O uso de negro de fumo após moagem e seleção de equipamento
Nos últimos anos, a indústria de novos materiais desenvolveu-se rapidamente e o negro de fumo, como um novo material à base de carbono, também tem recebido uma ampla atenção do mercado.
O principal componente do negro de fumo é o carbono, que possui excelentes funções de reforço da borracha, coloração, condutividade e absorção ultravioleta, e é utilizado em diversos campos industriais.
Além de 40% de óleo de pneu, o produto proveniente da refinação de resíduos de pneus contém também 30% de negro de fumo. O negro de fumo bruto (malha 50-60) é moído e processado até à malha 325.
Usos da moagem de negro de fumo
O negro de fumo processado pode ser utilizado como agente de reforço da borracha no fabrico de pneus de automóveis. Também pode ser utilizado como pigmento, como tinta, revestimento, agente condutor para baterias secas, transportador de catalisador e material de liga superdura. Cerca de 70% do negro de fumo do mundo é utilizado no fabrico de pneus, 20% é utilizado para outras borrachas e os restantes menos de 10% são utilizados em indústrias como aditivos plásticos, corantes e tintas de impressão.
Processo de moagem de negro de fumo
O processo de produção do negro de fumo consiste no envio do negro de fumo previamente processado para uma máquina de moagem de negro de fumo para moagem e recolha do pó. Dependendo da finura do produto acabado, podem ser selecionadas retificadoras com diferentes finuras do produto acabado.
A primeira etapa: os grandes pedaços de negro de fumo são transportados para o armazém de matérias-primas por um veículo especial e, em seguida, os materiais são enviados para o britador de mandíbulas por um empilhador/manualmente para britagem, e a britagem é inferior ao tamanho da alimentação de o moinho.
A segunda etapa: o negro de fumo triturado pelo britador é elevado pelo elevador até à tremonha de armazenamento, e o material descarregado da tremonha de armazenamento é alimentado uniformemente na máquina principal pelo alimentador.
A terceira etapa: os produtos qualificados no processo de moagem são peneirados pelo sistema de peneiramento e entram no coletor através da tubagem. Após a recolha, são descarregados pela válvula de descarga como produtos acabados, e os produtos não qualificados caem na máquina principal para retificação.
A quarta etapa: o fluxo de ar após a purificação do produto acabado flui para o soprador através da conduta de ar residual acima do coletor de pó. O percurso do ar é circulado. Exceto a pressão positiva do soprador para a câmara de moagem, o fluxo de ar nas outras tubagens flui sob pressão negativa e as condições sanitárias internas são boas.
Equipamento de moagem ALPA
1. Elevado grau de automatização, reduzindo os custos de mão-de-obra.
2.º O tamanho da partícula do produto é uniforme, há menos pó excessivo e a eficiência de moagem é elevada.
3. O equipamento é de fácil manutenção, economiza energia, é amigo do ambiente e tem uma elevada eficiência de produção.
4. Ocupa uma área pequena, tem um baixo investimento na construção de equipamentos e tem um elevado aproveitamento de espaço.
Aplicações relacionadas com o diamante na cadeia da indústria de semicondutores
Como todos sabemos, os semicondutores são a tecnologia estratégica central de muitos dispositivos e sistemas eletrónicos. As inovações na concepção e fabrico de semicondutores estão a impulsionar novas tecnologias disruptivas: 5G, Internet das Coisas, inteligência artificial, veículos eléctricos, capacidades avançadas de defesa e segurança.
Na cadeia da indústria de semicondutores, o elo de processamento ocupa uma posição vital e é um elo extremamente importante.
Processamento de semicondutores
O processamento de semicondutores é o processo desde a haste de cristal até ao chip único. A partir da classificação do processo, a tecnologia de processamento frontal de materiais semicondutores inclui principalmente o corte de haste de cristal, arredondamento de haste de cristal, corte de haste de cristal, retificação de wafer, chanframento de wafer e retificação de bordo, e desbaste e polimento de bolacha; o processo de embalagem subsequente inclui a produção de circuitos, polimento, desbaste e corte em cubos, todos indissociáveis do uso extensivo de ferramentas diamantadas.
Atualmente, os materiais semicondutores de terceira geração representados pelo carboneto de silício e pelo nitreto de gálio apresentam as vantagens de um elevado campo elétrico de rutura, elevada condutividade térmica, elevada taxa de saturação de eletrões e forte resistência à radiação, e são mais adequados para cenários de alta tensão e alta frequência. Ao mesmo tempo, o carboneto de silício e o nitreto de gálio são duros e difíceis de processar, enquanto os materiais diamantados e produtos relacionados se tornaram uma parte indispensável do processo de processamento de semicondutores de terceira geração devido às suas propriedades superduras.
Com a popularização de tecnologias como o 5G e a Internet das Coisas, a indústria da eletrónica de consumo tem uma procura crescente por maquinação de precisão. As ferramentas diamantadas e os produtos em pó diamantado proporcionam soluções de tratamento de superfície de precisão de alta qualidade para metais, cerâmicas e materiais frágeis, promovendo o progresso tecnológico e a atualização industrial na indústria.
Outras aplicações no campo dos semicondutores
Diamond Chip O diamante não é apenas o material mais duro da natureza, mas também possui uma incrível condutividade térmica e uma elevada mobilidade eletrónica. Em aplicações de dispositivos de alta frequência, os chips de diamante podem superar eficazmente o "efeito de autoaquecimento" para garantir que o equipamento ainda pode operar de forma estável em ambientes de alta temperatura.
Dissipador de calor Diamond Diamond tornou-se a escolha ideal para a dissipação de calor de dispositivos de alta potência devido à sua excelente condutividade térmica (até 2.000 W/m·k, 5 vezes maior que o cobre e a prata) e excelentes propriedades de isolamento. Nos lasers semicondutores de alta potência, a aplicação de dissipadores de calor de diamante pode melhorar significativamente a eficiência da dissipação de calor e reduzir a resistência térmica, aumentando assim a potência de saída do laser e prolongando a sua vida útil.
Embalagem Eletrónica Ao compor partículas de diamante com matrizes metálicas de elevada condutividade térmica, como Ag, Cu e Al, o material compósito de matriz de diamante/metal preparado demonstrou inicialmente o seu grande potencial no campo da embalagem eletrónica. Especialmente no momento em que a procura de energia computacional está a aumentar, os substratos de embalagens de diamante fornecem soluções inovadoras para o problema da dissipação de calor de chips de alto desempenho, ajudando o rápido desenvolvimento de indústrias como a IA e os centros de dados.
Janela ótica A janela ótica de diamante é um dispositivo ótico utilizado sob condições extremas e é frequentemente utilizado em equipamento militar de ponta, como buscadores de mísseis. O diamante, com o seu menor coeficiente de expansão térmica e maior condutividade térmica, é um dos melhores materiais para o fabrico destas janelas. A janela ótica de diamante pode reduzir eficazmente a temperatura, garantir o funcionamento estável dos detetores de infravermelhos e melhorar a precisão da orientação e a fiabilidade dos mísseis.
Tecnologia Quântica No campo da tecnologia quântica, o centro de cor NV do diamante, como candidato natural ao bit quântico, oferece a possibilidade de realizar computação quântica de estado sólido e processamento de informação quântica.
Elétrodo BDD O elétrodo de diamante dopado com boro (BDD) tem vantagens únicas em processos eletroquímicos de oxidação avançados com a sua janela eletroquímica extremamente ampla, potencial de evolução de oxigénio extremamente elevado, características de adsorção extremamente baixas e excelente resistência à corrosão.
Embora a aplicação direta do diamante como material de chip ainda esteja longe, tem demonstrado um grande potencial e valor em muitos elos da cadeia da indústria de semicondutores. Desde o processamento de semicondutores aos dissipadores de calor e às embalagens de diamante, à tecnologia quântica e às aplicações de elétrodos BDD, o diamante está gradualmente a penetrar em várias áreas-chave da indústria de semicondutores, promovendo a inovação tecnológica e a atualização industrial.
Processamento fino de dióxido de titânio
Pó de dióxido de titânio (TiO2)
O dióxido de titânio (TiO2), por ser uma das substâncias mais brancas do mundo, ocupa uma posição insubstituível no campo industrial com o seu excelente poder de cobertura, brilho e estabilidade. Não só desempenha um papel fundamental em indústrias como as de revestimentos, plásticos, papel e cosméticos, como também apresenta um grande potencial nos domínios da protecção ambiental e das novas energias. Este artigo irá explorar em profundidade a composição e aplicação do dióxido de titânio, e focar-se no processo de moagem que é indispensável no seu processo produtivo, principalmente na aplicação do moinho Raymond.
1. Composição do dióxido de titânio
O principal componente do dióxido de titânio é o dióxido de titânio (TiO2), que é um composto inorgânico com um elevado índice de refração e uma elevada capacidade de dispersão da luz. Existem duas estruturas cristalinas principais do dióxido de titânio: o anatásio e o rutilo. O dióxido de titânio anatase possui uma elevada fotoatividade, enquanto o rutilo é conhecido pela sua maior estabilidade e resistência às intempéries.
2. Aplicação de dióxido de titânio
Indústria de revestimentos
O dióxido de titânio é um pigmento branco indispensável na indústria de revestimentos. Pode proporcionar um excelente poder de cobertura e brilho, ao mesmo tempo que aumenta a durabilidade e a resistência às intempéries do revestimento.
Indústria plástica
Nos plásticos, o dióxido de titânio é utilizado como pigmento branco e estabilizador de UV. Pode melhorar a brancura e o poder de cobertura dos produtos plásticos, ao mesmo tempo que previne a degradação provocada pelos raios ultravioleta.
Indústria de fabrico de papel
O dióxido de titânio é utilizado na indústria de fabrico de papel para melhorar a brancura e a opacidade do papel. Pode tornar o papel mais brilhante e melhorar o desempenho de impressão do papel.
Indústria de cosméticos
Em cosméticos, o dióxido de titânio é utilizado como pigmento branco e agente de proteção UV. Pode proporcionar um tom de pele natural, ao mesmo tempo que protege a pele dos danos UV.
3. Processo de moagem de dióxido de titânio
O processo de produção do dióxido de titânio inclui a extração do minério, a cloração ou o tratamento com ácido sulfúrico, a calcinação e a moagem e a classificação do produto final. Entre eles, a moagem e a classificação são as etapas principais para determinar a qualidade do dióxido de titânio. O processo de moagem afeta diretamente o tamanho das partículas e a distribuição do dióxido de titânio, o que por sua vez afeta o desempenho da sua aplicação. O dióxido de titânio com um tamanho de partícula uniforme e uma distribuição estreita pode proporcionar um melhor poder de cobertura e brilho. No mercado atual, o moinho Raymond é geralmente utilizado para processamento.
Vantagens do processamento do moinho Raymond
O moinho Raymond é um equipamento de moagem altamente eficiente, muito utilizado na moagem e classificação de dióxido de titânio. O moinho Raymond mói o produto grosso em pó fino através da ação de extrusão e moagem do rolo de moagem e do anel de moagem, e classifica-o com precisão através do classificador.
Alta eficiência e poupança de energia
O moinho Raymond adota um princípio de moagem eficiente e pode moer materiais em pó fino num curto espaço de tempo. Comparado com os moinhos de bolas tradicionais, o moinho Raymond apresenta um menor consumo de energia e uma maior eficiência de moagem.
Tamanho de partícula uniforme
O moinho Raymond está equipado com um classificador, que pode classificar os materiais de acordo com o tamanho das partículas, e o tamanho das partículas do produto é uniforme. Isto é especialmente importante para a produção de dióxido de titânio, porque o dióxido de titânio com um tamanho de partícula uniforme pode proporcionar um melhor desempenho durante a aplicação.
Operação fácil
O moinho Raymond tem um design estrutural razoável, fácil operação e manutenção conveniente. O seu elevado grau de automatização pode reduzir a operação manual e melhorar a eficiência da produção.
Óxido de cálcio: um pioneiro inovador na proteção ambiental
O óxido de cálcio, vulgarmente conhecido por cal viva, é um sólido branco ou branco acinzentado com uma forte absorção de água. Pode reagir com a água para formar hidróxido de cálcio e libertar muito calor.
Esta característica básica da reação química é a base do seu grande sucesso no campo da proteção ambiental.
No campo do tratamento de águas, o óxido de cálcio tem demonstrado capacidades extraordinárias.
Ao ajustar o valor do pH dos corpos de água, pode neutralizar eficazmente as águas residuais ácidas e reduzir os danos da acidificação da água nos ecossistemas aquáticos.
Ao mesmo tempo, o óxido de cálcio também pode reagir com poluentes como iões de metais pesados e fosfatos em massas de água para formar precipitados insolúveis em água, removendo assim estas substâncias nocivas e melhorando a qualidade da água.
Esta característica faz do óxido de cálcio uma importante matéria-prima para o tratamento de esgotos e purificação de água potável, proporcionando uma solução económica e eficaz para a proteção dos recursos hídricos.
O óxido de cálcio desempenha também um papel insubstituível no tratamento de resíduos sólidos.
Pode reagir com substâncias ácidas em resíduos perigosos para reduzir a sua toxicidade e, em alguns casos, através da calcinação a alta temperatura, pode até converter resíduos em materiais de construção valiosos ou adsorventes para conseguir a reciclagem de recursos.
Isto não só reduz a poluição ambiental causada pela deposição em aterro e pela incineração, como também promove a utilização sustentável dos recursos.
Face ao desafio do aquecimento global, o óxido de cálcio apresenta também potencial na tecnologia de captura e armazenamento de carbono (CCS).
Ao reagir com o dióxido de carbono para formar carbonato de cálcio, o óxido de cálcio pode ser utilizado como um absorvedor eficiente de dióxido de carbono.
Embora esta tecnologia ainda se encontre em fase de investigação e desenvolvimento, o seu baixo custo e elevada eficiência proporcionam novas ideias para a mitigação das emissões de gases com efeito de estufa.
Na agricultura, o óxido de cálcio, como condicionador do solo, pode regular o pH do solo, aumentar a fertilidade do solo e promover o crescimento das culturas.
Pode também matar eficazmente bactérias e parasitas nocivos no solo, reduzir a utilização de pesticidas e promover o desenvolvimento da agricultura numa direcção mais ecológica e sustentável.
Com o avanço da ciência e da tecnologia e o aumento da consciência ambiental, a aplicação do óxido de cálcio no domínio da proteção ambiental tornar-se-á mais extensa e aprofundada.
Da purificação da água ao tratamento de resíduos sólidos, da tecnologia de captura de carbono ao melhoramento agrícola, o óxido de cálcio está a tornar-se uma ponte que liga a natureza e a tecnologia, o passado e o futuro com as suas propriedades únicas. Temos razões para acreditar que, num futuro próximo, o óxido de cálcio brilhará em mais campos e se tornará uma força importante na promoção da protecção ambiental global.
Nesta era repleta de desafios e oportunidades, prestemos atenção e apoiemos materiais e tecnologias inovadoras como o óxido de cálcio, que são discretos mas podem desempenhar um papel enorme no domínio da protecção ambiental, e trabalhemos em conjunto para criar uma casa mais verde e saudável na Terra.
Tecnologia e equipamento de moagem de dolomita
1. Na área dos materiais de construção, a dolomita moída pode ser utilizada como enchimento de alta qualidade para a produção de mármore artificial, cerâmica, etc. .
2.Na indústria metalúrgica, o pó de dolomita pode ser utilizado como fundente. Ajuda a diminuir o ponto de fusão do minério, promove o processo de fundição do metal e melhora a eficiência da fundição.
3.Na agricultura, o pó de dolomita processado pode ser utilizado como condicionador do solo. Pode ajustar o pH do solo e fornecer nutrientes como cálcio e magnésio para o crescimento das plantas. É especialmente adequado para solos ácidos e contribui para melhorar a fertilidade do solo.
Processo de moagem de dolomita
1.º Britagem e peneiramento: esmague o minério de dolomita para fazer com que o seu tamanho de partícula satisfaça os requisitos do equipamento de moagem. Em seguida, o material triturado é classificado por equipamento de peneiramento para remover partículas sobredimensionadas ou subdimensionadas.
2.º Moagem: envie as partículas graduadas de dolomita para o moinho para moagem. Os equipamentos de moagem normalmente utilizados incluem moinho vertical, moinho europeu, moinho superfino, etc.
3. Classificação e separação: o pó moído é classificado e separado novamente por equipamento de classificação para garantir que os pós de diferentes tamanhos de partículas podem ser separados com precisão.
4.º Embalagem e transporte: o pó de dolomita final é embalado de acordo com a finalidade de transporte e aplicação.
Na produção real, o fluxo específico do processo pode variar devido a fatores como a seleção do equipamento, a escala de produção e os requisitos do produto.
Em termos de aplicações industriais, a dolomita e as suas séries de produtos têm amplas perspetivas de aplicação. Os produtos de dolomita comuns no mercado incluem minério de dolomita de diferentes tamanhos de partículas, areia de dolomita (malha 6-10, malha 10-20, malha 20-40, malha 40-80, malha 80-120) e pó de dolomita (malha 10, pó ultrafino de dolomita malha 140, malha 325, malha 600, malha 1000, malha 1600), etc.
The equipment of dolomite ultrafine stone grinding machine includes crusher, bucket elevator, storage bin, vibrating feeder, micro powder grinding host, frequency conversion classifier, double cyclone powder collector, pulse dust removal system, high pressure fan, air compressor, electrical control system, etc.
9 normas para a utilização de pó de talco em plásticos
O talco tem este nome pela sua textura macia e forte sensação de oleosidade. É um mineral de silicato de magnésio hidratado com uma estrutura em camadas, contendo principalmente silicato de magnésio, óxido de alumínio, óxido de níquel, etc.
O talco possui excelentes propriedades físicas e químicas, tais como lubricidade, anti-aderência, ajuda ao fluxo, resistência ao fogo, resistência aos ácidos, isolamento, elevado ponto de fusão, inatividade química, bom poder de cobertura, suavidade, bom brilho, forte adsorção , etc. utilizado em revestimentos, tintas, plásticos, fabrico de papel, cerâmica, cosméticos, medicamentos, alimentos, necessidades diárias e outras indústrias.
O talco é um dos pós inorgânicos mais utilizados nos produtos plásticos. A característica do talco nos produtos plásticos é que pode melhorar significativamente certas propriedades dos produtos plásticos. Portanto, ao escolher o talco, os seguintes requisitos também devem ser cumpridos para o talco.
Alta pureza
Quanto maior for a pureza do talco, melhor será o seu efeito reforçador. Entre outras impurezas minerais do talco, os minerais metálicos (especialmente o ferro) têm um efeito muito evidente nas propriedades anti-envelhecimento dos plásticos.
Estrutura
O talco é geralmente sob a forma de blocos densos, folhas, radiais e fibras. Como a estrutura cristalina do talco é em camadas, tem tendência a dividir-se em escamas e possui uma lubrificação especial.
O pó de talco ultrafino de alta qualidade tem uma estrutura escamosa. Quando utilizado em produtos plásticos, pode ser disperso uniformemente na resina em camadas, e apresenta uma boa compatibilidade e complementaridade de propriedades mecânicas com a resina.
Brancura e matiz húmidos
Depois de o pó de talco e o plástico serem misturados, a cor do plástico muda mais ou menos. Os produtos de plástico escuro não têm requisitos muito elevados para a brancura do pó de talco adicionado. No entanto, para que os produtos de cor clara tenham melhores cores, o pó de talco deve ter uma maior brancura húmida e uma tonalidade adequada.
Conteúdo de dióxido de silício
O teor de silício (SiO2) no pó de talco é um indicador importante para medir o grau do pó de talco. Quanto maior for o teor de silício no pó de talco, maior será a pureza do pó de talco, melhor será o efeito da aplicação e maior será o preço.
Os clientes precisam de escolher o pó de talco de acordo com os requisitos de desempenho dos diferentes produtos plásticos. Por exemplo, o teor de silício do pó de talco adicionado ao filme agrícola deve ser maior, o tamanho das partículas deve ser pequeno e a distribuição do tamanho das partículas deve ser estreita, de modo a que a transmitância de luz do filme seja boa e a resistência à tracção e à perfuração a resistência do filme é melhorada.
Para o pó de talco utilizado na moldagem por injeção, placas e varetas, o requisito de teor de silício não necessita de ser muito elevado. Os produtos com menor teor de silício não só são mais baratos, como também podem melhorar a dureza e a resistência ao impacto dos produtos plásticos.
Cor
As cores do minério de talco não processado são diferentes entre si, podendo ser branco, cinzento, vermelho claro, rosa, azul claro, verde claro e outras cores. O pó de talco também tem uma cor especial prateada ou nacarada e diferentes graus de brilho sólido. Esta cor pode melhorar a aparência e o efeito visual do produto.
Propriedades de superfície
O pó de talco apresenta diferentes propriedades superficiais consoante a sua origem. A área superficial específica e a taxa de absorção de óleo são amplamente determinadas pelos recursos minerais e pela finura do produto. Outros fatores que afetam estas propriedades são a rugosidade da superfície, a forma das partículas e o volume dos poros. A grande área superficial específica e a estrutura de aparência do pó de talco não só afetarão a dosagem dos aditivos, como também promoverão a força de ligação entre as estruturas da resina, melhorando assim as propriedades físicas dos produtos plásticos.
Humidade
A morfologia estrutural do pó de talco determina as suas características. Embora o pó de talco seja hidrófobo, devido à irregularidade da borda do formato da sua partícula, contém água estrutural e água cristalina. Assim sendo, o teor de humidade do pó de talco é superior ao do carbonato de cálcio. A humidade pode facilmente afetar o desempenho dos plásticos, pelo que a remoção da humidade do pó de talco e o processo de secagem devem ser altamente valorizados.
Eletricidade estática
O pó de talco possui uma estrutura em camadas e uma grande área superficial específica. A forma irregular das partículas e a forma convexa e côncava da superfície fazem com que esta tenha um grande fator de atrito e facilite a geração de eletricidade estática, o que dificulta a dispersão da aglomeração entre partículas minúsculas e prejudica o efeito de aplicação.
Fluidez
Durante o processo de extrusão, a estrutura escamosa do pó de talco apresenta uma baixa fluidez e dificuldade de dispersão do que outros materiais inorgânicos granulares, e o binário do parafuso principal é grande, pelo que uma melhor ativação e revestimento são a chave para ultrapassar estes problemas.
Aplicações do nitreto de boro na saúde
O nitreto de boro é um cristal molecular em camadas com uma estrutura de rede hexagonal regular composta pelo terceiro elemento do grupo principal, o boro, e pelo quinto elemento do grupo principal, o azoto. Na camada de cristal molecular, os átomos de boro e os átomos de azoto estão combinados por ligações de coordenação, e a força de ligação da ligação de coordenação é muito forte, pelo que os átomos B e os átomos de N da camada estão fortemente ligados. As camadas estão ligadas por ligações moleculares. Como as ligações moleculares são fracas, é muito fácil cair entre camadas.
De acordo com as diferentes formas cristalinas, a estrutura cristalina do nitreto de boro pode ser dividida principalmente em quatro tipos: nitreto de boro hexagonal (h-BN), nitreto cúbico de boro (c-BN), nitreto de boro wurtzita (w- BN) e boro romboédrico. Entre eles, o nitreto de boro hexagonal (h-BN) é o mais utilizado.
Aplicação de Nitreto de Boro na Área Biomédica
A BN apresenta uma boa biocompatibilidade in vitro e in vivo, e apresenta propriedades semelhantes ou mesmo superiores aos materiais à base de grafeno em aplicações biológicas. Pode ser utilizado em antibacteriano, distribuição de medicamentos, agente de distribuição de boro, engenharia de tecidos, imagiologia in vivo e outros campos.
(1) Antibacteriano
Recentemente, alguns estudos descobriram que as nanofolhas de nitreto de boro têm efeitos antibacterianos eficazes nas bactérias de resistência antimicrobiana (AMR) e têm uma boa biocompatibilidade no organismo sem causar resistência secundária aos medicamentos durante a utilização a longo prazo.
(2) Entrega de medicamentos
O h-BN é também considerado um promissor transportador de fármacos. As nanofolhas hexagonais de nitreto de boro (BNNSs) foram sintetizadas em grandes quantidades de uma só vez pelo método do modelo de sal e inibiram eficazmente a proliferação do cancro da mama em experiências in vivo e in vitro, indicando o potencial dos BNNSs em aplicações de administração de medicamentos. Alguns estudos descobriram que, utilizando o BN esférico como transportador, o peptídeo natriurético cerebral carregado com ácido desoxirribonucléico penetra nas células tumorais IAR-6-1 através da via de endocitose e depois liberta DOX no citoplasma e no núcleo, visando e matando as células cancerígenas.
(3) Engenharia de tecidos
Na área dos materiais dentários, os BNNs foram preparados por moagem de bolas de alta energia e dispersos numa matriz de zircónia, e o pó compósito foi consolidado por sinterização a plasma. A zircónia com adição de BNNs apresentou uma resistência até 27,3% e uma tenacidade à fratura de 37,5%, e inibiu a degradação da matriz de zircónia em ambiente húmido, demonstrando o valor potencial dos BNNs como reforço de material dentário.
(4) Agente de entrega de boro
Devido ao seu elevado teor de boro e baixa citotoxicidade, os nanomateriais de nitreto de boro podem ser utilizados como agentes de administração de boro para a terapia de captura de neutrões de boro (BNCT). O BNCT é um novo tipo de tratamento específico contra o cancro por radiação que pode atingir e matar as células cancerígenas sem danificar as células normais. Foi demonstrado que os nanotubos de nitreto de boro modificados com polietilenoglicol são agentes de distribuição de boro para a BNCT. A acumulação de boro nas células de melanoma B16 é cerca de três vezes superior à do agente de distribuição de boro de segunda geração BSH (tiododecaborano dissódico). Os nanotubos de nitreto de boro modificados com polilisina e ácido fólico são seletivamente absorvidos pelas células do glioblastoma multiforme após acoplamento com pontos quânticos fluorescentes. Não só podem ser utilizados como agentes de entrega de boro para BNCT, como também podem rastrear o comportamento intracelular de fármacos. Também foi relatado que as nanoesferas de nitreto de boro são um reservatório de boro de alta qualidade para o tratamento do cancro da próstata. O nitreto de boro com cristalinidade controlável pode libertar boro continuamente, reduzindo assim a atividade das células cancerígenas da próstata e induzindo a apoptose celular. O modelo tumoral in situ confirmou a eficácia anticancerígena in vivo das esferas ocas de nitreto de boro.
Produção esférica de pó de sílica
O pó esférico de silício tem uma pureza relativamente elevada, partículas muito finas, boas propriedades dielétricas e condutividade térmica e tem as vantagens de um baixo coeficiente de expansão. É amplamente utilizado em embalagens de circuitos integrados de grande escala, aeroespacial, revestimentos, medicamentos e cosméticos diários, e é um enchimento importante e insubstituível.
Existem dois métodos para preparar micropó de silício esférico: método físico e químico e método químico. Os métodos físicos e químicos incluem principalmente o método de chama, o método de deflagração, o método de pulverização de fusão a alta temperatura, o método de plasma e o método de combustão autopropagável a baixa temperatura. O método químico inclui principalmente método de fase gasosa, método de fase líquida (método sol-gel, método de precipitação, método de microemulsão), método de síntese química, etc.
No processo de produção do micropó de silício esférico, o controlo rigoroso de cada elo de produção é a chave para garantir que a qualidade do produto cumpre as normas.
A principal matéria-prima do micropó de silício esférico é o micropó de silício angular fundido ou cristalino.
Estabilidade das matérias-primas
As matérias-primas utilizadas para produzir micropó de silício esférico são preferencialmente micropó de silício angular processado a partir do mesmo filão de minério e do mesmo processo de produção, de modo a maximizar a uniformidade das matérias-primas e a garantir que os produtos com elevada taxa de esferoidização sejam produzidos sob a condição de que a temperatura de esferoidização, o fornecimento de gás, a quantidade de alimentação, a pressão, o caudal e outros fatores se mantenham inalterados.
Os indicadores físicos e químicos das matérias-primas devem ser controlados dentro de um determinado intervalo
Os indicadores físicos e químicos das matérias-primas flutuam muito, o que não só afetará a temperatura de esferoidização, como também afetará a dispersão das esferas.
Tamanho das partículas da matéria-prima e distribuição do tamanho das partículas
Diferentes tamanhos de partículas têm diferentes áreas de aquecimento e os seus pontos de temperatura de passivação após o aquecimento também são diferentes.
Dispersibilidade das partículas de matéria-prima
Durante o processamento do micropó de silício angular, especialmente do micropó de silício angular ultrafino, a aglomeração secundária do pó ocorre frequentemente devido ao aumento da energia superficial.
Teor de humidade das matérias-primas
Se o micropó de silício angular utilizado como matéria-prima do micropó de silício esférico for afetado por fatores como a proteção inadequada, o tempo de armazenamento demasiado longo e a humidade ambiental excessiva, isto fará com que o pó absorva humidade, tenha um elevado teor de humidade e se aglomere, o que também afetará o efeito de esferoidização do micropó de silício esférico.
Os elementos radioativos nas matérias-primas devem ser baixos
Para as matérias-primas para a produção de micropó de silício esférico de baixa radiação, só quando os próprios elementos de radiação (como o urânio U, o tório Th, etc.) são muito baixos é que os produtos produzidos podem satisfazer os requisitos do micropó de silício esférico de baixa radiação.
Existem dois elos na modificação da superfície do micropó de silício esférico. Uma delas é dispersar as partículas aglomeradas secundárias de matérias-primas de micropó de silício esférico - micropó de silício angular, especialmente micropó de silício angular ultrafino, e primeiro realizar o tratamento de ativação de superfície para dispersar as partículas antes da esfericalização. Isto exige que o dispersante de superfície utilizado seja completamente volatilizado a alta temperatura, caso contrário irá provocar depósitos de carbono no micropó de silício esférico, afetando a qualidade do produto.
A segunda é a modificação tardia do micropó de silício esférico. Quando o micropó de silício é utilizado como carga inorgânica e misturado com resina orgânica, existem problemas de baixa compatibilidade e dificuldade de dispersão, o que leva a uma baixa resistência ao calor e à humidade de materiais como embalagens de circuitos integrados e substratos, afetando assim a fiabilidade e estabilidade do produto. De forma a melhorar o problema da ligação da interface entre o micropó de silício e os materiais poliméricos orgânicos e melhorar o desempenho da sua aplicação, é geralmente necessário modificar a superfície do micropó de silício.
A chave para uma modificação eficiente do pó
A modificação da superfície do pó, também conhecida como modificação da superfície, tratamento de superfície, etc., refere-se à utilização de determinados métodos (físicos, químicos ou mecânicos, etc.) para tratar, modificar e processar a superfície das partículas, e alterar propositadamente as características físicas e as propriedades químicas da superfície do pó para satisfazer os requisitos de processamento e aplicação do pó. Portanto, compreender as propriedades físicas e químicas dos pós é crucial para alterar eficazmente estas propriedades da superfície do pó para obter uma modificação eficiente do pó.
Área de superfície específica
A área superficial específica dos materiais em pó está relacionada com o tamanho das partículas, a distribuição do tamanho das partículas e a porosidade. Para materiais em pó, a área superficial específica está relacionada com o tamanho da partícula. Quanto mais fina for a partícula, maior será a área superficial específica; está relacionado com a rugosidade da superfície da partícula. Quanto mais rugosa for a superfície, maior será a área superficial específica; está muito relacionado com os poros da superfície da partícula. A área superficial específica do pó poroso aumenta acentuadamente. A área superficial específica dos materiais em pó com microporos desenvolvidos pode atingir vários milhares de metros quadrados por grama.
A área superficial específica é uma das propriedades superficiais mais importantes dos materiais em pó e uma das principais bases para determinar a quantidade de modificador de superfície. A quantidade de modificador de superfície está relacionada com a área superficial específica do pó. Quanto maior for a área superficial específica, mais modificador de superfície será necessário para atingir a mesma taxa de cobertura.
Energia superficial
A energia superficial do pó está relacionada com a sua estrutura, com o tipo de ligação e com a força de ligação entre os átomos, com o número de átomos da superfície e com os grupos funcionais da superfície. Após o material ser triturado, é gerada uma nova superfície e parte da energia mecânica é convertida na energia superficial da nova superfície. De um modo geral, quanto maior for a energia superficial do pó, mais este tende a aglomerar-se e mais forte será a absorção e adesão de água.
Molhabilidade da superfície
A molhabilidade ou hidrofobicidade da superfície do pó inorgânico é uma das propriedades superficiais importantes das cargas para materiais compósitos à base de polímeros, como plásticos, borrachas, adesivos e cargas ou pigmentos para revestimentos oleosos.
Características de adsorção superficial
Quando moléculas (ou átomos) da fase gasosa ou da fase líquida colidem com a superfície do pó, a interação entre elas faz com que algumas moléculas (átomos, iões) permaneçam na superfície do pó, fazendo com que a concentração dessas moléculas (ou átomos , iões) na superfície do pó seja maior do que na fase gasosa ou na fase líquida. Este fenómeno é chamado de adsorção. Os pós são geralmente designados por adsorventes e as substâncias adsorvidas são designadas por adsorbatos. Quanto maior for a área superficial específica do pó, mais significativo será o fenómeno de adsorção.
Propriedades elétricas de superfície
As propriedades elétricas da superfície do pó são determinadas pelos iões carregados na superfície do pó, tais como H+, 0H-, etc. As propriedades elétricas dos materiais em pó em solução estão também relacionadas com o valor do pH da solução e com o tipo de iões na solução . A carga e o tamanho da superfície do pó afetam as forças eletrostáticas entre as partículas, entre as partículas e as moléculas de tensioativo e outras substâncias químicas, afetando assim as características de coesão e dispersão entre as partículas e a adsorção de modificadores de superfície na superfície das partículas.
Propriedades químicas de superfície
As propriedades químicas da superfície do pó estão relacionadas com a estrutura cristalina, composição química, adsorventes de superfície, etc. Determina a atividade de adsorção e reação química do pó sob certas condições, bem como as propriedades elétricas de superfície e molhabilidade, etc. As propriedades químicas da superfície do pó na solução estão também relacionadas com o valor do pH da solução.
Cerâmica de carboneto de silício: aplicações na indústria fotovoltaica
A cerâmica de carboneto de silício tem boa resistência mecânica, estabilidade térmica, resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação, resistência ao choque térmico e resistência à corrosão química, e é amplamente utilizada em áreas quentes, como metalurgia, máquinas, novas energias, materiais de construção e produtos químicos. O seu desempenho é também suficiente para a difusão de células TOPcon no fabrico fotovoltaico, LPCVD (deposição química de vapor a baixa pressão), PECVD (deposição química de vapor plasmático) e outros elos de processos térmicos.
Em comparação com os materiais tradicionais de quartzo, os suportes para barcos, barcos e acessórios para tubos feitos de materiais cerâmicos de carboneto de silício têm maior resistência, melhor estabilidade térmica, nenhuma deformação a altas temperaturas e uma vida útil de mais de 5 vezes a dos materiais de quartzo. Podem reduzir significativamente o custo de utilização e a perda de energia causada pela manutenção e pelo tempo de inatividade. Têm vantagens óbvias de custo e uma grande variedade de matérias-primas.
Entre eles, o carboneto de silício ligado por reação (RBSC) apresenta uma baixa temperatura de sinterização, um baixo custo de produção e uma elevada densificação do material. Em particular, quase não há contracção de volume durante o processo de sinterização por reacção. É particularmente adequado para a preparação de peças estruturais de grandes dimensões e formatos complexos. Por conseguinte, é mais adequado para a produção de produtos complexos e de grande porte, tais como suportes para barcos, barcos, remos cantilever, tubos de forno, etc.
Os barcos de carboneto de silício também têm grandes perspetivas de desenvolvimento no futuro. Independentemente do processo LPCVD ou do processo de difusão de boro, a vida útil do barco de quartzo é relativamente baixa e o coeficiente de expansão térmica do material de quartzo é inconsistente com o do material de carboneto de silício. Por isso, é fácil haver desvios no processo de combinação com o porta-barcos de carboneto de silício a alta temperatura, o que pode fazer com que o barco trema ou até se parta. O barco de carboneto de silício adota uma rota integrada de moldagem e processo de processamento geral. Os seus requisitos de tolerância de forma e posição são elevados e coopera melhor com o suporte para barcos de carboneto de silício. Além disso, o carboneto de silício tem uma elevada resistência e a quebra do barco provocada pela colisão humana é muito menor do que a dos barcos de quartzo.
O tubo do forno é o principal componente de transferência de calor do forno, que desempenha um papel na selagem e na transferência uniforme de calor. Comparativamente aos tubos de forno de quartzo, os tubos de forno de carboneto de silício têm uma boa condutividade térmica, aquecimento uniforme e boa estabilidade térmica. A vida útil é mais de 5 vezes superior à dos tubos de quartzo. No entanto, a dificuldade de fabrico dos tubos de forno de carboneto de silício é muito elevada e a taxa de rendimento também é muito baixa. Ainda está em fase de investigação e desenvolvimento e ainda não foi produzido em massa.
Numa comparação abrangente, quer em termos de desempenho do produto, quer em termos de custo de utilização, os materiais cerâmicos de carboneto de silício têm mais vantagens do que os materiais de quartzo em certos aspetos do campo das células solares. A aplicação de materiais cerâmicos de carboneto de silício na indústria fotovoltaica ajudou muito as empresas fotovoltaicas a reduzir o custo de investimento dos materiais auxiliares e a melhorar a qualidade e a competitividade dos produtos. No futuro, com a aplicação em larga escala de tubos de forno de carboneto de silício de grande porte, barcos de carboneto de silício de alta pureza e suportes para barcos, e a redução contínua de custos, a aplicação de materiais cerâmicos de carboneto de silício no campo das células fotovoltaicas tornar-se-á um fator chave na melhoria da eficiência da conversão de energia luminosa e na redução dos custos da indústria no campo da geração de energia fotovoltaica, e terá um impacto importante no desenvolvimento de novas energias fotovoltaicas.