Titanyum dioksitin ince işlenmesi
Titanyum dioksit tozu (TiO2)
Dünyanın en beyaz maddelerinden biri olan titanyum dioksit (TiO2), mükemmel gizleme gücü, parlaklığı ve kararlılığı ile endüstriyel alanda yeri doldurulamaz bir konuma sahiptir. Sadece kaplamalar, plastikler, kağıt ve kozmetikler gibi endüstrilerde önemli bir rol oynamakla kalmaz, aynı zamanda çevre koruma ve yeni enerji alanlarında da büyük bir potansiyel gösterir. Bu makale, titanyum dioksitin bileşimini ve uygulamasını derinlemesine inceleyecek ve özellikle Raymond değirmeninin uygulanması olmak üzere üretim sürecinde vazgeçilmez olan öğütme işlemine odaklanacaktır.
1. Titanyum dioksitin bileşimi
Titanyum dioksitin ana bileşeni, yüksek kırılma indisine ve yüksek ışık saçılma yeteneğine sahip inorganik bir bileşik olan titanyum dioksittir (TiO2). Titanyum dioksitin iki ana kristal yapısı vardır: anataz ve rutil. Anataz titanyum dioksit yüksek fotoaktiviteye sahipken, rutil daha yüksek kararlılığı ve hava koşullarına dayanıklılığı ile bilinir.
2. Titanyum dioksitin uygulaması
Kaplama endüstrisi
Titanyum dioksit, kaplama endüstrisinde vazgeçilmez bir beyaz pigmenttir. Mükemmel gizleme gücü ve parlaklık sağlayabilirken, aynı zamanda kaplamanın dayanıklılığını ve hava koşullarına dayanıklılığını da artırabilir.
Plastik endüstrisi
Plastiklerde titanyum dioksit, beyaz pigment ve UV sabitleyici olarak kullanılır. Plastik ürünlerin beyazlığını ve gizleme gücünü artırabilirken, aynı zamanda ultraviyole ışınlarının neden olduğu bozulmayı da önleyebilir.
Kağıt yapım endüstrisi
Titanyum dioksit, kağıt yapım endüstrisinde kağıdın beyazlığını ve opaklığını iyileştirmek için kullanılır. Kağıdı daha parlak hale getirebilir ve kağıdın baskı performansını iyileştirebilir.
Kozmetik endüstrisi
Kozmetiklerde titanyum dioksit, beyaz pigment ve UV koruma maddesi olarak kullanılır. Cildi UV hasarından korurken doğal bir cilt tonu sağlayabilir.
3. Titanyum dioksit öğütme işlemi
Titanyum dioksitin üretim süreci, cevher çıkarma, klorlama veya sülfürik asit işlemi, kalsinasyon ve nihai ürünün öğütülmesi ve derecelendirilmesini içerir. Bunlar arasında öğütme ve derecelendirme, titanyum dioksitin kalitesini belirlemek için temel adımlardır. Öğütme işlemi, doğrudan titanyum dioksitin parçacık boyutunu ve dağılımını etkiler ve bu da uygulama performansını etkiler. Homojen parçacık boyutu ve dar dağılıma sahip titanyum dioksit daha iyi gizleme gücü ve parlaklık sağlayabilir. Mevcut pazarda, Raymond değirmeni genellikle işleme için kullanılır.
Raymond değirmeni işlemenin avantajları
Raymond değirmeni, titanyum dioksitin öğütülmesinde ve sınıflandırılmasında yaygın olarak kullanılan son derece verimli bir öğütme ekipmanıdır. Raymond değirmeni, kaba ürünü öğütme silindiri ve öğütme halkasının ekstrüzyon ve öğütme eylemi yoluyla ince toz haline getirir ve sınıflandırıcı aracılığıyla doğru bir şekilde sınıflandırır.
Yüksek verimlilik ve enerji tasarrufu
Raymond değirmeni verimli bir öğütme prensibini benimser ve malzemeleri kısa sürede ince toz haline getirebilir. Geleneksel bilyalı değirmenlerle karşılaştırıldığında, Raymond değirmeni daha düşük enerji tüketimine ve daha yüksek öğütme verimliliğine sahiptir.
Homojen parçacık boyutu
Raymond değirmeni, malzemeleri parçacık boyutuna göre sınıflandırabilen bir sınıflandırıcı ile donatılmıştır ve ürün parçacık boyutu homojendir. Bu, özellikle titanyum dioksit üretimi için önemlidir, çünkü homojen parçacık boyutuna sahip titanyum dioksit uygulama sırasında daha iyi performans sağlayabilir.
Kolay kullanım
Raymond değirmeni makul bir yapısal tasarıma, kolay kullanıma ve rahat bakıma sahiptir. Yüksek otomasyon seviyesi sayesinde manuel operasyonlar azaltılıp üretim verimliliği artırılabilir.
Kalsiyum oksit: Çevre korumada yenilikçi bir öncü
Kalsiyum oksit, yaygın olarak kireç olarak bilinir, güçlü su emilimine sahip beyaz veya gri-beyaz bir katıdır. Suyla reaksiyona girerek kalsiyum hidroksit oluşturabilir ve çok fazla ısı açığa çıkarabilir.
Bu temel kimyasal reaksiyon özelliği, çevre koruma alanındaki büyük başarısının temelini oluşturur.
Su arıtma alanında, kalsiyum oksit olağanüstü yetenekler göstermiştir.
Su kütlelerinin pH değerini ayarlayarak asidik atık suyu etkili bir şekilde nötralize edebilir ve su asitlenmesinin su ekosistemlerine verdiği zararı azaltabilir.
Aynı zamanda, kalsiyum oksit su kütlelerindeki ağır metal iyonları ve fosfatlar gibi kirleticilerle reaksiyona girerek suda çözünmeyen çökeltiler oluşturabilir, böylece bu zararlı maddeleri giderebilir ve su kalitesini iyileştirebilir.
Bu özellik, kalsiyum oksidi kanalizasyon arıtımı ve içme suyu arıtımı için önemli bir hammadde haline getirerek su kaynaklarını korumak için ekonomik ve etkili bir çözüm sunar.
Kalsiyum oksit ayrıca katı atık arıtımında yeri doldurulamaz bir rol oynar.
Tehlikeli atıklardaki asidik maddelerle reaksiyona girerek toksisitesini azaltabilir ve bazı durumlarda yüksek sıcaklıkta kalsinasyon yoluyla atıkları değerli yapı malzemelerine veya adsorbanlara dönüştürerek kaynak geri dönüşümünü sağlayabilir.
Bu, yalnızca depolama ve yakma işlemlerinin neden olduğu çevre kirliliğini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kaynakların sürdürülebilir kullanımını da teşvik eder.
Küresel ısınmanın yarattığı zorluk karşısında, kalsiyum oksit karbon yakalama ve depolama (CCS) teknolojisinde de potansiyel göstermektedir.
Karbondioksitle reaksiyona girerek kalsiyum karbonat oluşturan kalsiyum oksit, etkili bir karbondioksit emici olarak kullanılabilir.
Bu teknoloji hala araştırma ve geliştirme aşamasında olmasına rağmen, düşük maliyeti ve yüksek verimliliği sera gazı emisyonlarını azaltmak için yeni fikirler sunmaktadır.
Tarımda, toprak düzenleyici olarak kalsiyum oksit toprak pH'ını düzenleyebilir, toprak verimliliğini artırabilir ve ürün büyümesini teşvik edebilir.
Ayrıca topraktaki zararlı bakteri ve parazitleri etkili bir şekilde öldürebilir, pestisit kullanımını azaltabilir ve tarımın daha çevre dostu ve sürdürülebilir bir yönde gelişmesini teşvik edebilir.
Bilim ve teknolojinin ilerlemesi ve çevre bilincinin artmasıyla, kalsiyum oksitin çevre koruma alanında kullanımı daha kapsamlı ve derinlemesine hale gelecektir.
Su arıtmadan katı atık arıtımına, karbon yakalama teknolojisinden tarımsal iyileştirmeye kadar, kalsiyum oksit benzersiz özellikleriyle doğayı ve teknolojiyi, geçmişi ve geleceği birbirine bağlayan bir köprü haline geliyor. Yakın gelecekte kalsiyum oksidin daha fazla alanda parlayacağına ve küresel çevre korumasını teşvik etmede önemli bir güç haline geleceğine inanmak için nedenlerimiz var.
Zorluklarla ve fırsatlarla dolu bu çağda, çevre koruma alanında göze çarpmayan ancak büyük bir rol oynayabilen kalsiyum oksit gibi yenilikçi malzemelere ve teknolojilere dikkat edelim ve destekleyelim ve Dünya'da daha yeşil ve sağlıklı bir yuva yaratmak için birlikte çalışalım.
Dolomit Öğütme Teknolojisi ve Ekipmanları
1. Yapı malzemeleri alanında, öğütülmüş dolomit yapay mermer, seramik vb. üretiminde yüksek kaliteli bir dolgu maddesi olarak kullanılabilir. Tozu, sertliği ve aşınma direncini artırmak gibi malzemenin fiziksel özelliklerini iyileştirebilir.
2. Metalurji endüstrisinde, dolomit tozu bir akı olarak kullanılabilir. Cevherin erime noktasını düşürmeye, metalin eritme sürecini desteklemeye ve eritme verimliliğini artırmaya yardımcı olur.
3. Tarımda, işlenmiş dolomit tozu toprak düzenleyici olarak kullanılabilir. Toprağın pH'ını ayarlayabilir ve bitki büyümesi için kalsiyum ve magnezyum gibi besinler sağlayabilir. Özellikle asidik topraklar için uygundur ve toprak verimliliğini artırmaya yardımcı olur.
Dolomit öğütme işlemi
1. Kırma ve eleme: dolomit cevherini öğütme ekipmanının gereksinimlerini karşılayacak şekilde parçacık boyutuna getirin. Daha sonra kırılmış malzeme, büyük veya küçük parçacıkları çıkarmak için eleme ekipmanı tarafından derecelendirilir.
2. Öğütme: Dereceli dolomit parçacıklarını öğütme için öğütme değirmenine gönderin. Yaygın olarak kullanılan öğütme ekipmanları arasında dikey değirmen, Avrupa değirmeni, süper ince değirmen vb. bulunur.
3. Derecelendirme ve ayırma: Öğütülmüş toz, farklı parçacık boyutlarındaki tozların doğru bir şekilde ayrılabilmesini sağlamak için derecelendirme ekipmanı tarafından tekrar derecelendirilir ve ayrılır.
4. Paketleme ve taşıma: Son dolomit tozu, taşıma ve uygulama amacına göre paketlenir.
Gerçek üretimde, belirli işlem akışı ekipman seçimi, üretim ölçeği ve ürün gereksinimleri gibi faktörler nedeniyle değişebilir.
Endüstriyel uygulamalar açısından, dolomit ve ürün serileri geniş uygulama beklentilerine sahiptir. Piyasadaki yaygın dolomit ürünleri arasında farklı parçacık boyutlarında dolomit cevheri, dolomit kumu (6-10 mesh, 10-20 mesh, 20-40 mesh, 40-80 mesh, 80-120 mesh) ve dolomit tozu (10 mesh'ten, dolomit ultra ince toz 140 mesh, 325 mesh, 600 mesh, 1000 mesh, 1600 mesh) vb. bulunur.
Dolomit ultra ince taş öğütme makinesinin ekipmanları arasında kırıcı, kova asansörü, depolama haznesi, titreşimli besleyici, mikro toz öğütme ana bilgisayarı, frekans dönüştürme sınıflandırıcı, çift siklon toz toplayıcı, darbeli toz giderme sistemi, yüksek basınçlı fan, hava kompresörü, elektrik kontrol sistemi vb. bulunur.
Plastiklerde talk pudrası kullanımına ilişkin 9 standart
Talk, yumuşak dokusu ve güçlü yağlı hissi nedeniyle bu ismi almıştır. Katmanlı bir yapıya sahip, çoğunlukla magnezyum silikat, alüminyum oksit, nikel oksit vb. içeren hidratlı bir magnezyum silikat mineralidir.
Talk, kayganlık, yapışmazlık, akışkanlık, yangına dayanıklılık, asit direnci, yalıtım, yüksek erime noktası, kimyasal inaktivite, iyi gizleme gücü, yumuşaklık, iyi parlaklık, güçlü adsorpsiyon vb. gibi mükemmel fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Kaplamalarda, boyalarda, plastiklerde, kağıt yapımında, seramiklerde, kozmetiklerde, ilaçlarda, gıdada, günlük ihtiyaçlarda ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılır.
Talk, plastik ürünlerde en yaygın kullanılan inorganik tozlardan biridir. Talkın plastik ürünlerdeki özelliği, plastik ürünlerin belirli özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilmesidir. Bu nedenle, talk seçerken talk için aşağıdaki gereklilikler de karşılanmalıdır.
Yüksek saflık
Talkın saflığı ne kadar yüksekse, güçlendirici etkisi o kadar iyidir. Talktaki diğer mineral safsızlıkları arasında, metal mineralleri (özellikle demir) plastiklerin yaşlanma karşıtı özelliği üzerinde çok belirgin bir etkiye sahiptir.
Yapı
Talk genellikle yoğun bloklar, yapraklar, radyaller ve lifler şeklindedir. Talkın kristal yapısı katmanlı olduğundan, pullara ayrılma eğilimindedir ve özel bir kayganlığa sahiptir.
Yüksek kaliteli ultra ince talk pudrası pullu bir yapıya sahiptir. Plastik ürünlerde kullanıldığında, reçinede katmanlı bir şekilde eşit şekilde dağılabilir ve reçine ile iyi bir uyumluluğa ve mekanik özelliklerin tamamlayıcılığına sahiptir.
Islak beyazlık ve renk tonu
Talk pudrası ve plastik karıştırıldıktan sonra, plastiğin rengi az veya çok değişir. Koyu renkli plastik ürünler, eklenen talk pudrasının beyazlığı için çok yüksek gereksinimlere sahip değildir. Ancak, açık renkli ürünlerin daha iyi renklere sahip olmasını sağlamak için, talk pudrasının daha yüksek bir ıslak beyazlığa ve uygun bir renk tonuna sahip olması gerekir.
Silisyum dioksit içeriği
Talk pudrasındaki silisyum (SiO2) içeriği, talk pudrasının derecesini ölçmek için önemli bir göstergedir. Talk pudrasındaki silisyum içeriği ne kadar yüksekse, talk pudrasının saflığı o kadar yüksek, uygulama etkisi o kadar iyi ve fiyatı da o kadar yüksek olur.
Müşterilerin talk pudrasını farklı plastik ürünlerin performans gereksinimlerine göre seçmeleri gerekir. Örneğin, tarımsal filme eklenen talk pudrasının silisyum içeriği daha yüksek, parçacık boyutu küçük ve parçacık boyutu dağılımı dar olmalıdır, böylece filmin ışık geçirgenliği iyi olur ve filmin çekme mukavemeti ve delinme direnci iyileştirilir.
Enjeksiyon kalıplama, levhalar ve çubuklarda kullanılan talk pudrası için, silisyum içeriği gereksiniminin çok yüksek olması gerekmez. Daha düşük silisyum içeriğine sahip ürünler sadece daha ucuz olmakla kalmaz, aynı zamanda plastik ürünlerin sertliğini ve darbe mukavemetini de iyileştirebilir.
Renk
İşlenmemiş talk pudrası cevherinin renkleri birbirinden farklıdır ve beyaz, gri, açık kırmızı, pembe, açık mavi, açık yeşil ve diğer renkler olabilir. Talk pudrası ayrıca özel bir gümüş benzeri veya inci benzeri renge sahiptir ve farklı katı parlaklık derecelerine sahiptir. Bu renk, ürünün görünümünü ve görsel etkisini iyileştirebilir.
Yüzey özellikleri
Talk pudrası, kaynağına bağlı olarak farklı yüzey özellikleri sunar. Özgül yüzey alanı ve yağ emilim oranı büyük ölçüde mineral kaynakları ve ürün inceliği tarafından belirlenir. Bu özellikleri etkileyen diğer faktörler yüzey pürüzlülüğü, parçacık şekli ve gözenek hacmidir. Talk pudrasının büyük özgül yüzey alanı ve görünüm yapısı yalnızca katkı maddelerinin dozajını etkilemekle kalmayacak, aynı zamanda reçine yapıları arasındaki bağlanma kuvvetini de artırarak plastik ürünlerin fiziksel özelliklerini iyileştirecektir.
Nem
Talk pudrasının yapısal morfolojisi özelliklerini belirler. Talk pudrası hidrofobik olmasına rağmen, parçacık şeklinin kenarının düzensizliği nedeniyle hem yapısal su hem de kristal su içerir. Bu nedenle talk pudrasının nem içeriği kalsiyum karbonattan daha fazladır. Nem, plastiklerin performansını kolayca etkileyebilir, bu nedenle talk pudrasından nemin uzaklaştırılması ve kurutma işlemi oldukça değerli olmalıdır.
Statik elektrik
Talk pudrası katmanlı bir yapıya ve geniş bir özgül yüzey alanına sahiptir. Parçacıkların düzensiz şekli ve yüzeyin dışbükey ve içbükey şekli, büyük bir sürtünme faktörüne sahip olmasını ve statik elektriğin kolayca üretilmesini sağlar, bu da küçük parçacıklar arasındaki aglomerasyonun dağıtılmasını zorlaştırır ve uygulama etkisini etkiler.
Akıcılık
Ekstrüzyon işlemi sırasında, talk pudrasının pullu yapısı, diğer granüler inorganik malzemelere göre zayıf akışkanlığa ve dağılma zorluğuna sahiptir ve ana vida torku büyüktür, bu nedenle daha iyi aktivasyon ve kaplama, bu sorunların üstesinden gelmenin anahtarıdır.
Sağlıkta Bor Nitrür Uygulamaları
Bor nitrür, üçüncü ana grup elementi bor ve beşinci ana grup elementi azottan oluşan altıgen düzenli ağ yapısına sahip katmanlı bir moleküler kristaldir. Moleküler kristal tabakasında, bor atomları ve azot atomları koordinasyon bağlarıyla birleştirilir ve koordinasyon bağı bağlama kuvveti çok güçlüdür, bu nedenle tabakadaki B atomları ve N atomları sıkıca bağlıdır. Katmanlar moleküler bağlarla birbirine bağlanır. Moleküler bağlar zayıf olduğundan, katmanlar arasında düşmek çok kolaydır.
Farklı kristal formlarına göre, bor nitrürün kristal yapısı esas olarak dört türe ayrılabilir: hekzagonal bor nitrür (h-BN), kübik bor nitrür (c-BN), wurtzit bor nitrür (w-BN) ve rombohedral bor nitrür (r-BN). Bunlar arasında hekzagonal bor nitrür (h-BN) en yaygın kullanılanıdır.
Bor Nitrür'ün Biyomedikal Alanda Uygulanması
BN, in vitro ve in vivo iyi biyouyumluluğa sahiptir ve biyolojik uygulamalarda grafen bazlı malzemelerin benzer veya hatta daha üstün özelliklerine sahiptir. Antibakteriyel, ilaç dağıtımı, bor dağıtım maddesi, doku mühendisliği, in vivo görüntüleme ve diğer alanlarda kullanılabilir.
(1) Antibakteriyel
Son zamanlarda, bazı çalışmalar bor nitrür nanosayfalarının antimikrobiyal dirençli (AMR) bakteriler üzerinde etkili antibakteriyel etkilere sahip olduğunu ve uzun süreli kullanımda ikincil ilaç direncine neden olmadan vücutta iyi biyouyumluluğa sahip olduğunu bulmuştur.
(2) İlaç dağıtımı
h-BN ayrıca umut vadeden bir ilaç taşıyıcısı olarak kabul edilir. Altıgen bor nitrür nanosayfaları (BNNS'ler) tuz şablonu yöntemi ile bir seferde büyük miktarlarda sentezlendi ve in vivo ve in vitro deneylerde meme kanserinin çoğalmasını etkili bir şekilde engelledi, bu da BNNS'lerin ilaç dağıtım uygulamalarındaki potansiyelini göstermektedir. Bazı çalışmalar, taşıyıcı olarak küresel BN kullanıldığında, deoksiribonükleik asit yüklü beyin natriüretik peptidinin endositoz yoluyla tümörlü IAR-6-1 hücrelerine nüfuz ettiğini ve daha sonra sitoplazmaya ve çekirdeğe DOX saldığını, böylece kanser hücrelerini hedef aldığını ve öldürdüğünü bulmuştur.
(3) Doku mühendisliği
Diş malzemeleri alanında, BNN'ler yüksek enerjili bilyalı öğütme ile hazırlanmış ve bir zirkonyum matrisinde dağıtılmış ve kompozit toz plazma sinterleme ile konsolide edilmiştir. BNN'ler eklenmiş zirkonyum, %27,3'e kadar bir mukavemet ve %37,5'lik bir kırılma tokluğu göstermiş ve nemli bir ortamda zirkonyum matrisinin bozulmasını engellemiştir, bu da BNN'lerin bir diş malzemesi takviyesi olarak potansiyel değerini göstermektedir.
(4) Bor iletim ajanı
Yüksek bor içeriği ve düşük sitotoksisitesi nedeniyle, Bor nitrür nanomalzemeleri bor nötron yakalama terapisi (BNCT) için bor iletim ajanı olarak kullanılabilir. BNCT, normal hücrelere zarar vermeden kanser hücrelerini hedef alabilen ve öldürebilen yeni bir tür spesifik radyasyon kanser tedavisidir. Polietilen glikol ile modifiye edilmiş bor nitrür nanotüplerinin BNCT için bor iletim ajanı olduğu gösterilmiştir. B16 melanom hücrelerindeki bor birikimi, ikinci nesil bor iletim ajanı BSH'nin (disodyum tiyododekaboran) yaklaşık üç katıdır. Polilizin ve folik asit ile modifiye edilmiş bor nitrür nanotüpleri, floresan kuantum noktalarıyla birleştirildikten sonra glioblastoma multiforme hücreleri tarafından seçici olarak alınır. Bunlar yalnızca BNCT için bor iletim ajanı olarak kullanılamaz, aynı zamanda ilaçların hücre içi davranışını da izleyebilir. Bor nitrür nanokürelerinin ayrıca prostat kanserinin tedavisi için yüksek kaliteli bir bor rezervuarı olduğu bildirilmiştir. Kontrol edilebilir kristaliniteye sahip bor nitrür, sürekli olarak bor salabilir, böylece prostat kanseri hücrelerinin aktivitesini azaltabilir ve hücre apoptozunu indükleyebilir. İn situ tümör modeli, içi boş bor nitrür kürelerinin in vivo kanser karşıtı etkinliğini doğruladı.
Küresel Silika Tozu Üretimi
Küresel silikon tozu nispeten yüksek saflığa, çok ince parçacıklara, iyi dielektrik özelliklere ve termal iletkenliğe sahiptir ve düşük genleşme katsayısı avantajlarına sahiptir. Büyük ölçekli entegre devre paketleme, havacılık, kaplamalar, tıp ve günlük kozmetiklerde yaygın olarak kullanılır ve yeri doldurulamaz önemli bir dolgu maddesidir.
Küresel silikon mikro tozu hazırlamak için iki yöntem vardır: fiziksel ve kimyasal yöntem ve kimyasal yöntem. Fiziksel ve kimyasal yöntemler esas olarak alev yöntemi, deflagrasyon yöntemi, yüksek sıcaklıkta eriyik püskürtme yöntemi, plazma yöntemi ve kendi kendine yayılan düşük sıcaklıkta yanma yöntemini içerir. Kimyasal yöntem esas olarak gaz fazı yöntemini, sıvı faz yöntemini (sol-jel yöntemi, çökeltme yöntemi, mikroemülsiyon yöntemi), kimyasal sentez yöntemini vb. içerir.
Küresel silikon mikro tozunun üretim sürecinde, her üretim bağlantısının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi, ürün kalitesinin standartlara uymasını sağlamanın anahtarıdır.
Küresel silikon mikro tozunun ana hammaddesi açısal erimiş veya kristalin silikon mikro tozudur.
Hammaddelerin kararlılığı
Küresel silisyum mikro tozu üretmek için kullanılan hammaddeler tercihen aynı cevher damarından ve aynı üretim sürecinden işlenen açısal silisyum mikro tozudur, böylece hammaddelerin tekdüzeliği en üst düzeye çıkarılır ve küreselleştirme sıcaklığı, gaz beslemesi, besleme miktarı, basınç, akış hızı ve diğer faktörlerin değişmeden kalması koşuluyla yüksek küreselleştirme oranına sahip ürünlerin üretilmesi sağlanır.
Hammaddelerin fiziksel ve kimyasal göstergeleri belirli bir aralıkta kontrol edilmelidir
Hammaddelerin fiziksel ve kimyasal göstergeleri çok fazla dalgalanır, bu sadece küreselleştirme sıcaklığını etkilemekle kalmaz, aynı zamanda kürelerin dağılımını da etkiler.
Hammadde parçacık boyutu ve parçacık boyutu dağılımı
Farklı parçacık boyutlarının farklı ısıtma alanları vardır ve ısıtmadan sonra pasifleşme sıcaklık noktaları da farklıdır.
Hammadde parçacık dağılımı
Açısal silisyum mikro tozunun, özellikle ultra ince açısal silisyum mikro tozunun işlenmesi sırasında, yüzey enerjisinin artması nedeniyle genellikle tozun ikincil aglomerasyonu meydana gelir.
Hammaddelerin nem içeriği
Küresel silisyum mikro tozunun hammaddesi olarak kullanılan açısal silisyum mikro tozu, uygunsuz koruma, çok uzun depolama süresi ve aşırı çevre nemi gibi faktörlerden etkilenirse, tozun nemi emmesine, yüksek nem içeriğine sahip olmasına ve aglomera olmasına neden olur ve bu da küresel silisyum mikro tozunun küreselleşme etkisini etkiler.
Hammaddelerdeki radyoaktif elementler düşük olmalıdır
Düşük radyasyonlu küresel silisyum mikro tozu üretmek için kullanılan hammaddeler için, yalnızca radyasyon elementlerinin kendileri (uranyum U, toryum Th, vb.) çok düşük olduğunda üretilen ürünler düşük radyasyonlu küresel silisyum mikro tozunun gereksinimlerini karşılayabilir.
Küresel silikon mikro tozunun yüzey modifikasyonunda iki bağlantı vardır. Birincisi, küresel silikon mikro tozu hammaddelerinin ikincil kümelenmiş parçacıklarını dağıtmaktır - açısal silikon mikro tozu, özellikle ultra ince açısal silikon mikro tozu ve küreselleştirmeden önce parçacıkları dağıtmak için önce yüzey aktivasyon işlemi gerçekleştirmektir. Bunun için kullanılan yüzey dağıtıcının yüksek sıcaklıkta tamamen buharlaştırılması gerekir, aksi takdirde küresel silikon mikro tozunda karbon birikintilerine neden olur ve ürün kalitesini etkiler.
İkincisi, küresel silikon mikro tozunun geç modifikasyonudur. Silikon mikro tozu inorganik bir dolgu maddesi olarak kullanıldığında ve organik reçine ile karıştırıldığında, zayıf uyumluluk ve dispersiyon zorluğu sorunları vardır, bu da entegre devre ambalajı ve alt tabakalar gibi malzemelerin zayıf ısı direncine ve nem direncine yol açar ve böylece ürünün güvenilirliğini ve kararlılığını etkiler. Silisyum mikrotoz ile organik polimer malzemeler arasındaki arayüz bağlanma sorununu iyileştirmek ve uygulama performansını artırmak için genellikle silisyum mikrotozun yüzeyini değiştirmek gerekir.
Verimli toz modifikasyonunun anahtarı
Toz yüzey modifikasyonu, yüzey modifikasyonu, yüzey işlemi vb. olarak da bilinir, parçacıkların yüzeyini işlemek, modifiye etmek ve işlemek ve toz işleme ve uygulama gereksinimlerini karşılamak için toz yüzeyinin fiziksel ve kimyasal özelliklerini kasıtlı olarak değiştirmek için belirli yöntemlerin (fiziksel, kimyasal veya mekanik vb.) kullanılmasını ifade eder. Bu nedenle, tozların fiziksel ve kimyasal özelliklerini anlamak, verimli toz modifikasyonu elde etmek için toz yüzeyinin bu özelliklerini etkili bir şekilde değiştirmek için çok önemlidir.
Özgül yüzey alanı
Toz malzemelerin özgül yüzey alanı, parçacık boyutu, parçacık boyutu dağılımı ve gözeneklilik ile ilgilidir. Toz malzemeler için özgül yüzey alanı, parçacık boyutu ile ilgilidir. Parçacık ne kadar ince olursa, özgül yüzey alanı o kadar büyük olur; parçacık yüzeyinin pürüzlülüğü ile ilgilidir. Yüzey ne kadar pürüzlü olursa, özgül yüzey alanı o kadar büyük olur; büyük ölçüde parçacık yüzeyindeki gözeneklerle ilgilidir. Gözenekli tozun özgül yüzey alanı keskin bir şekilde artar. Gelişmiş mikro gözeneklere sahip toz malzemelerin özgül yüzey alanı gram başına birkaç bin metrekare kadar yüksek olabilir.
Spesifik yüzey alanı, toz malzemelerin en önemli yüzey özelliklerinden biri ve yüzey değiştirici miktarını belirlemenin ana temellerinden biridir. Yüzey değiştirici miktarı, tozun spesifik yüzey alanı ile ilgilidir. Spesifik yüzey alanı ne kadar büyükse, aynı kaplama oranını elde etmek için o kadar fazla yüzey değiştirici gerekir.
Yüzey enerjisi
Tozun yüzey enerjisi, yapısı, atomlar arasındaki bağ türü ve bağlanma kuvveti, yüzey atomlarının sayısı ve yüzey fonksiyonel grupları ile ilgilidir. Malzeme ezildikten sonra yeni bir yüzey oluşturulur ve mekanik enerjinin bir kısmı yeni yüzeyin yüzey enerjisine dönüştürülür. Genel olarak konuşursak, tozun yüzey enerjisi ne kadar yüksekse, o kadar fazla topaklanma eğilimi gösterir ve su emilimi ve yapışması o kadar güçlüdür.
Yüzey ıslanabilirliği
İnorganik tozun yüzeyinin ıslanabilirliği veya hidrofobisitesi, plastikler, kauçuklar, yapıştırıcılar ve yağlı kaplamalar için dolgu maddeleri veya pigmentler gibi polimer bazlı kompozit malzemeler için dolgu maddelerinin önemli yüzey özelliklerinden biridir.
Yüzey adsorpsiyon özellikleri
Gaz fazındaki veya sıvı fazındaki moleküller (veya atomlar) tozun yüzeyiyle çarpıştığında, aralarındaki etkileşim bazı moleküllerin (atomlar, iyonlar) tozun yüzeyinde kalmasına neden olur ve bu moleküllerin (veya atomların, iyonların) toz yüzeyindeki konsantrasyonunun gaz fazındaki veya sıvı fazındaki konsantrasyondan daha fazla olmasına neden olur. Bu olguya adsorpsiyon denir. Tozlar genellikle adsorban olarak adlandırılır ve adsorplanan maddelere adsorbatlar denir. Tozun özgül yüzey alanı ne kadar büyükse, adsorpsiyon olgusu o kadar önemlidir.
Yüzey elektriksel özellikleri
Toz yüzeyinin elektriksel özellikleri, toz yüzeyindeki H+, 0H- vb. gibi yüklü iyonlar tarafından belirlenir. Çözeltideki toz malzemelerin elektriksel özellikleri ayrıca çözeltinin pH değeri ve çözeltideki iyon türüyle de ilgilidir. Toz yüzeyinin yükü ve boyutu, parçacıklar arasındaki, parçacıklar ve yüzey aktif madde molekülleri ve diğer kimyasal maddeler arasındaki elektrostatik kuvvetleri etkiler, böylece parçacıklar arasındaki kohezyon ve dispersiyon özelliklerini ve yüzey değiştiricilerin parçacık yüzeyine adsorpsiyonunu etkiler.
Yüzey kimyasal özellikleri
Toz yüzeyinin kimyasal özellikleri, toz malzemenin kristal yapısı, kimyasal bileşimi, yüzey adsorbanları vb. ile ilgilidir. Belirli koşullar altında tozun adsorpsiyonunu ve kimyasal reaksiyon aktivitesini, ayrıca yüzey elektriksel özelliklerini ve ıslanabilirliğini vb. belirler. Bu nedenle, uygulama performansı ve yüzey değiştirici moleküllerle etkileşimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Çözeltideki toz yüzeyinin kimyasal özellikleri, çözeltinin pH değeri ile de ilgilidir.
Silisyum karbür seramikler: fotovoltaik endüstri uygulamaları
Silisyum karbür seramikler iyi mekanik mukavemete, termal kararlılığa, yüksek sıcaklık direncine, oksidasyon direncine, termal şok direncine ve kimyasal korozyon direncine sahiptir ve metalurji, makine, yeni enerji, yapı malzemeleri ve kimyasallar gibi sıcak alanlarda yaygın olarak kullanılır. Performansı ayrıca TOPcon hücrelerinin fotovoltaik üretimde, LPCVD'de (düşük basınçlı kimyasal buhar biriktirme), PECVD'de (plazma kimyasal buhar biriktirme) ve diğer termal işlem bağlantılarında difüzyonu için yeterlidir.
Geleneksel kuvars malzemelerle karşılaştırıldığında, silisyum karbür seramik malzemelerden yapılmış tekne destekleri, tekneler ve boru bağlantı parçaları daha yüksek mukavemete, daha iyi termal kararlılığa, yüksek sıcaklıklarda deformasyona uğramamaya ve kuvars malzemelerden 5 kat daha uzun bir ömre sahiptir. Kullanım maliyetini ve bakım ve duruştan kaynaklanan enerji kaybını önemli ölçüde azaltabilirler. Açık maliyet avantajlarına ve çok çeşitli hammaddelere sahiptirler.
Bunlar arasında reaksiyonla bağlanmış silisyum karbür (RBSC) düşük sinterleme sıcaklığına, düşük üretim maliyetine ve yüksek malzeme yoğunluğuna sahiptir. Özellikle reaksiyon sinterleme işlemi sırasında hacimsel küçülme neredeyse hiç olmaz. Özellikle büyük boyutlu ve karmaşık şekilli yapısal parçaların hazırlanması için uygundur. Bu nedenle, tekne destekleri, tekneler, konsol kürekleri, fırın tüpleri vb. gibi büyük boyutlu ve karmaşık ürünlerin üretimi için en uygunudur.
Silisyum karbür teknelerin gelecekte de büyük gelişme beklentileri vardır. LPCVD işlemi veya bor difüzyon işlemi ne olursa olsun, kuvars teknenin ömrü nispeten düşüktür ve kuvars malzemenin termal genleşme katsayısı silisyum karbür malzemeninkiyle tutarsızdır. Bu nedenle, yüksek sıcaklıkta silisyum karbür tekne tutucusuyla eşleşme sürecinde sapmalar olması kolaydır ve bu da teknenin sallanmasına veya hatta kırılmasına yol açabilir. Silisyum karbür tekne, entegre bir kalıplama ve genel işleme süreci yolunu benimser. Şekil ve konum toleransı gereksinimleri yüksektir ve silisyum karbür tekne tutucusuyla daha iyi işbirliği yapar. Ek olarak, silisyum karbür yüksek mukavemete sahiptir ve insan çarpışmasından kaynaklanan tekne kırılması kuvars teknelere göre çok daha azdır.
Fırın borusu, sızdırmazlık ve düzgün ısı transferinde rol oynayan fırının ana ısı transfer bileşenidir. Kuvars fırın borularıyla karşılaştırıldığında, silisyum karbür fırın boruları iyi termal iletkenliğe, düzgün ısıtmaya ve iyi termal stabiliteye sahiptir. Hizmet ömrü kuvars borularının 5 katından fazladır. Ancak, silisyum karbür fırın borularının üretim zorluğu çok yüksektir ve verim oranı da çok düşüktür. Hala araştırma ve geliştirme aşamasındadır ve henüz seri üretime geçmemiştir.
Kapsamlı bir karşılaştırmada, ister ürün performansı ister kullanım maliyeti açısından olsun, silisyum karbür seramik malzemeler, güneş pili alanının belirli yönlerinde kuvars malzemelerden daha fazla avantaja sahiptir. Silisyum karbür seramik malzemelerin fotovoltaik endüstrisinde uygulanması, fotovoltaik şirketlerinin yardımcı malzemelerin yatırım maliyetini düşürmesine ve ürün kalitesini ve rekabet gücünü artırmasına büyük ölçüde yardımcı olmuştur. Gelecekte, büyük boyutlu silisyum karbür fırın tüplerinin, yüksek saflıkta silisyum karbür teknelerin ve tekne desteklerinin geniş ölçekte uygulanması ve maliyetlerin sürekli olarak azaltılmasıyla, silisyum karbür seramik malzemelerin fotovoltaik hücreler alanında uygulanması, ışık enerjisi dönüşümünün verimliliğini artırmada ve fotovoltaik güç üretim alanındaki endüstri maliyetlerini düşürmede önemli bir faktör haline gelecek ve fotovoltaik yeni enerjinin geliştirilmesinde önemli bir etkiye sahip olacaktır.
Fotovoltaik Endüstrisinde Silisyum Karbürün Uygulamaları
Artan küresel enerji talebiyle birlikte, fosil enerji, özellikle petrol, kömür ve doğal gaz, sonunda tükenecektir. Ayrıca, fosil enerji kullanımı sırasında ciddi çevre kirliliğine de neden olacaktır. Yukarıdaki sorunları çözmek için güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, hidroelektrik ve nükleer enerji gibi yenilenebilir enerjiler insanların dikkatini çekmiştir.
Güneş enerjisinden yararlanmanın temel yolu fotovoltaik güç üretimidir. Diğer güç üretim teknolojileriyle karşılaştırıldığında, fotovoltaik güç üretiminin yeşil ve çevre dostu olması, yeterli güneş enerjisi kaynağına sahip olması, güç üretim sürecinde güvenli ve güvenilir olması ve güç üretim ekipmanlarının kurulumunun ve taşınmasının kolay olması gibi avantajları vardır. Fotovoltaik güç üretiminin büyük ölçekli tanıtımının enerji ve çevre krizlerinin yönetimi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olacağı öngörülebilir.
Fotovoltaik güç üretimi ilkesine göre, güneş ışığı fotovoltaik bileşenlere (güneş panelleri gibi) vurduğunda, fotonlar fotovoltaik malzemelerdeki elektronlarla etkileşime girerek elektronların malzemelerden kaçmasına ve doğru akım olan fotoakımı oluşturmasına neden olur. Çoğu elektrikli ekipman AC ile çalıştırıldığından, fotovoltaik dizi tarafından üretilen doğru akım doğrudan kullanılamaz ve fotovoltaik şebekeye bağlı güç üretimi elde etmek için doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek gerekir.
Yukarıdaki amaca ulaşmak için anahtar cihaz invertördür, bu nedenle fotovoltaik şebekeye bağlı invertör, fotovoltaik güç üretim teknolojisinin çekirdeğidir ve invertörün çalışma verimliliği büyük ölçüde güneş enerjisinin kullanım verimliliğini belirler.
Güç cihazları, fotovoltaik şebekeye bağlı invertörlerin temel bileşenleridir. Günümüzde, elektrik endüstrisinde kullanılan çeşitli yarı iletken cihazlar çoğunlukla silikon (Si) malzemelere dayanmaktadır ve oldukça olgunlaşmıştır. Si, çeşitli elektronik tüplerde ve entegre devrelerde yaygın olarak kullanılan bir yarı iletken malzemedir. Güç yarı iletken cihazlarının kullanımı giderek daha çeşitli hale geldikçe, silikon cihazların kullanımı yüksek performans gereksinimleri ve zorlu çalışma ortamları olan bazı uygulamalarda kısıtlanmıştır. Bu, insanların daha iyi performansa sahip yarı iletken cihazlar geliştirmesini gerektirir. Sonuç olarak, silisyum karbür (SiC) gibi geniş bant aralıklı yarı iletken cihazlar ortaya çıkmıştır.
Silisyum bazlı cihazlarla karşılaştırıldığında, silisyum karbür cihazlar bir dizi dikkate değer mükemmel özellik sergiler:
(1) Yüksek arıza elektrik alanı kuvveti: SiC'nin arıza elektrik alanı kuvveti, Si'nin yaklaşık 10 katıdır, bu da SiC cihazlarının daha yüksek blokaj voltajına sahip olmasını ve daha yüksek elektrik alanı koşulları altında çalışabilmesini sağlar, bu da güç yoğunluğunun iyileştirilmesine yardımcı olur.
(2) Geniş bant aralığı: SiC, oda sıcaklığında daha düşük bir içsel taşıyıcı konsantrasyonuna sahiptir, bu da açık durumda daha düşük açık dirence yol açacaktır.
(3) Yüksek doygunluk sürüklenme hızı: SiC, daha yüksek bir elektron doygunluk sürüklenme hızına sahiptir, bu da anahtarlama işlemi sırasında daha hızlı bir şekilde sabit duruma ulaşmasına yardımcı olur ve anahtarlama işlemi sırasında enerji kaybını azaltır.
(4) Yüksek termal iletkenlik: SiC, güç yoğunluğunu önemli ölçüde iyileştirecek, ısı dağıtım sisteminin tasarımını daha da basitleştirecek ve cihaz ömrünü etkili bir şekilde uzatacak daha yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir.
Kısacası, silisyum karbür güç aygıtları, fotovoltaik invertörlerin güç yoğunluğunu iyileştirmek ve kilovatsaat başına maliyeti daha da düşürmek için hayati önem taşıyan "yüksek dönüşüm verimliliği" ve "düşük enerji tüketimi" elde etmek için gereken düşük ters geri kazanım ve hızlı anahtarlama özelliklerini sağlar.
Geleneksel Çin tıbbı alanında ultra ince öğütme ekipmanının uygulanması
Ultra ince öğütme teknolojisi, geleneksel Çin tıbbının ekstraksiyon oranını ve biyoyararlanımını iyileştirebilir, geleneksel Çin tıbbı preparatlarının kalitesini artırabilir ve kaynakları koruyabilir. Geleneksel Çin tıbbı, ultra ince öğütmeden sonra çeşitli dozaj formlarına dönüştürülebilir ve geniş geliştirme beklentilerine sahiptir.
Ultra ince öğütme teknolojisi, 0,5~5,0 mm malzemeleri mikrometre veya hatta nanometre seviyelerine ayırmak için mekanik veya akışkan dinamiği kullanan gelişmiş bir teknolojidir. Geleneksel öğütmeyle karşılaştırıldığında, malzeme tasarrufu, hızlı öğütme hızı ve düzgün ve ince toz parçacık boyutu avantajlarına sahiptir.
Öğütme ortamına bağlı olarak, ultra ince öğütme teknolojisi kuru ve ıslak öğütme olarak ikiye ayrılır. Kuru öğütme, iyi adsorpsiyon, genleşme ve suda çözünürlük ile ultra ince tozlar üretebilen kuru koşullar altında malzemeleri öğütmektir; ıslak öğütme, (yarı) akışkan malzemeleri öğütmektir. Kuru öğütmeyle karşılaştırıldığında, daha az toz tehlikesi ve daha az ısı üretimi avantajlarına sahiptir ve aynı zamanda homojenizasyon ve emülsifikasyon etkilerine sahiptir, bu da ürünün tadını daha narin hale getirir.
Çin tıbbi malzemelerinin doğal özelliklerine dayanarak, Çin tıbbi ultra ince tozu çoğunlukla mekanik kuvvet eklenerek hazırlanır. Üç yaygın mekanik ekipman vardır.
Jet değirmeni
Jet değirmeni aynı zamanda sıvı enerji değirmeni olarak da adlandırılır. Çekirdek bileşenleri nozul ve kırma odasıdır. Çalışma prensibi, darbe taşıyıcısı olarak yüksek hızlı hava akışı veya aşırı ısıtılmış buhar kullanmak, nozuldan püskürtmek, malzemenin kırılma davranışı için enerji sağlamak, malzeme çatlağının dengesiz hale gelmesine ve dış kuvvetin etkisi altında açılıp genişlemesine neden olmaktır ve makroskobik tezahür, malzeme parçacık boyutunun değişmesidir. Darbe taşıyıcısı olarak yüksek hızlı hava akışına sahip jet değirmeni, genellikle aşağıdaki 5 türe ayrılabilen Çin tıbbı kırma için kullanılır: yatay disk tipi, sirkülasyonlu tüp tipi, zıt püskürtme tipi, darbe plakası hedef tipi, akışkan yatak tipi.
Jet değirmeni, gevrek doku, ısı hassasiyeti ve düşük erime noktasına sahip Çin tıbbı için uygundur, ancak uçucu bileşenler içeren tıbbi malzemeler için uygun değildir. Ezmeden sonra ürün, düzgün parçacık boyutu dağılımına, yüksek sınıflandırma doğruluğuna, güçlü afiniteye sahiptir ve parçacıkların doğal özelliklerini korur. Bu nedenle, bu teknoloji çeşitli yüksek performanslı mikro toz malzemelerinin geliştirilmesi için tercih edilen yöntem haline gelmiştir.
Yüksek hızlı mekanik darbeli değirmen
Yüksek hızlı mekanik darbeli değirmen, eksen etrafında yüksek hızda dönen bir rotor kullanarak malzemeye momentum aktarır ve malzemenin astarla şiddetli bir şekilde çarpışmasına neden olarak ultra ince toz elde eder. Bu işlemde oluşan öğütme, kesme ve girdap akımı etkileri yeni toz yüzeylerinin oluşumunu destekleyebilir.
Bu ekipman besleme için uygundur, küçük bir alan kaplar, yüksek kırma verimliliğine sahiptir ve ayarlanabilir kırma parçacık boyutuna sahiptir. Orta ve düşük sertlikteki Çin ilaçlarının kırılmasında yaygın olarak kullanılır; ancak kırma işlemi sırasında termal bir etkiye sahiptir ve ısıya duyarlı ve düşük erime noktalı Çin ilaçları için uygun değildir. Bu ekipman esas olarak kırma için parçaların yüksek hızlı çalışmasına dayanır, bu da parçaların ciddi şekilde aşınmasına ve Çin ilaçlarının kirlenmesine neden olur. Bu nedenle, yüksek aşınmaya dayanıklı malzemelerin geliştirilmesi, bu tür ekipmanların geliştirilmesini desteklemenin önemli bir yoludur.
Titreşim değirmeni
Titreşim değirmeni, öğütme ortamı, öğütme kabı ve eksantrik uyarma cihazını içerir. Çalışma prensibi karmaşık ve çok ölçeklidir. Eksantrik mekanizma, çanağı yüksek frekansta periyodik olarak titreştirir. Öğütme ortamı buna göre hareket eder ve malzeme üzerinde çoklu kuvvetler üreterek malzemedeki çatlakların genişlemesini kötüleştirir ve böylece dış yapıyı kırar.
Titreşim değirmeni, farklı sertlikteki Çin ilaçlarını ezmek için uygundur ve elde edilen parçacıkların parçacık boyutu dağılımı dardır. Titreşim değirmeni bir soğutma cihazı ile donatılmışsa, ısıya duyarlı, düşük erime noktalı ve uçucu Çin tıbbi malzemelerinin düşük sıcaklıkta ezilmesini de sağlayabilir.
Ultra ince öğütme teknolojisi, geleneksel Çin tıbbı alanına yeni fırsatlar getirmiştir, ancak hava jetli değirmenlerin enerji tüketimi ve titreşimli değirmenlerin gürültüsü gibi bazı zorlukları da vardır.