superficial específica e porosidade, portanto possui forte adsorção e alta atividade. Após o processamento ultrafino dos alimentos, os nutrientes dos alimentos que são indispensáveis ao corpo humano, mas difíceis de consumir, podem ser totalmente absorvidos pelo corpo humano, maximizando assim a biodisponibilidade e a eficácia dos cuidados de saúde dos alimentos.
4 Processamento de produtos aquáticos
O pó ultrafino processado por esmagamento ultrafino de espirulina, algas, pérolas, tartarugas, cartilagem de tubarão, etc. tem algumas vantagens únicas. O método tradicional de processamento do pó de pérola é a moagem de bolas por mais de dez horas, e o tamanho das partículas atinge várias centenas de malhas. No entanto, se as pérolas forem esmagadas instantaneamente sob baixa temperatura de cerca de -67 ° C e condições estritas de fluxo de ar de purificação, pode-se obter pó de pérola ultrafino com tamanho médio de partícula de 1,0 μm e D97 inferior a 1,73 μm. Além disso, todo o processo de produção é livre de poluição. Em comparação com os métodos tradicionais de processamento de pó de pérola, os ingredientes ativos das pérolas são totalmente retidos e seu teor de cálcio chega a 42%. Pode ser usado como dieta medicinal ou aditivo alimentar para fazer alimentos nutritivos que complementam o cálcio.
A tecnologia de pó ultrafino é amplamente utilizada na indústria alimentícia e desempenha um papel muito importante no desenvolvimento de novos recursos comestíveis e na melhoria da qualidade do produto.
A diferença entre pó de quartzo, pó de sílica, pó de microssílica e negro de fumo branco
O pó de quartzo e o pó de sílica referem-se ao pó de SiO2 cristalino. Simplificando, eles quebram as pedras em pó. O pó de quartzo é relativamente grosso, enquanto o pó de sílica é relativamente fino. O pó de quartzo é um pó obtido pela trituração do minério bruto de quartzo por meio de diferentes equipamentos de processamento. O pó de microssílica é um pó ultrafino obtido pela moagem de minério de quartzo que atingiu certa pureza, ou um pó fino de sílica obtido por meios químicos, porém suas propriedades físicas, composição química e áreas de aplicação são diferentes.
A microssílica ativa é um subproduto industrial, também chamado de sílica ativa.Através da coleta da fumaça das usinas de fundição e incineração, é encontrado pó fino contendo alto teor de sílica.
Diferenças nas propriedades entre pó de sílica e pó de quartzo
1. Propriedades físicas do pó de sílica e do pó de quartzo
O pó de microssílica e o pó de quartzo são materiais em pó fino e seus tamanhos de partículas são muito pequenos, geralmente inferiores a 1 mícron. No entanto, suas propriedades físicas diferem. O pó de microssílica é geralmente leve, solto e de baixa densidade; o pó de quartzo é relativamente denso e alta densidade.
2. Composição química do pó de sílica e do pó de quartzo
A microssílica e o pó de quartzo também são quimicamente diferentes. O pó de sílica é um tipo de sílica (SiO2). Sua estrutura cristalina é semelhante à do quartzo, mas devido ao seu pequeno tamanho, geralmente é uma estrutura amorfa com muitos grupos ativos na superfície. Quartzo o pó é feito pela trituração e moagem fina de grandes minerais de cristal de quartzo, e sua composição química é SiO2.
3. Campos de aplicação de pó de sílica e pó de quartzo
Pó de microssílica e pó de quartzo são amplamente utilizados na indústria, mas seus campos de aplicação são diferentes. O pó de microssílica é geralmente usado em eletrônica, óptica, cerâmica, cosméticos, revestimentos, plásticos e outros campos. É usado principalmente para aumentar a estabilidade de materiais, reduzir custos de materiais e melhorar o desempenho de processamento de materiais. O pó de quartzo é usado principalmente em vidro, cerâmica, cimento, materiais de construção, pulverização de superfícies metálicas e outros campos. Sua alta dureza e estabilidade química o tornam um componente importante de muitos materiais funcionais.
O efeito de minerais comuns na modificação do enchimento plástico
A modificação do enchimento de plásticos refere-se a um tipo de tecnologia de compósitos que adiciona enchimentos de baixo custo à resina para reduzir o custo dos produtos poliméricos. Seu objetivo principal geralmente é reduzir custos. Mas por se tratar de modificação de enchimento, também é possível melhorar certas propriedades após o enchimento.
Em termoplásticos, o enchimento pode melhorar a resistência ao calor, rigidez, dureza, estabilidade dimensional, resistência à fluência, resistência ao desgaste, retardamento de chama, eliminação de fumaça e degradabilidade de produtos compostos e reduzir a taxa de encolhimento da moldagem para melhorar a precisão do produto; em plásticos termoendurecíveis, além das melhorias de desempenho mencionadas acima, algumas resinas são materiais de reforço essenciais no processamento, como resinas insaturadas, resinas fenólicas e resinas amino, que precisam ser preenchidas e reforçadas.
Propriedades comuns de modificação de enchimentos
① Melhorar a rigidez dos materiais compósitos: refletida especificamente em indicadores de desempenho como resistência à flexão, módulo de flexão e dureza. Quanto maior o teor de sílica no enchimento, mais óbvio será o efeito de modificação da rigidez. A ordem de modificação da rigidez de vários enchimentos é sílica (aumento de 120%) > mica (aumento de 100%) > volastonita (aumento de 80%) > sulfato de bário (aumento de 60%) > talco (aumento de 50%) > Carbonato de cálcio pesado (aumentado em 30%) > carbonato de cálcio leve (aumentado em 20%).
② Melhorar a estabilidade dimensional dos materiais compósitos: refletido especificamente na redução do encolhimento, redução do empenamento, redução do coeficiente de expansão linear, redução da fluência e aumento da isotropia. A ordem dos efeitos de estabilidade dimensional é cargas esféricas > cargas granulares > cargas escamosas > cargas fibrosas.
③Melhorar a resistência ao calor de materiais compósitos: O índice de desempenho específico é a temperatura de deformação térmica. Por exemplo, a temperatura de deformação térmica aumenta com o aumento do teor de pó de talco.
④ Melhorar a estabilidade térmica dos materiais compósitos: Os pós inorgânicos podem absorver e promover substâncias analíticas em vários graus, degradando assim o grau de decomposição térmica. Além disso, as cargas inorgânicas também podem melhorar a resistência ao desgaste e a dureza dos materiais compósitos.
Propriedades especiais modificadas de enchimentos
A razão pela qual são chamadas de propriedades modificadoras especiais dos enchimentos é que alguns enchimentos possuem e outros não possuem essas funções modificadoras. O mesmo enchimento pode ou não ter funções modificadoras sob diferentes condições.
① Melhorar as propriedades de tração e impacto dos materiais compósitos: O pó inorgânico nem sempre pode melhorar as propriedades de tração e impacto dos materiais compósitos. Só pode ser melhorado quando condições especiais forem atendidas e a melhoria não for grande. Depois que a carga inorgânica atinge uma certa finura, a resistência à tração e a resistência ao impacto do material compósito podem ser melhoradas se a superfície da carga for bem revestida e um compatibilizante for adicionado ao sistema compósito.
② Melhorar a fluidez dos materiais compósitos: A maioria dos pós inorgânicos pode melhorar a fluidez dos materiais compósitos, mas o pó de talco reduz a fluidez dos materiais compósitos.
③ Melhorar as propriedades ópticas dos materiais compósitos: O pó inorgânico pode melhorar a cobertura, o fosqueamento e o astigmatismo dos materiais compósitos. Por exemplo, o dióxido de titânio é um pigmento inorgânico típico com forte poder de cobertura.
④Melhorar o desempenho de combustão ecologicamente correto de materiais compósitos: Primeiro, os materiais em pó inorgânicos podem fazer com que os materiais compósitos queimem completamente, porque ocorrerão rachaduras durante a combustão e aumentarão a área de contato com o oxigênio; em segundo lugar, os materiais em pó inorgânicos podem absorver alguns gases tóxicos quando os materiais compósitos queimam. Reduzem as emissões de gases tóxicos; terceiro, o pó inorgânico melhora a condutividade térmica dos materiais compósitos, tornando a combustão mais rápida e encurtando o tempo de combustão.
⑤ Promova o retardamento de chama de materiais compósitos: Nem todos os pós inorgânicos são úteis para retardamento de chama. Somente pós inorgânicos contendo elementos de silício podem ajudar a melhorar o retardamento de chama e podem ser usados como sinergistas retardadores de chama. A razão específica é que quando materiais contendo silício são queimados, uma camada de barreira pode ser formada na superfície do material de combustão para reduzir a probabilidade de o oxigênio entrar em contato com a superfície do material.
⑥ Otimizar outras propriedades de materiais compósitos: função de agente nucleante. Quando o tamanho da partícula do pó de talco é inferior a 1 μm, ele pode atuar como um agente nucleante inorgânico no PP. Para bloquear os raios infravermelhos, os pós inorgânicos contendo silício, como talco, caulim e mica, têm boas propriedades de bloqueio de infravermelho e ultravioleta.
Visão geral do mercado de enchimento de alumina esférica
Como o pó esférico de alumina tem boa condutividade térmica e excelente desempenho de custo, é um enchimento termicamente condutor usado em grandes quantidades e com alta proporção de materiais de interface térmica no mercado.
A morfologia da alumina esférica mostra uma estrutura esférica regular, e o tamanho das partículas está geralmente na faixa de alguns mícrons a dezenas de dimensões. É preparado principalmente por meio de precipitação em fase líquida, plasma de alta temperatura, pirólise por spray e outras rotas.
Quando alumina esférica é usada como carga, quanto maior a esfericidade das partículas, menor será a energia superficial e melhor será a fluidez superficial. Pode ser misturado de maneira mais uniforme com a matriz polimérica, e o sistema misto tem melhor fluidez. Após a formação do filme, o material compósito preparado apresenta melhor uniformidade.
Campos de alto consumo de energia, como veículos de novas energias e 5G, promovem a aplicação de alumina esférica na área de gerenciamento térmico. A demanda por alumina esférica aumenta e o mercado continua a se expandir. Além de ser um material condutor térmico, a alumina esférica também é amplamente utilizada em cerâmica avançada, catálise, retificação e polimento, materiais compósitos, etc., e tem amplas perspectivas de mercado.
De acordo com as estatísticas da QYResearch, o tamanho global do mercado de enchimento de alumina esférica será de aproximadamente US$ 398 milhões em 2023 e deverá atingir US$ 68,5 bilhões em 2029, com um CAGR de 9,5% nos próximos anos.
Globalmente, os principais fabricantes de cargas esféricas de alumina incluem Denka Co., Ltd., Baitu High-tech, Yaduma, Showa Denko, Nippon Steel & Sumitomo Metal, Sibelco, Tianjin Zexi Minerals, Lianrui New Materials, Daehan Ceramics, One Shitong, Kaisheng Technology , Dongkuk R&S, Tecnologia de Mineração Yixin e Novos Materiais Suzhou Jinyi, etc.
Atualmente, os principais fabricantes globais estão localizados principalmente no Japão, Coreia do Sul e China. Em termos de valor da produção, o Japão e a China representam mais de 80% da quota de mercado. De 2018 a 2021, o Japão é a principal área produtora, com uma participação média de 50%. Até 2023, a participação do valor da produção da China excederá 45%. Nos próximos anos, a China ocupará a principal quota de mercado.
Em termos de tipos de produtos, 30-80μm é atualmente o produto segmentado mais importante, representando aproximadamente 46% da participação de mercado.
Em termos de tipo de produto, os materiais de interface térmica TIM são atualmente a principal fonte de demanda, respondendo por aproximadamente 49%. Quando usados como materiais de interface térmica, os enchimentos esféricos de alumínio podem ser usados em almofadas térmicas, graxa térmica, cola térmica para envasamento, gel térmico, etc.
Atualmente, as aplicações terminais que impulsionam a demanda por alumina esférica são principalmente células fotovoltaicas, novas baterias de energia para veículos, comunicações 5G/produtos eletrônicos de última geração, embalagens de chips, etc. alta pureza e baixa radioatividade.
10 grandes mudanças após a britagem ultrafina de materiais em pó
As diversas alterações que ocorrem nos materiais triturados durante o processo de britagem são insignificantes em comparação com o processo de britagem grossa, mas para o processo de britagem ultrafina, devido a razões como alta intensidade de britagem, longo tempo de britagem e grandes mudanças nas propriedades do material , parece importante. Essa mudança na estrutura cristalina e nas propriedades físicas e químicas do material triturado causada pela britagem mecânica ultrafina é chamada de efeito mecanoquímico do processo de britagem.
1. Mudanças no tamanho das partículas
Após a moagem ultrafina, a mudança mais óbvia no material em pó é o tamanho das partículas mais finas. De acordo com os diferentes tamanhos de partícula, os pós ultrafinos são geralmente divididos em: nível mícron (tamanho de partícula 1 ~ 30 μm), nível submícron (tamanho de partícula 1 ~ 0,1 μm) e nível nano (tamanho de partícula 0,001 ~ 0,1 μm).
2. Mudanças na estrutura cristalina
Durante o processo de britagem ultrafina, devido à força mecânica forte e duradoura, o material em pó sofre distorção da rede em vários graus, o tamanho do grão torna-se menor, a estrutura fica desordenada, substâncias amorfas ou amorfas são formadas na superfície, e até mesmo conversão policristalina . Essas alterações podem ser detectadas por difração de raios X, espectroscopia infravermelha, ressonância magnética nuclear, ressonância paramagnética eletrônica e calorimetria diferencial.
3. Mudanças na composição química
Devido à forte ativação mecânica, os materiais sofrem reações químicas diretamente sob certas circunstâncias durante o processo de britagem ultrafina. Os tipos de reação incluem decomposição, reação gás-sólido, líquido-sólido, sólido-sólido, etc.
4. Mudanças na solubilidade
Tal como a dissolução de quartzo em pó, calcita, cassiterita, corindo, bauxita, cromita, magnetita, galena, magnetita de titânio, cinza vulcânica, caulim, etc. em ácidos inorgânicos após moagem fina ou moagem ultrafina. Tanto a velocidade quanto a solubilidade são aumentadas.
5. Mudanças nas propriedades de sinterização
Existem dois tipos principais de alterações nas propriedades térmicas dos materiais causadas pela retificação fina ou retificação ultrafina:
Primeiro, devido ao aumento da dispersão dos materiais, as reações em fase sólida tornam-se mais fáceis, a temperatura de sinterização dos produtos diminui e as propriedades mecânicas dos produtos também são melhoradas.
A segunda é que mudanças na estrutura cristalina e na amorfização levam a uma mudança na temperatura de transição da fase cristalina.
6. Mudanças na capacidade de troca catiônica
Alguns minerais de silicato, especialmente alguns minerais argilosos como a bentonita e o caulim, apresentam alterações significativas na capacidade de troca catiônica após moagem fina ou ultrafina.
7. Mudanças no desempenho e reatividade da hidratação
A moagem fina pode melhorar a reatividade dos materiais de hidróxido de cálcio, o que é muito importante na preparação de materiais de construção. Porque esses materiais são inertes ou não são ativos o suficiente para hidratação. Por exemplo, a atividade de hidratação das cinzas vulcânicas e sua reatividade com o hidróxido de cálcio são quase nulas no início, mas após moagem fina em moinho de bolas ou moinho vibratório, podem ser melhoradas até quase as da terra diatomácea.
8. Mudanças elétricas
A moagem fina ou ultrafina também afeta as propriedades elétricas e dielétricas da superfície dos minerais. Por exemplo, depois que a biotita é impactada, triturada e moída, seu ponto isoelétrico e seu potencial eletrocinético de superfície (potencial Zeta) mudarão.
9. Mudanças na densidade
Após a moagem de zeólita natural (composta principalmente de clinoptilolita, mordenita e quartzo) e zeólita sintética (principalmente mordenita) em um moinho de bolas planetário, descobriu-se que a densidade dessas duas zeólitas mudou de forma diferente.
10. Mudanças nas propriedades de suspensões de argila e hidrogéis
A moagem úmida melhora a plasticidade e a resistência à flexão a seco da argila. Pelo contrário, na retificação a seco, a plasticidade e a resistência à flexão a seco do material aumentam em um curto período de tempo, mas tendem a diminuir à medida que o tempo de retificação aumenta.
Em suma, além das propriedades das matérias-primas, tamanho das partículas de alimentação e tempo de britagem ou ativação, os fatores que afetam as mudanças mecanoquímicas dos materiais também incluem tipo de equipamento, método de britagem, ambiente ou atmosfera de britagem, auxiliares de britagem, etc. necessário atentar para a influência combinada desses fatores no estudo da mecanoquímica.