Использование технического углерода после измельчения и выбор оборудования
В последние годы индустрия новых материалов быстро развивалась, и технический углерод, как новый материал на основе углерода, также получил широкое внимание рынка.
Основным компонентом технического углерода является углерод, который обладает превосходными функциями армирования резины, окраски, проводимости и поглощения ультрафиолета и используется в различных промышленных областях.
Помимо 40% шинного масла, продукт переработки отработанных шин также содержит 30% технического углерода. Сырой технический углерод (50-60 меш) измельчается и обрабатывается до 325 меш.
Применение измельчения технического углерода
Обработанный технический углерод может использоваться в качестве армирующего агента для резины при производстве автомобильных шин. Его также можно использовать в качестве пигмента, например, чернил, покрытия, проводящего агента для сухих батарей, носителя катализатора и сверхтвердого сплава. Около 70% мирового технического углерода используется в производстве шин, 20% — для других каучуков, а оставшиеся менее 10% используются в таких отраслях, как производство добавок для пластика, красителей и типографских красок.
Процесс измельчения технического углерода
Процесс производства технического углерода заключается в отправке ранее обработанного технического углерода в технический шлифовальный станок для измельчения и сбора порошка. В зависимости от тонкости готового продукта можно выбрать шлифовальные станки с различной тонкостью готового продукта.
Первый этап: крупные куски технического углерода транспортируются на склад сырья специальным транспортным средством, а затем материалы отправляются в щековую дробилку вилочным погрузчиком/вручную для дробления, при этом дробление меньше размера загрузки мельницы.
Второй этап: измельченный дробилкой технический углерод поднимается элеватором в накопительный бункер, а выгружаемый из накопительного бункера материал равномерно подается в основную машину питателем.
Третий этап: квалифицированные продукты в процессе измельчения просеиваются системой просеивания и поступают в коллектор по трубопроводу. После сбора они выгружаются через выпускной клапан как готовые продукты, а неквалифицированные продукты попадают в основную машину для повторного измельчения.
Четвертый этап: поток воздуха после очистки готового продукта поступает в воздуходувку через остаточный воздуховод над пылеуловителем. Воздушный путь циркулирует. За исключением положительного давления от воздуходувки до камеры измельчения, поток воздуха в других трубопроводах течет под отрицательным давлением, и санитарные условия в помещении хорошие.
Оборудование для измельчения ALPA
1. Высокая степень автоматизации, снижающая трудозатраты.
2. Размер частиц продукта однороден, меньше избыточного измельчения, высокая эффективность измельчения.
3. Оборудование простое в обслуживании, энергосберегающее и экологически чистое, имеет высокую производительность.
4. Оно занимает небольшую площадь, имеет низкие инвестиции в строительство оборудования и высокую эффективность использования пространства.
Применение алмазов в цепочке полупроводниковой промышленности
Как мы все знаем, полупроводники являются основной стратегической технологией многих электронных устройств и систем. Инновации в проектировании и производстве полупроводников стимулируют новые прорывные технологии: 5G, Интернет вещей, искусственный интеллект, электромобили, передовые возможности обороны и безопасности.
В цепочке полупроводниковой промышленности звено обработки занимает жизненно важное положение и является чрезвычайно важным звеном.
Обработка полупроводников
Обработка полупроводников — это процесс от кристаллического стержня до одного чипа. Согласно классификации процессов, технология обработки полупроводниковых материалов на начальном этапе в основном включает резку кристаллического стержня, округление кристаллического стержня, нарезку кристаллического стержня, шлифовку пластин, снятие фасок и шлифовку кромок пластин, а также утончение и полировку пластин; последующий процесс упаковки включает производство схем, полировку, утончение задней части и нарезку, все из которых неотделимы от широкого использования алмазных инструментов.
В настоящее время полупроводниковые материалы третьего поколения, представленные карбидом кремния и нитридом галлия, обладают преимуществами высокого электрического поля пробоя, высокой теплопроводности, высокой скорости насыщения электронов и сильной радиационной стойкости и больше подходят для сценариев с высоким напряжением и высокой частотой. В то же время карбид кремния и нитрид галлия тверды и трудны в обработке, в то время как алмазные материалы и связанные с ними продукты стали неотъемлемой частью процесса обработки полупроводников третьего поколения из-за их сверхтвердых свойств.
С популяризацией таких технологий, как 5G и Интернет вещей, в индустрии бытовой электроники растет спрос на прецизионную обработку. Алмазные инструменты и изделия из алмазного порошка обеспечивают высококачественные решения для прецизионной обработки поверхности металлов, керамики и хрупких материалов, способствуя технологическому прогрессу и промышленной модернизации в этой отрасли.
Другие применения в области полупроводников
Алмазная крошка Алмаз не только является самым твердым материалом в природе, но также обладает удивительной теплопроводностью и высокой подвижностью электронов. В высокочастотных устройствах алмазная крошка может эффективно преодолевать «эффект самонагрева», гарантируя, что оборудование по-прежнему сможет стабильно работать в условиях высоких температур.
Алмазный теплоотвод Алмаз стал идеальным выбором для рассеивания тепла мощных устройств благодаря своей превосходной теплопроводности (до 2000 Вт/м·К, в 5 раз больше, чем у меди и серебра) и превосходным изоляционным свойствам. В мощных полупроводниковых лазерах применение алмазных теплоотводов может значительно повысить эффективность рассеивания тепла и снизить тепловое сопротивление, тем самым увеличивая выходную мощность лазера и продлевая срок его службы.
Электронная упаковка Благодаря соединению алмазных частиц с металлическими матрицами с высокой теплопроводностью, такими как Ag, Cu и Al, полученный композитный материал алмазной/металлической матрицы изначально продемонстрировал свой большой потенциал в области электронной упаковки. Особенно в тот момент, когда спрос на вычислительную мощность резко растет, алмазные упаковочные подложки обеспечивают инновационные решения для проблемы рассеивания тепла высокопроизводительных чипов, способствуя быстрому развитию таких отраслей, как искусственный интеллект и центры обработки данных.
Оптическое окно Алмазное оптическое окно — оптическое устройство, используемое в экстремальных условиях, часто используется в высококлассном военном оборудовании, таком как головки самонаведения ракет. Алмаз с его наименьшим коэффициентом теплового расширения и самой высокой теплопроводностью является одним из лучших материалов для изготовления таких окон. Алмазное оптическое окно может эффективно снижать температуру, обеспечивать стабильную работу инфракрасных детекторов и повышать точность наведения и надежность ракет.
Квантовая технология В области квантовой технологии NV-центр цвета алмаза, как естественный кандидат на квантовый бит, обеспечивает возможность реализации твердотельных квантовых вычислений и квантовой обработки информации.
Электрод BDD Электрод из легированного бором алмаза (BDD) обладает уникальными преимуществами в электрохимических передовых процессах окисления благодаря своему чрезвычайно широкому электрохимическому окну, чрезвычайно высокому потенциалу выделения кислорода, чрезвычайно низким адсорбционным характеристикам и превосходной коррозионной стойкости.
Хотя прямое применение алмаза в качестве материала для чипов еще далеко, он показал большой потенциал и ценность во многих звеньях цепочки полупроводниковой промышленности. От обработки полупроводников до алмазных радиаторов и корпусов, квантовых технологий и применения BDD-электродов — алмаз постепенно проникает в различные ключевые области полупроводниковой промышленности, способствуя технологическим инновациям и промышленной модернизации.
Тонкая переработка диоксида титана
Порошок диоксида титана (TiO2)
Диоксид титана (TiO2), как одно из самых белых веществ в мире, занимает незаменимое положение в промышленной сфере благодаря своей превосходной укрывистости, яркости и стабильности. Он не только играет ключевую роль в таких отраслях, как производство покрытий, пластмасс, бумаги и косметики, но также демонстрирует большой потенциал в области защиты окружающей среды и новой энергетики. В этой статье подробно рассматриваются состав и применение диоксида титана, а также процесс измельчения, который является обязательным в процессе его производства, особенно применение мельницы Raymond.
1. Состав диоксида титана
Основным компонентом диоксида титана является диоксид титана (TiO2), который представляет собой неорганическое соединение с высоким показателем преломления и высокой способностью рассеивать свет. Существуют две основные кристаллические структуры диоксида титана: анатаз и рутил. Анатазный диоксид титана обладает высокой фотоактивностью, в то время как рутил известен своей более высокой стабильностью и устойчивостью к атмосферным воздействиям.
2. Применение диоксида титана
Лакокрасочная промышленность
Диоксид титана является незаменимым белым пигментом в лакокрасочной промышленности. Он может обеспечить отличную укрывистость и яркость, а также повысить долговечность и устойчивость покрытия к атмосферным воздействиям.
Пластиковая промышленность
В пластмассах диоксид титана используется в качестве белого пигмента и УФ-стабилизатора. Он может улучшить белизну и укрывистость пластиковых изделий, а также предотвратить деградацию, вызванную ультрафиолетовыми лучами.
Бумажная промышленность
Диоксид титана используется в бумажной промышленности для улучшения белизны и непрозрачности бумаги. Он может сделать бумагу ярче и улучшить печатные характеристики бумаги.
Косметическая промышленность
В косметике диоксид титана используется в качестве белого пигмента и УФ-защитного агента. Он может обеспечить естественный тон кожи, защищая кожу от УФ-повреждений.
3. Процесс измельчения диоксида титана
Процесс производства диоксида титана включает добычу руды, хлорирование или обработку серной кислотой, прокаливание, измельчение и сортировку конечного продукта. Среди них измельчение и сортировка являются ключевыми этапами для определения качества диоксида титана. Процесс измельчения напрямую влияет на размер частиц и распределение диоксида титана, что, в свою очередь, влияет на его эксплуатационные характеристики. Диоксид титана с однородным размером частиц и узким распределением может обеспечить лучшую укрывистость и яркость. На современном рынке для обработки обычно используется мельница Raymond.
Преимущества обработки мельницы Raymond
Мельница Raymond — это высокоэффективное шлифовальное оборудование, которое широко используется для измельчения и сортировки диоксида титана. Мельница Raymond измельчает грубый продукт в мелкий порошок посредством экструзии и измельчения шлифовального ролика и шлифовального кольца и точно сортирует его через классификатор.
Высокая эффективность и энергосбережение
Мельница Raymond использует эффективный принцип измельчения и может измельчать материалы в мелкий порошок за короткое время. По сравнению с традиционными шаровыми мельницами мельница Raymond имеет более низкое энергопотребление и более высокую эффективность измельчения.
Однородный размер частиц
Мельница Raymond оснащена классификатором, который может классифицировать материалы в соответствии с размером частиц, а размер частиц продукта является однородным. Это особенно важно для производства диоксида титана, поскольку диоксид титана с однородным размером частиц может обеспечить лучшую производительность во время нанесения.
Простота эксплуатации
Мельница Raymond имеет разумную конструкцию, простую эксплуатацию и удобное обслуживание. Ее высокая степень автоматизации может сократить ручную работу и повысить эффективность производства.
Оксид кальция: новатор в области защиты окружающей среды
Оксид кальция, обычно известный как негашеная известь, представляет собой белое или серовато-белое твердое вещество с сильным водопоглощением. Он может реагировать с водой, образуя гидроксид кальция и выделяя много тепла.
Эта основная характеристика химической реакции является основой его большого успеха в области защиты окружающей среды.
В области очистки воды оксид кальция продемонстрировал исключительные возможности.
Регулируя значение pH водоемов, он может эффективно нейтрализовать кислые сточные воды и уменьшать ущерб от подкисления воды водным экосистемам.
В то же время оксид кальция может также реагировать с загрязняющими веществами, такими как ионы тяжелых металлов и фосфаты в водоемах, образуя нерастворимые в воде осадки, тем самым удаляя эти вредные вещества и улучшая качество воды.
Эта характеристика делает оксид кальция важным сырьем для очистки сточных вод и питьевой воды, обеспечивая экономичное и эффективное решение для защиты водных ресурсов.
Оксид кальция также играет незаменимую роль в обработке твердых отходов.
Он может реагировать с кислотными веществами в опасных отходах, чтобы снизить их токсичность, а в некоторых случаях, посредством высокотемпературной кальцинации, он может даже преобразовывать отходы в ценные строительные материалы или адсорбенты для достижения вторичной переработки ресурсов.
Это не только снижает загрязнение окружающей среды, вызванное захоронением и сжиганием, но и способствует устойчивому использованию ресурсов.
Перед лицом проблемы глобального потепления оксид кальция также демонстрирует потенциал в технологии улавливания и хранения углерода (CCS).
Реагируя с диоксидом углерода с образованием карбоната кальция, оксид кальция может использоваться в качестве эффективного поглотителя диоксида углерода.
Хотя эта технология все еще находится на стадии исследований и разработок, ее низкая стоимость и высокая эффективность открывают новые идеи для снижения выбросов парниковых газов.
В сельском хозяйстве оксид кальция, как почвенный кондиционер, может регулировать pH почвы, повышать плодородие почвы и способствовать росту урожая.
Он также может эффективно убивать вредные бактерии и паразитов в почве, сокращать использование пестицидов и способствовать развитию сельского хозяйства в более экологически чистом и устойчивом направлении.
С развитием науки и техники и повышением осведомленности об окружающей среде применение оксида кальция в области охраны окружающей среды станет более обширным и глубоким.
От очистки воды до переработки твердых отходов, от технологии улавливания углерода до улучшения сельского хозяйства, оксид кальция становится мостом, соединяющим природу и технологии, прошлое и будущее благодаря своим уникальным свойствам. У нас есть основания полагать, что в ближайшем будущем оксид кальция засияет в большем количестве областей и станет важной силой в содействии глобальной охране окружающей среды.
В эту эпоху, полную вызовов и возможностей, давайте обратим внимание и поддержим инновационные материалы и технологии, такие как оксид кальция, которые незаметны, но могут сыграть огромную роль в области охраны окружающей среды, и будем работать вместе, чтобы создать более экологичный и здоровый дом на Земле.
Технология и оборудование для измельчения доломита
1. В области строительных материалов молотый доломит может использоваться как высококачественный наполнитель для производства искусственного мрамора, керамики и т. д. Его порошок может улучшить физические свойства материала, такие как повышение твердости и износостойкости.
2. В металлургической промышленности доломитовый порошок может использоваться в качестве флюса. Он помогает снизить температуру плавления руды, ускорить процесс плавки металла и повысить эффективность плавки.
3. В сельском хозяйстве обработанный доломитовый порошок может использоваться в качестве почвенного кондиционера. Он может регулировать pH почвы и обеспечивать питательные вещества, такие как кальций и магний, для роста растений. Он особенно подходит для кислых почв и способствует повышению плодородия почвы.
Процесс измельчения доломита
1. Дробление и просеивание: измельчают доломитовую руду, чтобы размер ее частиц соответствовал требованиям шлифовального оборудования. Затем измельченный материал сортируют с помощью просеивающего оборудования для удаления частиц большего или меньшего размера.
2. Измельчение: отправка отсортированных частиц доломита в мельницу для измельчения. Обычно используемое оборудование для измельчения включает вертикальную мельницу, европейскую мельницу, сверхтонкую мельницу и т. д.
3. Сортировка и разделение: измельченный порошок сортируется и снова разделяется с помощью сортировочного оборудования, чтобы гарантировать, что порошки с разными размерами частиц могут быть точно разделены.
4. Упаковка и транспортировка: конечный порошок доломита упаковывается в соответствии с целью транспортировки и применения.
В реальном производстве конкретный технологический процесс может отличаться из-за таких факторов, как выбор оборудования, масштаб производства и требования к продукту.
С точки зрения промышленного применения доломит и его серия продуктов имеют широкие перспективы применения. Обычные продукты из доломита на рынке включают доломитовую руду с различными размерами частиц, доломитовый песок (6-10 меш, 10-20 меш, 20-40 меш, 40-80 меш, 80-120 меш) и доломитовый порошок (10 меш, ультратонкий доломитовый порошок 140 меш, 325 меш, 600 меш, 1000 меш, 1600 меш) и т. д.
Оборудование машины для ультратонкого помола доломита включает дробилку, ковшовый элеватор, бункер для хранения, вибрационный питатель, узел измельчения микропорошка, классификатор преобразования частоты, двойной циклонный уловитель порошка, импульсную систему пылеудаления, вентилятор высокого давления, воздушный компрессор, электрическую систему управления и т. д.
9 стандартов использования талька в пластмассах
Тальк назван так из-за своей мягкой текстуры и сильного жирного ощущения. Это гидратированный магнийсиликатный минерал со слоистой структурой, в основном содержащий силикат магния, оксид алюминия, оксид никеля и т. д.
Тальк обладает превосходными физическими и химическими свойствами, такими как смазывающая способность, антилипкость, текучесть, огнестойкость, кислотостойкость, изоляция, высокая температура плавления, химическая инертность, хорошая укрывистость, мягкость, хороший блеск, сильная адсорбция и т. д. Он широко используется в покрытиях, красках, пластмассах, производстве бумаги, керамики, косметике, лекарствах, продуктах питания, предметах первой необходимости и других отраслях промышленности.
Тальк является одним из наиболее широко используемых неорганических порошков в пластиковых изделиях. Особенностью талька в пластиковых изделиях является то, что он может значительно улучшить определенные свойства пластиковых изделий. Поэтому при выборе талька следует также соблюдать следующие требования к тальку.
Высокая чистота
Чем выше чистота талька, тем лучше его армирующий эффект. Среди других минеральных примесей в тальке металлические минералы (особенно железо) оказывают весьма очевидное влияние на свойство пластика противостоять старению.
Структура
Тальк обычно имеет форму плотных блоков, листьев, радиалов и волокон. Поскольку кристаллическая структура талька слоистая, он имеет тенденцию расщепляться на чешуйки и обладает особой смазывающей способностью.
Высококачественный ультратонкий тальк имеет хлопьевидную структуру. При использовании в пластиковых изделиях он может быть равномерно распределен в смоле слоистым образом и имеет хорошую совместимость и взаимодополняемость механических свойств со смолой.
Мокрая белизна и оттенок
После смешивания талька и пластика цвет пластика более или менее меняется. Темные пластиковые изделия не имеют слишком высоких требований к белизне добавляемого талька. Однако для того, чтобы светлые изделия имели лучшие цвета, тальк должен иметь более высокую мокрую белизну и подходящий оттенок.
Содержание диоксида кремния
Содержание кремния (SiO2) в тальке является важным показателем для измерения сорта талька. Чем выше содержание кремния в тальке, тем выше чистота талька, тем лучше эффект нанесения и выше цена.
Клиентам необходимо выбирать тальк в соответствии с требованиями к эксплуатационным характеристикам различных пластиковых изделий. Например, содержание кремния в тальке, добавляемом в сельскохозяйственную пленку, должно быть выше, размер частиц должен быть небольшим, а распределение размеров частиц должно быть узким, чтобы светопропускание пленки было хорошим, а прочность на разрыв и сопротивление проколу пленки были улучшены.
Для талька, используемого в литье под давлением, пластинах и стержнях, требования к содержанию кремния не должны быть слишком высокими. Изделия с более низким содержанием кремния не только дешевле, но и могут улучшить твердость и ударную вязкость пластиковых изделий.
Цвет
Цвета необработанной руды талька отличаются друг от друга, они могут быть белыми, серыми, светло-красными, розовыми, светло-голубыми, светло-зелеными и другими цветами. Тальковый порошок также имеет особый серебристый или жемчужный цвет и имеет разную степень твердого блеска. Этот цвет может улучшить внешний вид и визуальный эффект продукта.
Свойства поверхности
Тальковый порошок имеет различные свойства поверхности в зависимости от его источника. Удельная площадь поверхности и скорость поглощения масла в значительной степени определяются минеральными ресурсами и тонкостью продукта. Другими факторами, влияющими на эти свойства, являются шероховатость поверхности, форма частиц и объем пор. Большая удельная площадь поверхности и структура внешнего вида талькового порошка не только влияют на дозировку добавок, но и способствуют силе связи между структурами смолы, тем самым улучшая физические свойства пластиковых изделий.
Влажность
Структурная морфология талькового порошка определяет его характеристики. Хотя тальковый порошок является гидрофобным, из-за неровности края формы его частиц он содержит как структурную воду, так и кристаллическую воду. Поэтому содержание влаги в тальке больше, чем в карбонате кальция. Влага может легко повлиять на эксплуатационные характеристики пластмасс, поэтому удаление влаги из талька и процесс сушки должны быть высоко оценены.
Статическое электричество
Тальк имеет слоистую структуру и большую удельную площадь поверхности. Неправильная форма частиц и выпуклая и вогнутая форма поверхности делают его имеющим большой коэффициент трения и легко генерирующим статическое электричество, что затрудняет рассеивание агломерации между мелкими частицами и влияет на эффект нанесения.
Текучесть
В процессе экструзии хлопьевидная структура талька имеет плохую текучесть и трудности в диспергировании, чем другие гранулированные неорганические материалы, а главный крутящий момент шнека большой, поэтому лучшая активация и покрытие являются ключом к преодолению этих проблем.
Применение нитрида бора в здравоохранении
Нитрид бора представляет собой слоистый молекулярный кристалл с гексагональной регулярной сетчатой структурой, состоящей из третьего основного элемента группы бора и пятого основного элемента группы азота. В молекулярном кристаллическом слое атомы бора и атомы азота объединены координационными связями, а сила связи координационной связи очень велика, поэтому атомы B и атомы N в слое тесно связаны. Слои соединены молекулярными связями. Поскольку молекулярные связи слабые, очень легко отвалиться между слоями.
Согласно различным кристаллическим формам, кристаллическую структуру нитрида бора можно в основном разделить на четыре типа: гексагональный нитрид бора (h-BN), кубический нитрид бора (c-BN), вюрцитный нитрид бора (w-BN) и ромбоэдрический нитрид бора (r-BN). Среди них наиболее широко используется гексагональный нитрид бора (h-BN).
Применение нитрида бора в биомедицинской области
BN обладает хорошей биосовместимостью in vitro и in vivo и имеет схожие или даже превосходящие свойства материалов на основе графена в биологических приложениях. Его можно использовать в антибактериальных целях, доставке лекарств, агентах доставки бора, тканевой инженерии, визуализации in vivo и других областях.
(1) Антибактериальный
Недавно некоторые исследования показали, что нанолисты нитрида бора оказывают эффективное антибактериальное действие на бактерии с устойчивостью к противомикробным препаратам (AMR) и обладают хорошей биосовместимостью в организме, не вызывая вторичной устойчивости к препаратам при длительном использовании.
(2) Доставка лекарств
h-BN также считается перспективным носителем лекарств. Гексагональные нанолисты нитрида бора (BNNS) были синтезированы в больших количествах в свое время методом солевого шаблона и эффективно подавляли пролиферацию рака молочной железы в экспериментах in vivo и in vitro, что указывает на потенциал BNNS в приложениях по доставке лекарств. Некоторые исследования показали, что при использовании сферического BN в качестве носителя мозговой натрийуретический пептид, загруженный дезоксирибонуклеиновой кислотой, проникает в опухолевые клетки IAR-6-1 через путь эндоцитоза, а затем высвобождает DOX в цитоплазму и ядро, тем самым нацеливаясь на раковые клетки и убивая их.
(3) Тканевая инженерия
В области стоматологических материалов BNN были приготовлены с помощью высокоэнергетического шарового измельчения и диспергированы в циркониевой матрице, а композитный порошок был консолидирован плазменным спеканием. Цирконий с добавлением BNN показал прочность до 27,3% и вязкость разрушения 37,5% и ингибировал деградацию циркониевой матрицы во влажной среде, демонстрируя потенциальную ценность BNN в качестве армирования стоматологического материала.
(4) Борный агент доставки
Благодаря высокому содержанию бора и низкой цитотоксичности наноматериалы нитрида бора могут использоваться в качестве агентов доставки бора для бор-нейтронной захватной терапии (БНЗТ). БНЗТ — это новый тип специфического лучевого лечения рака, который может нацеливаться и убивать раковые клетки, не нанося вреда нормальным клеткам. Было показано, что нанотрубки нитрида бора, модифицированные полиэтиленгликолем, являются агентами доставки бора для БНЗТ. Накопление бора в клетках меланомы B16 примерно в три раза больше, чем у агента доставки бора второго поколения BSH (динатрийтиододекаборан). Нанотрубки нитрида бора, модифицированные полилизином и фолиевой кислотой, селективно поглощаются клетками мультиформной глиобластомы после связывания с флуоресцентными квантовыми точками. Их можно использовать не только в качестве агентов доставки бора для БНЗТ, но и отслеживать внутриклеточное поведение лекарств. Также сообщалось, что наносферы нитрида бора являются высококачественным резервуаром бора для лечения рака предстательной железы. Нитрид бора с контролируемой кристалличностью может непрерывно высвобождать бор, тем самым снижая активность клеток рака простаты и вызывая апоптоз клеток. Модель опухоли in situ подтвердила противораковую эффективность полых сфер нитрида бора in vivo.
Производство сферического кремнеземного порошка
Сферический кремниевый порошок имеет относительно высокую чистоту, очень мелкие частицы, хорошие диэлектрические свойства и теплопроводность, а также имеет преимущества низкого коэффициента расширения. Он широко используется в крупномасштабной упаковке интегральных схем, аэрокосмической промышленности, покрытиях, медицине и повседневной косметике и является незаменимым важным наполнителем.
Существует два метода получения сферического кремниевого микропорошка: физико-химический метод и химический метод. Физические и химические методы в основном включают в себя пламенный метод, метод дефлаграции, метод распыления расплава высокой температуры, плазменный метод и метод самораспространяющегося низкотемпературного горения. Химический метод в основном включает в себя газофазный метод, жидкофазный метод (золь-гель метод, метод осаждения, метод микроэмульсии), метод химического синтеза и т. д.
В процессе производства сферического кремниевого микропорошка строгий контроль каждого производственного звена является ключом к обеспечению соответствия качества продукции стандартам.
Основным сырьем сферического кремниевого микропорошка является угловатый расплавленный или кристаллический кремниевый микропорошок.
Стабильность сырья
Сырьем, используемым для производства сферического кремниевого микропорошка, предпочтительно является угловатый кремниевый микропорошок, переработанный из той же рудной жилы и того же производственного процесса, чтобы максимизировать однородность сырья и гарантировать, что продукты с высокой скоростью сфероидизации производятся при условии, что температура сфероидизации, подача газа, количество сырья, давление, скорость потока и другие факторы остаются неизменными.
Физико-химические показатели сырья должны контролироваться в определенном диапазоне
Физико-химические показатели сырья слишком сильно колеблются, что не только повлияет на температуру сфероидизации, но и на дисперсию сфер.
Размер частиц сырья и распределение частиц по размерам
Различные размеры частиц имеют разные области нагрева, а также точки их температуры пассивации после нагрева также различны.
Дисперсность частиц сырья
В процессе обработки угловатого кремниевого микропорошка, особенно ультрадисперсного угловатого кремниевого микропорошка, часто происходит вторичная агломерация порошка из-за увеличения поверхностной энергии.
Содержание влаги в сырье
Если угловой кремниевый микропорошок, используемый в качестве сырья для сферического кремниевого микропорошка, подвергается воздействию таких факторов, как неправильная защита, слишком длительное время хранения и чрезмерная влажность окружающей среды, это приведет к тому, что порошок будет впитывать влагу, иметь высокое содержание влаги и агломерироваться, что также повлияет на эффект сфероидизации сферического кремниевого микропорошка.
Радиоактивные элементы в сырье должны быть низкими
Что касается сырья для производства низкорадиоактивного сферического кремниевого микропорошка, только когда сами радиационные элементы (такие как уран U, торий Th и т. д.) очень низки, производимые продукты могут соответствовать требованиям низкорадиоактивного сферического кремниевого микропорошка.
Существует два звена в модификации поверхности сферического кремниевого микропорошка. Одно из них заключается в диспергировании вторичных агломерированных частиц сферического кремниевого микропорошка сырья - углового кремниевого микропорошка, особенно сверхтонкого углового кремниевого микропорошка, и сначала выполняется обработка поверхностной активации для диспергирования частиц перед сферизацией. Для этого необходимо, чтобы используемый поверхностный диспергатор полностью испарялся при высокой температуре, в противном случае это приведет к образованию углеродных отложений в сферическом кремниевом микропорошке, что повлияет на качество продукта.
Второе — поздняя модификация сферического кремниевого микропорошка. Когда кремниевый микропорошок используется в качестве неорганического наполнителя и смешивается с органической смолой, возникают проблемы плохой совместимости и трудности в диспергировании, что приводит к плохой термостойкости и влагостойкости таких материалов, как корпус интегральных схем и подложки, тем самым влияя на надежность и стабильность продукта. Для того чтобы улучшить проблему связи интерфейса между кремниевым микропорошком и органическими полимерными материалами и улучшить его эксплуатационные характеристики, как правило, необходимо модифицировать поверхность кремниевого микропорошка.
Ключ к эффективной модификации порошка
Модификация поверхности порошка, также известная как модификация поверхности, обработка поверхности и т. д., относится к использованию определенных методов (физических, химических или механических и т. д.) для обработки, модификации и обработки поверхности частиц и целенаправленного изменения физических и химических свойств поверхности порошка для соответствия требованиям обработки и применения порошка. Поэтому понимание физических и химических свойств порошков имеет решающее значение для эффективного изменения этих свойств поверхности порошка для достижения эффективной модификации порошка.
Удельная площадь поверхности
Удельная площадь поверхности порошковых материалов связана с их размером частиц, распределением размеров частиц и пористостью. Для порошковых материалов удельная площадь поверхности связана с размером частиц. Чем мельче частица, тем больше удельная площадь поверхности; она связана с шероховатостью поверхности частицы. Чем шероховатее поверхность, тем больше удельная площадь поверхности; она в значительной степени связана с порами на поверхности частицы. Удельная площадь поверхности пористого порошка резко увеличивается. Удельная площадь поверхности порошковых материалов с развитыми микропорами может достигать нескольких тысяч квадратных метров на грамм.
Удельная площадь поверхности является одним из важнейших свойств поверхности порошковых материалов и одной из основных основ для определения количества модификатора поверхности. Количество модификатора поверхности связано с удельной площадью поверхности порошка. Чем больше удельная площадь поверхности, тем больше требуется модификатора поверхности для достижения той же скорости покрытия.
Поверхностная энергия
Поверхностная энергия порошка связана с его структурой, типом связи и силой связи между атомами, количеством поверхностных атомов и поверхностными функциональными группами. После измельчения материала образуется новая поверхность, и часть механической энергии преобразуется в поверхностную энергию новой поверхности. В общем, чем выше поверхностная энергия порошка, тем больше он склонен к агломерации, и тем сильнее водопоглощение и адгезия.
Смачиваемость поверхности
Смачиваемость или гидрофобность поверхности неорганического порошка является одним из важных свойств поверхности наполнителей для композитных материалов на основе полимеров, таких как пластики, резины, клеи и наполнители или пигменты для масляных покрытий.
Характеристики поверхностной адсорбции
Когда молекулы (или атомы) в газовой фазе или жидкой фазе сталкиваются с поверхностью порошка, взаимодействие между ними заставляет некоторые молекулы (атомы, ионы) оставаться на поверхности порошка, в результате чего концентрация этих молекул (или атомов, ионов) на поверхности порошка становится больше, чем в газовой фазе или жидкой фазе. Это явление называется адсорбцией. Порошки обычно называют адсорбентами, а адсорбированные вещества — адсорбатами. Чем больше удельная площадь поверхности порошка, тем значительнее явление адсорбции.
Электрические свойства поверхности порошка
Электрические свойства поверхности порошка определяются заряженными ионами на поверхности порошка, такими как H+, 0H- и т. д. Электрические свойства порошковых материалов в растворе также связаны со значением pH раствора и типом ионов в растворе. Заряд и размер поверхности порошка влияют на электростатические силы между частицами, между частицами и молекулами поверхностно-активных веществ и другими химическими веществами, тем самым влияя на характеристики сцепления и дисперсии между частицами и адсорбцию модификаторов поверхности на поверхности частиц.
Химические свойства поверхности порошка
Химические свойства поверхности порошка связаны с кристаллической структурой, химическим составом, поверхностными адсорбентами и т. д. порошкового материала. Он определяет адсорбционную и химическую реакционную активность порошка при определенных условиях, а также электрические свойства поверхности и смачиваемость и т. д. Поэтому он оказывает важное влияние на его эксплуатационные характеристики и взаимодействие с молекулами модификаторов поверхности. Химические свойства поверхности порошка в растворе также связаны со значением pH раствора.
Керамика на основе карбида кремния: применение в фотоэлектрической промышленности
Керамика из карбида кремния обладает хорошей механической прочностью, термической стабильностью, стойкостью к высоким температурам, стойкостью к окислению, стойкостью к тепловому удару и химической коррозии и широко используется в таких горячих областях, как металлургия, машиностроение, новая энергетика, строительные материалы и химикаты. Ее производительность также достаточна для диффузии ячеек TOPcon в фотоэлектрическом производстве, LPCVD (химическое осаждение паров низкого давления), PECVD (плазменное химическое осаждение паров) и других термических технологических связях.
По сравнению с традиционными кварцевыми материалами, опоры лодок, лодки и фитинги для труб из керамических материалов из карбида кремния обладают более высокой прочностью, лучшей термической стабильностью, отсутствием деформации при высоких температурах и сроком службы более чем в 5 раз больше, чем у кварцевых материалов. Они могут значительно снизить стоимость использования и потери энергии, вызванные обслуживанием и простоями. Они имеют очевидные преимущества в стоимости и широкий спектр сырья.
Среди них реакционно-связанный карбид кремния (RBSC) имеет низкую температуру спекания, низкую себестоимость производства и высокую плотность материала. В частности, в процессе реакционного спекания практически отсутствует объемная усадка. Он особенно подходит для изготовления крупногабаритных и сложных по форме структурных деталей. Поэтому он наиболее подходит для производства крупногабаритных и сложных изделий, таких как опоры лодок, лодочки, консольные лопасти, печные трубы и т. д.
Лодочки из карбида кремния также имеют большие перспективы развития в будущем. Независимо от процесса LPCVD или процесса диффузии бора, срок службы кварцевой лодочки относительно низок, а коэффициент теплового расширения кварцевого материала не соответствует коэффициенту теплового расширения материала из карбида кремния. Поэтому легко получить отклонения в процессе согласования с держателем лодочки из карбида кремния при высокой температуре, что может привести к тряске лодочки или даже ее поломке. Лодочка из карбида кремния принимает интегрированный маршрут процесса формования и общей обработки. Требования к ее форме и допуску положения высоки, и она лучше взаимодействует с держателем лодочки из карбида кремния. Кроме того, карбид кремния обладает высокой прочностью, а поломка лодок, вызванная человеческим столкновением, намного меньше, чем у кварцевых лодок.
Трубка печи является основным компонентом теплопередачи печи, который играет роль в герметизации и равномерной передаче тепла. По сравнению с трубками кварцевой печи трубки из карбида кремния обладают хорошей теплопроводностью, равномерным нагревом и хорошей термической стабильностью. Срок службы более чем в 5 раз превышает срок службы кварцевых трубок. Однако сложность изготовления трубок из карбида кремния очень высока, а выход годного также очень низок. Он все еще находится на стадии исследований и разработок и еще не был запущен в массовое производство.
При комплексном сравнении, будь то с точки зрения производительности продукта или стоимости использования, керамические материалы из карбида кремния имеют больше преимуществ, чем кварцевые материалы в определенных аспектах области солнечных элементов. Применение керамических материалов из карбида кремния в фотоэлектрической промышленности значительно помогло фотоэлектрическим компаниям сократить инвестиционные затраты на вспомогательные материалы и улучшить качество и конкурентоспособность продукции. В будущем, с широкомасштабным применением крупногабаритных трубок для печей из карбида кремния, лодочек из высокочистого карбида кремния и опор для лодочек, а также постоянным снижением затрат, применение керамических материалов на основе карбида кремния в области фотоэлектрических элементов станет ключевым фактором повышения эффективности преобразования световой энергии и снижения затрат отрасли в области фотоэлектрической генерации, а также окажет важное влияние на развитие новой фотоэлектрической энергетики.