อิทธิพลของแคลเซียมซิลิเกต, แป้ง, สารเติมแคลเซียมแบบเบาต่อคุณสมบัติของกระดาษฐานวอลล์เปเปอร์
ในฐานะที่เป็นวัสดุตกแต่งภายในที่สำคัญวอลล์เปเปอร์เป็นที่ชื่นชอบของผู้บริโภคมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยทั่วไปแล้ว วอลเปเปอร์ที่ทำจากกระดาษนั้นต้องการความเทอะทะและการซึมผ่านของอากาศ และสามารถปล่อยความชื้นของผนังได้เองโดยไม่ทำให้วอลเปเปอร์ขึ้นรา
เมื่อเทียบกับสารตัวเติมชนิดเดียว การเติมสาร attapulgite และแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถปรับปรุงคุณสมบัติความแข็งแรงของกระดาษได้อย่างมาก สาเหตุหลักประการหนึ่ง
สารตัวเติมแร่ประเภทต่างๆ สามารถเสริมซึ่งกันและกันและทำงานร่วมกันผ่านการผสมและการเติม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของกระดาษที่เติม
(1) การเติมแคลเซียมซิลิเกตแบบเบาลงในสารตัวเติมแบบผสมสามารถเพิ่มปริมาณของกระดาษฐานได้อย่างมาก ที่ปริมาณการบรรจุ 30% เมื่อแคลเซียมซิลิเกต: แคลเซียมคาร์บอเนตเบา = 1:2 กระดาษที่เติมจำนวนมากจะเพิ่มขึ้น ความหนาสูงกว่าแป้งทัลคัม 15.2%: แคลเซียมคาร์บอเนตเบา = สารตัวเติมและกระดาษแบบผสม 1:2 และมีผลเพียงเล็กน้อยต่ออัตราการคงตัวของสารตัวเติม ความขาวของกระดาษ และดัชนีแรงดึง
(2) ด้วยปริมาณการเติมที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแป้งโรยตัว: แคลเซียมซิลิเกต: แคลเซียมคาร์บอเนตเบา = 1:1:1 สารประกอบชนิดแคลเซียมซิลิเกต: แคลเซียมคาร์บอเนตเบา = ชนิดสารประกอบ 1:2 การเพิ่มปริมาณของแผ่นปิดมือ มีความชัดเจนมากขึ้นและความขาวและความทึบของกระดาษจะดีกว่าภายใต้ปริมาณเถ้าที่คล้ายคลึงกันของกระดาษที่ทำเสร็จแล้ว สาเหตุหลักเป็นเพราะคุณสมบัติความขาวและการกระเจิงของแสงของแคลเซียมแสงนั้นดีกว่า ดังนั้นการเพิ่มสัดส่วนของแคลเซียมแสงในสารตัวเติมสารประกอบจึงเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความขาวและความทึบของกระดาษที่ทำเสร็จแล้ว
องค์ประกอบของสิ่งเจือปนมีผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงอย่างไร
องค์ประกอบเจือปนหลักในควอตซ์ ได้แก่ Al, Fe, Ca, Mg, Li, Na, K, Ti, B, H องค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น โลหะอัลคาไล การเปลี่ยนแปลง โลหะ Al และ P เป็นต้น เนื้อหาองค์ประกอบเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของวัตถุดิบควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ข้อกำหนดเนื้อหาขององค์ประกอบสิ่งเจือปนแตกต่างกันไปตามการใช้แก้วควอตซ์ที่เตรียมไว้ แต่แนวโน้มทั่วไปคือยิ่งต่ำยิ่งดี
(1) ธาตุโลหะอัลคาไล Li, K, Na
ลดอุณหภูมิในการให้บริการและความแข็งแรงเชิงกลของแก้วควอทซ์ และกระตุ้นการตกผลึกของแก้วควอทซ์ที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้แก้วควอทซ์เสียรูปและอุณหภูมิสูงขึ้น การลดปริมาณองค์ประกอบโลหะอัลคาไลจะเป็นประโยชน์ในการเพิ่มจุดอ่อนตัวของถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง เพิ่มความต้านทานการเปลี่ยนรูปของถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์ และปรับปรุงผลผลิตของผลึกเดี่ยว
ทรายมาตรฐานของ IOTA ต้องการผลรวมขององค์ประกอบโลหะอัลคาไลที่ 2.4×10-6 และควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งจำเป็นสำหรับหลอดกระบวนการ การประมวลผลแผ่นซิลิคอนเวเฟอร์ บล็อกควอตซ์ และถ้วยใส่ตัวอย่างเซมิคอนดักเตอร์สำหรับซิลิกอนผลึกเดี่ยวต้องการผลรวม <1.4× 10-6, ถ้วยใส่ตัวอย่าง CZ Type ต้องการผลรวม <0.5 × 10-6 และทรายควอทซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษสำหรับเวเฟอร์ซิลิคอนขนาด 12 นิ้วหรือใหญ่กว่านั้นต้องการผลรวม <0.08 × 10-6
(2) องค์ประกอบโลหะทรานซิชัน Cr, Cu, Fe
แก้วควอทซ์ทำให้เกิดจุดสีหรือทำให้เกิดการเปลี่ยนสีที่อุณหภูมิสูงของแก้วควอทซ์ ซึ่งส่งผลต่อการส่องผ่านของแสง และลดความน่าเชื่อถือและความเสถียรของเครื่องมือ ในการใช้งานเส้นใยแก้วนำแสง จะทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอของกล้องจุลทรรศน์ เพิ่มการสูญเสียเส้นใย และอาจนำไปสู่การบิดเบือนของสัญญาณ ในการใช้งานเซมิคอนดักเตอร์ ปริมาณธาตุโลหะทรานซิชันในผลิตภัณฑ์เพียงเล็กน้อยสามารถส่งเสริมการเติบโตของคริสตัลได้
(3) อัลและพี
การเข้าสู่ตาข่ายควอตซ์จะทำให้เกิดพันธะเคมีที่แข็งแรง ซึ่งจะส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ควอตซ์ และในขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตกผลึกของแก้วควอทซ์ และลดอายุการใช้งาน Al จำนวนเล็กน้อยจะไม่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ทรายมาตรฐานของ IOTA ต้องใช้องค์ประกอบ Al (12 ~ 18) × 10-6 แต่ Al จำนวนเล็กน้อยในใยแก้วนำแสงจะลดการส่งผ่านแสงของแก้วควอทซ์ การมีอยู่ขององค์ประกอบ P จะส่งผลอย่างมากต่อการดึงซิลิกอนผลึกเดี่ยว ดังนั้นเบ้าหลอมควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงจึงมีความต้องการสูงสำหรับ P และเนื้อหาขององค์ประกอบ P จะต้องน้อยกว่า 0.04 × 10-6
กระบวนการผลิตแอกทีฟนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับท่อพีวีซีประสิทธิภาพสูง
นาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่เปิดใช้งานจะใช้ในพลาสติก ยาง และวัสดุพอลิเมอร์อื่น ๆ เพื่อเติมและเสริมกำลัง และเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์ เพิ่มปริมาณของสารตัวเติมภายใต้เงื่อนไขที่ประสิทธิภาพยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ลดต้นทุนโดยรวมของผลิตภัณฑ์ และปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ความสามารถในการแข่งขันทางการตลาด ดังนั้นนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในพลาสติก ยาง กาว หมึกพิมพ์ และสาขาอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในผลิตภัณฑ์โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ที่มีปริมาณมากที่สุด
Xie Zhong et al. เพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตท่อพีวีซีที่มีความแข็งแรงสูงและมีความยืดหยุ่นสูง ใช้หินปูนเป็นวัตถุดิบในการผลิตปูนขาวโดยการเผา และนำวิธีการถ่านกัมมันต์แบบดับเบิ้ลทาวเวอร์มาใช้ในการผลิตนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต สารปรับสภาพพื้นผิวที่ประกอบด้วยสารเชื่อมต่อและส่วนประกอบอื่น ๆ ใช้เพื่อกระตุ้นแคลเซียมคาร์บอเนต และเตรียมแคลเซียมคาร์บอเนตที่เปิดใช้งานในระดับนาโนเมตรซึ่งมีค่าการดูดซึมน้ำมันต่ำ ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีและการกระจายตัวที่ดี
กระบวนการผลิตของ Active nano-calcium
ใช้หินปูนเป็นวัตถุดิบ เผาเพื่อสร้างปูนขาว CaO และ CO2 CaO ถูกละลายในปูนขาว Ca(OH)2 ที่ผลิตด้วยน้ำ เติมสารควบคุมรูปแบบคริสตัลลงในน้ำปูนขาว Ca(OH)2 และควบคุมความเข้มข้นและสภาวะอุณหภูมิบางอย่าง หลังจากการกวน จะมีการแนะนำก๊าซไอเสียของเตาเผา (CO2) และปฏิกิริยาจะสร้างนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต (คาร์บอนไดออกไซด์)
สารละลายแคลเซียมคาร์บอเนตระดับนาโนได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด เปิดใช้งาน (เปิดใช้งาน) โดยการเพิ่มสารบำบัดพื้นผิว จากนั้นน้ำในเค้กกรองจะถูกลบออกโดยการกดตัวกรอง จากนั้นจึงได้แคลเซียมคาร์บอเนตที่เปิดใช้งานระดับนาโนโดยการทำให้แห้งด้วยอากาศ , การจำแนกและการกรอง
กระบวนการคาร์บอไนเซชัน: ใช้วิธีการคาร์บอไนเซชันแบบดับเบิ้ลทาวเวอร์แบบต่อเนื่อง หอคอยเจ็ทแรก หอคอยฟองที่สอง ปริมาตรที่มีประสิทธิภาพของแต่ละหอคอยคือ 30m3 เพิ่มสารละลาย Ca(OH)2 (ความถ่วงจำเพาะ: 1.05) อุณหภูมิของสารละลายคือ 15~25℃ เพิ่มสารควบคุมคริสตัล 0.2%~0.8% (คำนวณจากพื้นฐานแห้ง Ca(OH)2) ผ่าน CO2, การควบคุม CO2 ความเข้มข้นคือ 30%, เวลาปฏิกิริยาถ่านคือ 130 นาที, อุณหภูมิจุดสิ้นสุดของปฏิกิริยาถ่านกัมมันต์คือ ≤55℃, ค่า pH คือ 8.0 และพื้นที่ผิวจำเพาะของการซึมผ่านของอากาศคือ ≥9.5m2/g ถ้าความเข้มข้นของ Ca(OH)2 แบบแห้งสูงเกินไป ความหนืดของสารละลายจะเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์การเคลือบจะรุนแรง และอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตจะจับตัวเป็นอนุภาคขนาดใหญ่ได้ง่าย และอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตผสมด้วย Ca(OH)2 ควบคุม Ca(OH)2 ความเข้มข้นของมวลเบส 5% ถึง 10% เหมาะสม
ตัวกระตุ้น: ตัวกระตุ้นที่ใช้กันทั่วไป (สารปรับสภาพพื้นผิว) ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารบำบัดอนินทรีย์ กรดไขมันและอนุพันธ์ของพวกมัน กรดเรซิน สารจับคู่ สารประกอบโพลีเมอร์ และน้ำมันพืช ผลิตภัณฑ์แคลเซียมคาร์บอเนตที่เปิดใช้งานสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันส่วนใหญ่แตกต่างจากการใช้สารปรับสภาพพื้นผิวที่แตกต่างกัน หลังจากเลือกพันธุ์สารออกฤทธิ์และปรับอัตราส่วนให้เหมาะสมแล้ว ในที่สุดก็เลือกสารสี่ชนิด ได้แก่ กรดไขมัน น้ำมันพืช สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก และสารจับคู่ และอัตราส่วนคือ 3:2:1:0.5
กระบวนการเปิดใช้งาน: ใช้วิธีการรักษาพื้นผิว 3 ขั้นตอน, ตัวกระตุ้นที่แตกต่างกัน 3 ตัวถูกเปิดใช้งานใน 3 ครั้ง, สารละลาย CaCO3 (3.0t ตามพื้นฐานแห้ง CaCO3) ถูกสูบลงในถังเปิดใช้งาน 30m3, เครื่องผสมเริ่มต้นขึ้น, ความเร็ว 280r /นาที แล้วเพิ่มตัวกระตุ้นเพื่อเปิดใช้งาน เติมสารละลายกรดไขมันซาโปนิไฟด์ คนเป็นเวลา 1 ชั่วโมง และทำขั้นตอนแรกของการเปิดใช้งานให้เสร็จสิ้น จากนั้น น้ำมันพืชอิมัลซิไฟเออร์และสารละลายโมโนกลีเซอไรด์ถูกเติมและกวนผสมเป็นเวลา 1 ชั่วโมงเพื่อทำให้ขั้นตอนที่สองของการกระตุ้นสมบูรณ์ จากนั้นเติมสารละลายของสารจับคู่อิมัลซิไฟเออร์และคนเป็นเวลา 1 ชั่วโมงเพื่อให้ขั้นตอนที่สามของการกระตุ้นเสร็จสมบูรณ์
นาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่ใช้งานซึ่งผลิตโดยกระบวนการนี้มีค่าการดูดซึมน้ำมันต่ำ ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีและการกระจายตัวที่ดี ใช้เป็นสารเติมและเสริมแรงในการผลิตท่อระบายน้ำพีวีซี , อัตราการหดกลับตามยาว การทดสอบแบบแบน และตัวชี้วัดอื่นๆ ดีกว่ามาตรฐานระดับประเทศสำหรับท่อพีวีซี รถบรรทุกขนาด 30 ตันถูกกดทับบนท่อระบายน้ำ และท่อน้ำยังคงคืนสภาพเดิม และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ก็ดีเยี่ยม
การทำให้บริสุทธิ์แร่อโลหะและวิธีการทำให้บริสุทธิ์และอุปกรณ์กระบวนการหลัก
แร่ที่ไม่ใช่โลหะที่ผลิตขึ้นตามธรรมชาติมีสิ่งเจือปนของแร่อื่น ๆ หรือแร่ธาตุที่สัมพันธ์กันในระดับที่แตกต่างกัน สำหรับผลิตภัณฑ์แร่ที่ไม่ใช่โลหะจำเพาะ อนุญาตให้มีสิ่งเจือปนจากแร่บางชนิด เช่น โดโลไมต์และวอลลาสโตนจำนวนเล็กน้อยที่บรรจุอยู่ในแคลไซต์ และส่วนหนึ่งของไพโรฟิลไลต์และคลอไรท์ที่มีอยู่ในแป้งโรยตัว แร่ธาตุเหล็กต่างๆ และโลหะเจือปนอื่นๆ ที่มีอยู่ในแร่ธาตุ เช่น ดินขาว ควอตซ์ ดินเบา แป้งโรยตัว หินแม่ วอลลาสโทไนต์ และแคลไซต์ที่อาจกำจัดออก นอกจากนี้ยังมีแร่ธาตุบางชนิด เช่น กราไฟต์ ไดอะตอม ดินขาวทราย ดินขาวจากถ่านหิน เป็นต้น แร่ธาตุที่เป็นวัตถุดิบมีเกรดต่ำ และต้องทำให้บริสุทธิ์หรือผ่านการเผาเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการใช้งาน
สำหรับแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ ความบริสุทธิ์ในหลายกรณีหมายถึงองค์ประกอบแร่มากกว่าองค์ประกอบทางเคมี มีแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะจำนวนมากที่มีองค์ประกอบทางเคมีโดยพื้นฐานแล้ว แต่องค์ประกอบและโครงสร้างแร่อยู่ไกลจากกัน ดังนั้นหน้าที่หรือคุณสมบัติการใช้งานของแร่ธาตุเหล่านี้จึงแตกต่างกัน นี่คือความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างแร่อโลหะและแร่ธาตุที่เป็นโลหะ เช่น ควอตซ์และไดอะตอม แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมีของดินจะเป็นซิลิกาทั้งหมด แต่องค์ประกอบแรกคือโครงสร้างผลึก (จัตุรมุขซิลิกอนออกซิเจน) ในขณะที่องค์ประกอบหลังเป็นโครงสร้างที่มีรูพรุนที่ไม่มีคุณภาพและมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ดังนั้นคุณสมบัติหรือฟังก์ชันของแอปพลิเคชันจึงแตกต่างกัน นอกจากนี้ ในกระบวนการสร้างประโยชน์ของแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ ควรรักษาโครงสร้างผลึกของแร่ธาตุที่มีประโยชน์ให้มากที่สุด เพื่อไม่ให้กระทบต่อการใช้ในอุตสาหกรรมและมูลค่าการใช้
ในปัจจุบัน วิธีการแปรสภาพแร่ที่ไม่ใช่โลหะที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การคัดแยก การล้าง การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง การลอยตัว การแยกด้วยแม่เหล็ก การแยกด้วยไฟฟ้า การให้ประโยชน์ทางเคมี การตกตะกอนแบบคัดเลือก การเผา และการคัดแยกรูปร่าง
เหมืองควอทซ์ที่ดีเท่ากับทรายควอทซ์ที่ดีหรือไม่?
ทรายควอทซ์ส่วนใหญ่จะใช้ในสองส่วนในอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์: แก้วโซลาร์เซลล์และเบ้าหลอม ในหมู่พวกเขา กระจกโฟโตโวลตาอิกมีข้อกำหนดต่ำสำหรับความบริสุทธิ์ของทรายควอทซ์ SiO2 ≥ 98.55% และส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีการส่งผ่านแสงสูงของแก้ว
แต่ทรายควอทซ์ที่ใช้ในเบ้าหลอมนั้นเข้มงวดกว่ามาก ถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์โดยทั่วไปจะโปร่งแสงและแบ่งออกเป็นสามชั้น: ชั้นนอก (ชั้นทึบแสง) และชั้นในตรงกลาง (ชั้นโปร่งใสสูญญากาศ) ชั้นในส่งผลต่ออัตราความสำเร็จของการเติบโตของผลึกเดี่ยวและคุณภาพของแท่งคริสตัล ดังนั้นคุณภาพของทรายชั้นในจึงค่อนข้างสูงและโดยทั่วไปจะใช้เม็ดที่นำเข้า เช่น Unimin จากสหรัฐอเมริกาและ TQC จากนอร์เวย์ ชั้นนอกมีฟองอากาศจำนวนมากซึ่งได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอและมีผลเป็นฉนวนความร้อนที่ดี ผู้ประกอบการในประเทศส่วนใหญ่ทำทรายสำหรับชั้นในและชั้นนอกของเบ้าหลอม
เหมืองควอตซ์มีการกระจายอย่างกว้างขวางทั่วโลก และเหมืองควอตซ์อุตสาหกรรมรวมถึงคริสตัลธรรมชาติ หินทรายควอตซ์ ควอตซ์หลอดเลือดดำ ผงควอตซ์ ทรายควอตซ์ธรรมชาติ และหินแกรนิต อย่างไรก็ตาม การใช้งานของทรายประเภทต่างๆ นั้นแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น บางชนิดเหมาะสำหรับการผลิตหลอดควอทซ์และแท่งควอทซ์ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้แร่ธาตุเหล่านี้ทั้งหมดในการผลิตถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์ได้
อันที่จริง มีเงินฝากน้อยมากที่เหมาะสำหรับการผลิตถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์ ซึ่งส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในสหรัฐอเมริกา นอร์เวย์ และอินเดีย ปัจจุบัน มีเพียงสามบริษัทในโลกที่สามารถผลิตทรายควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงได้เป็นจำนวนมาก ได้แก่ Unimin ในสหรัฐอเมริกา TQC ในนอร์เวย์ และหุ้นควอตซ์ในประเทศ
ทรายควอทซ์เป็นทรัพยากรธรรมชาติ และการขาดแคลนแร่เป็นกุญแจสำคัญในการจำกัดการจัดหาทรายควอทซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง Unimin และ TOC ใช้เหมืองในสหรัฐอเมริกา แต่เนื่องจากเหมืองควอทซ์เป็นเหมืองที่เกี่ยวข้องกัน จึงยากต่อการวัดผลลัพธ์อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ บริษัทต่างๆ เช่น Unimin ได้รับการบูรณาการอย่างดี และควอตซ์เป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น และเนื่องจากเป็นเหมืองที่เกี่ยวข้อง เพื่อเพิ่มผลผลิตของควอตซ์ จึงจำเป็นต้องเพิ่มผลิตภัณฑ์อื่นๆ ตามลำดับ ดังนั้นการขยายสัมพัทธ์จึงมีจำกัด นอกจากนี้ นอกจากการผลิตทรายเซลล์แสงอาทิตย์แล้ว Unimin ยังผลิตทรายสารกึ่งตัวนำ และทรายสารกึ่งตัวนำมีราคาแพงกว่า ดังนั้นจึงมีพลังงานไม่เพียงพอในการถ่ายโอนกำลังการผลิต
ยกเว้นเหมืองในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นเหมืองอินเดีย เนื่องจากเหมืองทรายควอทซ์ในประเทศน้อยมากที่สามารถใช้เป็นถ้วยทดลอง บริษัทในประเทศส่วนใหญ่ซื้อเหมืองจากอินเดีย และหุ้นควอตซ์ส่วนใหญ่ใช้เหมืองอินเดีย ทรายจากเหมืองอินเดียมีฟองอากาศเล็กน้อยหลังจากทำเป็นผลิตภัณฑ์ ง่ายต่อการทำให้บริสุทธิ์ และมีราคาปานกลาง ซึ่งเหมาะสำหรับทรายเบ้าหลอม
ดังนั้นจึงไม่ใช่เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์ที่จำกัดกำลังการผลิตทรายควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงจริงๆ เนื่องจากเทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์ในประเทศไม่ได้ด้อยกว่าของต่างประเทศ และแกนหลักคือทรัพยากรของแร่ กล่าวได้ว่า "ผู้ใดมีแร่ดีย่อมมีทรายดี"
เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์และการทำให้บริสุทธิ์ของแบไรท์และความก้าวหน้าของการวิจัย
แบไรท์มักเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุ เช่น ควอตซ์ แคลไซต์ โดโลไมต์ ฟลูออไรต์ ไซด์ไรต์ โรโดโครไซต์ ไพไรต์ กาเลนา และสฟาเลอไรท์ ในแหล่งแร่เช่น เงิน และแรร์เอิร์ธ แบไรท์มักเป็นแร่ธาตุประเภท Gangue ทั่วไป ดังนั้น กระบวนการคัดแยกแร่แบไรท์จึงถูกจำกัดโดยปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของตะกอน องค์ประกอบแร่ และลักษณะของแบไรท์และเฟส gangue
ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์และการทำให้บริสุทธิ์ของแร่แบไรท์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการแยกด้วยมือ การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง การแยกสนามแม่เหล็ก การลอยตัว และกระบวนการรวมกัน
1. การเลือกมือ
ขั้นตอนการคัดเลือกด้วยตนเองคือการเลือกแร่ก้อนคุณภาพสูงด้วยตนเองโดยพิจารณาจากตัวบ่งชี้ทางกายภาพที่เข้าใจง่าย เช่น สีและรูปร่างของแร่ เหมาะสำหรับการเลือกแร่คุณภาพสูง มีองค์ประกอบที่เรียบง่าย และมีคุณภาพคงที่ เหมืองส่วนตัวขนาดเล็กหลายแห่งในประเทศของฉันมักใช้วิธีนี้ในการคัดแยก ตัวอย่างเช่น เหมือง Pancun เซียงโจว กวางสี คัดเลือกแร่แบไรท์คุณภาพสูงด้วยกระบวนการคัดเลือกด้วยมือ ขนาดอนุภาคเข้มข้นคือ 30-150 มม. และเกรดแบไรท์สามารถสูงถึง 95% กระบวนการนี้ง่ายและใช้งานง่าย ต้องใช้เครื่องจักรอุปกรณ์ต่ำ แต่มีความเข้มแรงงานสูง ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ และสิ้นเปลืองทรัพยากรอย่างร้ายแรง
2. การเลือกตั้งใหม่
แร่ธาตุต่าง ๆ ที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันมากสามารถแยกออกได้โดยการแยกด้วยแรงโน้มถ่วง ความหนาแน่นของแร่แบไรท์อยู่ที่ 4.5g/cm3 ซึ่งมากกว่าแร่ gangue ทั่วไป (เช่น ควอตซ์ 2.65g/cm3 แคลไซต์ 2.6g/cm3) มาก ดังนั้น กระบวนการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงจึงสามารถใช้เพื่อแยกแร่แบไรท์และกั้ง เลือกอุปกรณ์แยกแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างกันตามขนาดของเกรดแร่ แร่เกรดหยาบ (-5+0.45 มม.) สามารถใช้วิธีการจิ๊กกิ้ง และแร่เกรดละเอียด (-0.45 มม.) สามารถใช้โต๊ะเขย่าหรือวิธีรางเกลียวได้
กระบวนการนี้มีข้อดีของอุปกรณ์ง่ายๆ ความเสถียรดี ไม่มีสารก่อประโยชน์ ต้นทุนต่ำ และมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะกู้คืนทรัพยากรแบไรท์อย่างมีประสิทธิภาพด้วยกระบวนการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงเพียงครั้งเดียว และจำเป็นต้องกู้คืนแบไรท์เพิ่มเติมด้วยการรวมกระบวนการแยกแม่เหล็กหรือกระบวนการลอยตัว
3. การแยกแม่เหล็ก
เมื่อคุณสมบัติทางแม่เหล็กของแร่ธาตุมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ กระบวนการแยกด้วยแม่เหล็กก็สามารถนำไปใช้ในการแยกสารได้ แบไรท์เป็นแร่ที่ไม่ใช่แม่เหล็ก เมื่อแร่ธาตุที่เป็นแม่เหล็ก (เช่น เหล็กออกไซด์) เป็นแร่ธาตุหลัก สามารถใช้กระบวนการแยกแม่เหล็กเพื่อแยกแร่แบไรท์และแร่แปรธาตุ สารเข้มข้นที่ได้จะมีปริมาณ BaSO4 สูง ซึ่งสามารถใช้เป็นข้อกำหนดได้ วัตถุดิบแบไรท์สำหรับยาที่ใช้แบเรียมซึ่งมีธาตุเหล็กต่ำมาก การแยกสารด้วยแม่เหล็กมักใช้เพื่อเลือกไพร์โรไทต์ แมกนีไทต์ ลิโมไนต์ และเฮมาไทต์
4. การลอยตัว
การลอยตัวเป็นวิธีที่สำคัญในการจัดการกับทรัพยากรแร่แบไรท์ที่ทนไฟ เช่น แร่คุณภาพต่ำ แร่และหางแร่ที่เกี่ยวข้อง และกระบวนการนี้มีความสามารถในการปรับตัวที่ดีกับแร่แบไรท์ประเภทต่างๆ ที่มีการฝังที่ซับซ้อน และยังสามารถกู้คืนน้ำหนักเม็ดละเอียดได้อีกด้วย วิธีการสปาร์ที่มีประสิทธิภาพ กระบวนการลอยโดยทั่วไปรวมถึงการลอยตัวในเชิงบวกและการลอยกลับ
5. กระบวนการผสมผสาน
สำหรับแร่ที่เกี่ยวข้อง แร่ลอยตัว และแร่ทนไฟที่มีการฝังแร่ที่มีเม็ดละเอียด การกู้คืนแร่แบไรท์ด้วยแรงโน้มถ่วงเดียวหรือกระบวนการแยกแม่เหล็กไม่เป็นที่น่าพอใจ และต้องใช้กระบวนการรวมกันเพื่อกู้คืนแร่แบไรท์อย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการที่รวมกันโดยทั่วไป ได้แก่ การแยกคลื่น-การเลือกใหม่ การแยกแรงโน้มถ่วง-แม่เหล็ก การแยกคลื่นแม่เหล็ก-การแยกคลื่นแม่เหล็ก
วิธีการดัดแปลงพื้นผิวและการออกแบบฟังก์ชันของเถ้าลอย
การปรับเปลี่ยนพื้นผิวและการปรับสภาพของอนุภาคเถ้าลอยเป็นหนึ่งในวิธีการหลักในการปรับปรุงการใช้ประโยชน์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง การดัดแปลงพื้นผิวของอนุภาคเถ้าลอยและการใส่สารเติมแต่งที่ใช้งานได้บางอย่างสามารถได้รับวัสดุที่ใช้งานได้ชนิดใหม่ วิธีการนี้สามารถเพิ่มมูลค่าเพิ่มของเถ้าลอยได้อย่างมาก สามารถระดมความกระตือรือร้นขององค์กรในการใช้ขี้เถ้าลอยอย่างลึกซึ้ง และส่งเสริมการใช้ทรัพยากรอย่างลึกซึ้งของเถ้าลอย
สถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีการดัดแปลงพื้นผิวของเถ้าลอย
การดัดแปลงถ่านหินแหลกลาญจะทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการดูดซับของถ่านหินดีขึ้น การใช้วิธีการดัดแปลงทางกายภาพ เช่น การบดทางกล การรักษาด้วยไมโครเวฟ คลื่นอัลตราโซนิก และการรักษาที่อุณหภูมิสูง เป็นต้น สามารถทำลายโครงสร้างเครือข่ายของตัวกระจกเถ้าลอย เพิ่มพื้นที่ผิวจำเพาะ และยังสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของเถ้าลอยได้ อนุภาคโดยการเคลือบ วิธีการดัดแปลง เช่น การดัดแปลงไฟ การดัดแปลงด้วยความร้อนใต้พิภพ การดัดแปลงกรด การดัดแปลงอัลคาไล การดัดแปลงเกลือแร่ การบำบัดแคลเซียมออกไซด์ เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถทำลายโครงสร้างเครือข่ายซิลิเกต ส่งเสริมการละลายของพื้นผิวของตัวกระจก และปรับปรุง พื้นที่ผิวอัตราส่วนและความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออน
วิธีการดัดแปลงทางเคมียังรวมถึงการดัดแปลงโดยใช้สารลดแรงตึงผิว เช่น การบำบัดสารลดแรงตึงผิวด้วยประจุบวก, การบำบัดด้วยสารควบคู่และการบำบัดด้วยกรดสเตียริก
สารลดแรงตึงผิวประจุบวกสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้าของพื้นผิวของอนุภาคเถ้าลอยและปรับปรุงความสามารถในการดูดซับพื้นผิว และส่วนใหญ่จะใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเสียต่างๆ กรดสเตียริกสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการดัดแปลงที่ไม่ชอบน้ำทำให้เถ้าลอยในพอลิเมอร์ (เช่น PVC, PP) เป็นสารตัวเติม วิธีการรักษาด้วยการปรับเปลี่ยนสารยึดเกาะสามารถปรับปรุงการกระจายตัวของเม็ดสีอนินทรีย์และการยึดเกาะของพื้นผิวแก้วและโลหะ ฯลฯ วิธีการเหล่านี้มีผลดีในการรักษาเถ้าลอย และได้ผลดีในการใช้งานที่หลากหลาย
การออกแบบพื้นผิวของอนุภาคเถ้าลอย
มีหลายวิธีสำหรับการออกแบบฟังก์ชันและการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของอนุภาคเถ้าลอย โดยทั่วไปผ่านการออกแบบกลุ่มบนอินเทอร์เฟซ จากนั้นโหลดกลุ่มฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องเพื่อให้ได้วัสดุทำงานตามเถ้าลอย
(1) วัสดุฟิล์มไม่ชอบน้ำที่ใช้เถ้าลอย
ฟิล์มไม่ชอบน้ำมีการใช้งานหลายอย่าง เช่น ผนังภายนอกอาคาร วัสดุบรรจุภัณฑ์ และบริเวณที่ป้องกันเชื้อรา ตัวอย่างเช่น พื้นผิวของเถ้าลอยถ่านหินถูกดัดแปลงแบบไม่ชอบน้ำด้วยหมากฝรั่งขัดสนที่กระจายประจุบวกเพื่อเตรียมวัสดุเส้นใยไม่ชอบน้ำ
เถ้าลอยถูกดัดแปลงด้วยกรดสเตียริก จากนั้นจึงใช้ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของปริมาตรเม็ดสีและความเข้มข้นของปริมาตรเม็ดสีที่สำคัญในวัสดุคอมโพสิตอินทรีย์/อนินทรีย์เพื่อปรับคุณสมบัติไม่ชอบน้ำของฟิล์ม
กล่าวอีกนัยหนึ่ง วัสดุฟิล์มไม่ชอบน้ำที่เตรียมโดยใช้ขี้เถ้าลอยมีต้นทุนต่ำ สามารถใช้ในโอกาสที่มีความต้องการสูงสำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์และการต้านทานโรคราน้ำค้าง และมีความสามารถในการปฏิบัติที่ดี
(2) วัสดุควบคุมความชื้นคอมโพสิตที่ใช้เถ้าลอย
วัสดุปรับความชื้นตามเถ้าลอยเป็นวัสดุปรับความชื้นแบบผสมที่สามารถรับได้โดยการผสมโพลีเมอร์ที่ชอบน้ำและเกลือหลังจากการดัดแปลงที่ชอบน้ำของเถ้าลอย ซึ่งสามารถนำไปรีไซเคิลเพื่อเตรียมผงหรือสีได้ นำไปใช้กับโอกาสต่าง ๆ มีข้อดีของการควบคุมความชื้นแบบพาสซีฟ อัจฉริยะ ต้นทุนต่ำ ประหยัดพลังงาน และรักษาสิ่งแวดล้อม
(3) วัสดุดักจับฟอร์มาลดีไฮด์
การใช้เถ้าลอยที่ดัดแปลงเพื่อบรรจุสารกำจัดฟอร์มาลดีไฮด์เทียบเท่ากับการรวมผลกระทบทั้งสองของการดูดซับทางกายภาพและการทำให้เป็นกลางทางเคมี ในอีกด้านหนึ่ง ฟอร์มาลดีไฮด์ที่ดูดซับทางกายภาพจะทำปฏิกิริยากับสัตว์กินของเน่าเสีย และไม่มีปัญหาเรื่องการดูดซับ ซึ่งกำจัดฟอร์มาลดีไฮด์ได้อย่างสมบูรณ์ ใช้งานง่ายและสามารถขจัดฟอร์มาลดีไฮด์ได้หมดจดยิ่งขึ้น
การใช้สารกำจัดขยะฟอร์มาลดีไฮด์บนพื้นผิวของเถ้าลอยทำให้ได้วัสดุฟอกสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมซึ่งมีมูลค่าเพิ่มสูงมาก แม้ว่าจะมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดี แต่ก็มีประโยชน์ทางสังคมที่ดีมากเช่นกัน
การปรับสภาพพื้นผิวของเถ้าลอยมีความเกี่ยวข้องอย่างมาก ซึ่งสามารถเปลี่ยนเถ้าลอยที่เป็นของแข็งให้เป็นวัสดุที่ใช้งานได้ กล่าวโดยย่อ การใช้ขี้เถ้าลอยอย่างสมเหตุสมผล เต็มที่และลึกเท่านั้นที่สามารถทำให้เถ้าลอยไม่ใช่ของเสียที่เป็นของแข็งอีกต่อไป แต่เป็นวัตถุดิบทางอุตสาหกรรมที่มีราคาต่ำและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม
นาโนซิงค์ออกไซด์ - สารเคมีอนินทรีย์ชั้นดีที่ใช้งานได้ใหม่
นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นสารเคมีอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่ใช้งานได้ซึ่งมีลักษณะเป็นวัตถุดิบราคาถูกและหาได้ง่าย จุดหลอมเหลวสูง เสถียรภาพทางความร้อนที่ดี การมีเพศสัมพันธ์ทางกลไฟฟ้าที่ดี ประสิทธิภาพการเรืองแสงที่ดี ประสิทธิภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรีย ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาและ ประสิทธิภาพการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตที่ดีเยี่ยม , ใช้กันอย่างแพร่หลายในสารต้านแบคทีเรีย, ตัวเร่งปฏิกิริยา, ยาง, สีย้อม, หมึกพิมพ์, สารเคลือบ, แก้ว, เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก, ออปโตอิเล็กทรอนิกส์และสารเคมีในครัวเรือนและสาขาอื่น ๆ
1. สารออกฤทธิ์ของยางและตัวเร่งปฏิกิริยาวัลคาไนซ์
นาโน-ซิงค์ออกไซด์มีการกระจายตัวที่ดี หลวมและมีรูพรุน มีความลื่นไหลดี กระจายตัวได้ง่ายในระหว่างการหลอม และการสร้างความร้อนเล็กน้อยของสารประกอบยาง ในฐานะที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวัลคาไนซ์ สารประกอบที่เติมลงในผลิตภัณฑ์เป้าหมายจะมีกิจกรรมที่แข็งแกร่งกว่า ปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของยางวัลคาไนซ์ และปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ยาง เสร็จสิ้น ความแข็งแรงทางกล ฉีก ต้านทานความร้อนออกซิเดชัน และมีข้อดีของการต่อต้านริ้วรอย แรงเสียดทาน และไฟ ยืดอายุการใช้งาน ฯลฯ เมื่อปริมาณเป็น 30-50% ของสังกะสีออกไซด์สามัญ มันสามารถทำให้ ยางขอบยางป้องกันการพับงอ เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานจาก 100,000 เท่าเป็น 500,000 เท่า ซึ่งสามารถลดต้นทุนการผลิตขององค์กรได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. เครื่องตกผลึกเซรามิก
นาโนซิงค์ออกไซด์มีผลนาโน ขนาดอนุภาคเล็ก พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ และมีฤทธิ์ทางเคมีสูงกว่าซิงค์ออกไซด์ธรรมดา ซึ่งสามารถลดระดับการเผาผนึกและความหนาแน่นของวัสดุ ประหยัดพลังงาน และทำให้องค์ประกอบของเซรามิก วัสดุหนาแน่นและสม่ำเสมอ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุเซรามิก เนื่องจากเอฟเฟกต์ปริมาณและความสามารถในการกระจายตัวสูง สามารถใช้งานได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการและบด เมื่อเทียบกับซิงค์ออกไซด์ทั่วไป ปริมาณสามารถลดลง 30% -50% อุณหภูมิการเผาผนึกของผลิตภัณฑ์เซรามิกต่ำกว่าสังกะสีออกไซด์ทั่วไป 40-60 ℃ นอกจากนี้ยังสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์เซรามิกมีฟังก์ชันต้านเชื้อแบคทีเรียและทำความสะอาดตัวเองได้
3. สารต้านอนุมูลอิสระของน้ำมันหล่อลื่นหรือจารบี
นาโนซิงค์ออกไซด์มีฤทธิ์ทางเคมีที่รุนแรงและสามารถจับอนุมูลอิสระได้ จึงทำลายปฏิกิริยาลูกโซ่ของอนุมูลอิสระ ในเวลาเดียวกัน นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นแอมโฟเทอริกออกไซด์ ซึ่งสามารถทำให้กรดที่สะสมอยู่บนสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนของน้ำมันหล่อลื่นเป็นกลางเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของน้ำมันหล่อลื่นได้
4. ตัวดูดซับรังสียูวี
นาโนซิงค์ออกไซด์สามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและสร้างทรานสิชั่นทางอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นจึงดูดซับและปิดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นปานกลาง (UVB) และรังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นยาว (UVA) เนื่องจากนาโนซิงค์ออกไซด์มีขนาดอนุภาคเล็ก อัตราการดูดซึมอัลตราไวโอเลตต่อปริมาณการเติมหน่วยจึงดีขึ้นอย่างมาก นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นโลหะออกไซด์อนินทรีย์ ซึ่งสามารถรักษาเสถียรภาพในระยะยาวโดยไม่เสื่อมสภาพ จึงรับประกันความเสถียรในระยะยาวและประสิทธิภาพของการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต ผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีรังสีอัลตราไวโอเลตรุนแรง และสามารถใช้ในสารเคลือบป้องกันเฟอร์นิเจอร์ไม้ เรซิน พลาสติก และยาง ตลอดจนเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์อื่นๆ
5. สารต้านเชื้อราและแบคทีเรีย
นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่กระตุ้นตัวเอง ภายใต้การฉายรังสีของแสงอัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้ มันจะสลายอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อย่างอิสระและปล่อยให้รูอิเล็กตรอนบวกในเวลาเดียวกัน รูสามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและน้ำบนผิวของซิงค์ออกไซด์เพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล ออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา ฯลฯ ซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาทางชีวภาพหลายชุด มันสามารถออกซิไดซ์และย่อยสลายชีวมวลได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อทำหน้าที่ต่อต้านโรคราน้ำค้างและต้านเชื้อแบคทีเรีย เนื่องจากผลกระทบระดับนาโนของนาโนซิงค์ออกไซด์ พื้นที่ผิวจำเพาะจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก กิจกรรมออกซิเดชันของโฟโตคะตาไลติกจึงสูงขึ้น และมีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย ต้านเชื้อแบคทีเรีย และเชื้อราที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น . สามารถใช้กับสารเคลือบ สารเคลือบหลุมร่องฟัน พลาสติก ยาง และผลิตภัณฑ์สิ่งทอที่ต้านเชื้อแบคทีเรียและป้องกันโรคราน้ำค้าง
การชาร์จอย่างรวดเร็วกำลังกลายเป็นเทรนด์ของอุตสาหกรรม โดยแนะนำวัสดุแอโนดการชาร์จอย่างรวดเร็วห้าประเภท
ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีแบตเตอรี่พลังงาน ช่วงการล่องเรือของรถยนต์พลังงานใหม่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และปัญหาความกังวลเรื่องอายุการใช้งานแบตเตอรี่ก็ค่อยๆ คลี่คลายลง นอกเหนือจากอายุการใช้งานแบตเตอรี่แล้ว ความกังวลในการชาร์จยังเป็นอีกปัญหาหนึ่งที่ยานยนต์พลังงานใหม่ต้องเผชิญ ระดับประสิทธิภาพการชาร์จส่งผลโดยตรงต่อประสบการณ์การใช้รถ
การลดระยะเวลาในการชาร์จเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญในการเสริมสร้างพลังของแบรนด์และประสบการณ์ของผู้ใช้รถยนต์พลังงานใหม่ นักวิเคราะห์บางคนเชื่อว่าด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของอัตราการรุกของรถยนต์พลังงานใหม่ การแข่งขันของ บริษัท รถยนต์จะลึกและหลากหลายมากขึ้น และความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการชาร์จอย่างรวดเร็วและการปรับปรุงประสิทธิภาพการเติมพลังงานก็กลายเป็นทางออกต่อไปของ ห่วงโซ่อุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่
1. การชาร์จอย่างรวดเร็วคืออะไร?
การชาร์จรถยนต์พลังงานใหม่แบ่งออกเป็นการชาร์จแบบ AC ช้าและการชาร์จแบบเร็ว DC เพื่อให้บรรลุ "การชาร์จอย่างรวดเร็ว" จำเป็นต้องพึ่งพาการชาร์จแบบเร็ว DC ตัวบ่งชี้ที่กำหนดอัตราการชาร์จคือกำลังการชาร์จ ไม่มีข้อบังคับที่ชัดเจนเกี่ยวกับการชาร์จพลังงานสูงในอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นคำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม โดยทั่วไปการชาร์จไฟที่สูงกว่า 125kW เป็นพลังงานสูง
การชาร์จพลังงานแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วคือการใช้การชาร์จพลังงานสูง ชุดแบตเตอรี่พลังงานชั้นนำของตลาดสามารถรองรับอัตราการชาร์จ 2C ได้แล้ว (อัตราการชาร์จเป็นตัววัดความเร็วในการชาร์จ อัตราการชาร์จ = กระแสไฟชาร์จ/ความจุพิกัดแบตเตอรี่) โดยทั่วไป การชาร์จ 1C สามารถชาร์จระบบแบตเตอรี่จนเต็มใน 60 นาที และ 4C หมายความว่าสามารถชาร์จแบตเตอรี่จนเต็มได้ภายใน 15 นาที อัตราการคายประจุจะกำหนดอัตราของปฏิกิริยาลิเธียม-ดีอินเตอร์คาเลชันของเซลล์แบตเตอรี่ และยังมาพร้อมกับระดับการสร้างความร้อนหรือวิวัฒนาการลิเธียมในระดับต่างๆ ยิ่งอัตราสูงเท่าไร วิวัฒนาการลิเธียมและการสร้างความร้อนก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น
2. อิเล็กโทรดลบเป็นปัจจัยชี้ขาดในการชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็ว
จำเป็นต้องเปลี่ยนและอัพเกรดแบตเตอรี่ที่ชาร์จอย่างรวดเร็วในวัสดุแบตเตอรี่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่ซึ่งคล้ายกับเอฟเฟกต์กระบอก กระดานสั้นเป็นขั้วลบซึ่งเป็นปัจจัยกำหนดอัตราการชาร์จแบตเตอรี่
อิเล็กโทรดลบมีผลกระทบต่อการชาร์จเร็วกว่าอิเล็กโทรดบวก การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าการเสื่อมสภาพของแคโทดและการเติบโตของฟิล์ม CEI ของแคโทดไม่มีผลต่อการชาร์จอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่ Li-ion แบบเดิม ปัจจัยที่มีผลต่อโครงสร้างการสะสมและการสะสมลิเธียม (การตกตะกอนของลิเธียม) ได้แก่ ① อัตราการแพร่กระจายของลิเธียมไอออนภายในแอโนด ② การไล่ระดับความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ที่ส่วนต่อประสานแอโนด และ ③ ปฏิกิริยาข้างเคียงที่ส่วนต่อประสานอิเล็กโทรด/อิเล็กโทรไลต์
3. วัสดุอิเล็กโทรดลบสำหรับการชาร์จอย่างรวดเร็วคืออะไร?
วัสดุกราไฟท์
วัสดุที่ใช้ซิลิกอน
วัสดุฮาร์ดคาร์บอน
วัสดุลิเธียมไททาเนต
วัสดุฐานอลูมิเนียม
สถาบันเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งเซินเจิ้น สถาบัน Chinese Academy of Sciences ได้รายงานความสำเร็จล่าสุดในวัสดุแอโนดคอมโพสิตที่ทำจากอะลูมิเนียม อลูมิเนียมฟอยล์เป็นทั้งขั้วลบและตัวสะสมกระแส ลิเธียมไอออนจะเคลื่อนไปที่พื้นผิวของอิเล็กโทรดลบของอลูมิเนียมฟอยล์ซึ่งสามารถสร้างโลหะผสมอลูมิเนียมลิเธียมได้อย่างรวดเร็ว ในระหว่างการคายประจุ ลิเธียมไอออนสามารถดึงออกจากโลหะผสมอะลูมิเนียม-ลิเธียมได้อย่างง่ายดาย ซึ่งมีข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติของการชาร์จอย่างรวดเร็ว ตามรายงาน ผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ของความสำเร็จนี้สามารถชาร์จจนเต็มได้ภายใน 20 นาที หากใช้ฟอยล์อลูมิเนียมคอมโพสิตเป็นขั้วลบที่ชาร์จเร็ว จะมีข้อดีอย่างมากในการควบคุมต้นทุน การเตรียมขนาดใหญ่และมีเสถียรภาพ เป็นต้น
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียม ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และความต้องการในการลดเวลาในการชาร์จในตลาดแบตเตอรี่พลังงานก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เทคโนโลยีการชาร์จอย่างรวดเร็วได้กลายเป็นเทรนด์สำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาวัสดุแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง การชาร์จอย่างรวดเร็วอาจกลายเป็นการแข่งขันครั้งใหม่ในด้านยานยนต์พลังงานใหม่ และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการชาร์จอย่างรวดเร็วจะครอบคลุมมากขึ้นในอนาคต
การดัดแปลงอินทรีย์ของไททาเนียมไดออกไซด์และผลกระทบต่อพลาสติกวิศวกรรม ABS
เนื่องจากข้อบกพร่องของไททาเนียมไดออกไซด์และขั้วที่แข็งแรงบนพื้นผิว ไททาเนียมไดออกไซด์ที่ไม่มีการรักษาพื้นผิวจึงง่ายต่อการดูดซับน้ำและจับตัวเป็นก้อนระหว่างการผลิต การเก็บรักษา และการขนส่ง ซึ่งจำกัดการใช้งานในโพลีเมอร์อินทรีย์เนื่องจากการเกาะตัวกันง่าย ดังนั้น การปรับเปลี่ยนพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพของไททาเนียมไดออกไซด์เพื่อปรับปรุงการกระจายตัวในโพลิเมอร์อินทรีย์และความเข้ากันได้กับระบบการใช้งานจึงกลายเป็นกุญแจสำคัญในการใช้งานไททาเนียมไดออกไซด์ในวงกว้าง เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในการเปียก การกระจายตัว และการไหลของไทเทเนียมไดออกไซด์ในตัวกลางการกระจายตัวแบบต่างๆ มักจะจำเป็นต้องดำเนินการดัดแปลงอินทรีย์
การปรับเปลี่ยนพื้นผิวอินทรีย์ของไททาเนียมไดออกไซด์ได้ดำเนินการด้วยสารดัดแปลงอินทรีย์ที่แตกต่างกัน และผลของสารดัดแปลงอินทรีย์ที่แตกต่างกันต่อความชอบน้ำของพื้นผิวและการไม่ชอบน้ำ การศึกษาในห้องปฏิบัติการและการดูดซึมน้ำมันของผงไททาเนียมไดออกไซด์ ตลอดจนผลของการรักษาพื้นผิวอินทรีย์ที่แตกต่างกัน ค่าดัชนีการหลอม ความต้านทานแรงดึง ฯลฯ อิทธิพลของคุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความต้านทานแรงดึงและแรงกระแทก ผลการวิจัยพบว่า:
(1) การใช้ polysiloxane A, polysiloxane B และ polyol organic modifier ในการรักษาไททาเนียมไดออกไซด์ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อค่าแล็บของผงและดัชนีการดูดซึมน้ำมันของผลิตภัณฑ์ลดลง
(2) ไททาเนียมไดออกไซด์ที่บำบัดด้วยพอลิไซล็อกเซนแสดงคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ ซึ่งช่วยเพิ่มความเข้ากันได้กับเม็ดพลาสติก
(3) ไททาเนียมไดออกไซด์ดัดแปลงโดยโพลิออลมีคุณสมบัติชอบน้ำ และดูดซับน้ำได้ง่าย ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการใช้งานของพลาสติก
(4) ในระบบเรซิน ABS จะมีการเติมไททาเนียมไดออกไซด์ที่บำบัดด้วยพอลิไซล็อกเซน A ซึ่งมีอิทธิพลน้อยที่สุดต่อคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์พลาสติก และคุณสมบัติแรงดึงและแรงกระแทกของวัสดุจะดีที่สุด
(5) ขอแนะนำว่าควรแก้ไขไททาเนียมไดออกไซด์ที่ใช้ในพลาสติกวิศวกรรมด้วยตัวดัดแปลงโพลิไซล็อกเซน และควรเลือกตัวดัดแปลงอินทรีย์ที่มีกลุ่มต่างกันตามระบบการใช้งานที่แตกต่างกันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุ