Kuvars kumunun neden modifikasyona ihtiyacı var?
Kuvars kumunun modifikasyona ihtiyaç duymasının nedenleri temel olarak aşağıdaki hususları içerir:
yüzey özelliklerini değiştir
Kuvars kumunun yüzey modifikasyonu, lipofiliklik, ıslanabilirlik, yağ emme oranı ve viskozite gibi fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirebilir. Bu değişiklikler kuvars kumunun çeşitli uygulamalardaki performansının arttırılmasına yardımcı olur.
Organik polimerlerle uyumluluğu geliştirin
Kuvars kumu dolgu maddesi olarak kullanıldığında organik polimerlerle uyumluluğunu, afinitesini, dispersiyonunu ve akışkanlığını geliştirmek çok önemlidir. Yüzey modifikasyonu yoluyla bu özellikler önemli ölçüde iyileştirilebilir ve kuvars kumunun reçine gibi malzemelerle daha iyi karışıp birleşmesi sağlanır.
Adsorpsiyon performansını artırın
Kuvars kumunun yüzey modifikasyonu aynı zamanda ağır metal iyonlarına yönelik adsorpsiyon performansını da geliştirebilir. Örneğin, alüminyum klorür ve magnezyum klorür gibi metal tuzları ile değiştirilerek kuvars kumunun ağır metal iyonları üzerindeki adsorpsiyon etkisi önemli ölçüde iyileştirilebilir.
Uygulama alanlarını genişletin
Yüzey modifikasyonu kuvars kumunun yeni uygulama alanlarını açmanın etkili bir yoludur. Modifikasyon yoluyla, su arıtma, hava temizleme ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan, mükemmel adsorpsiyon performansına ve belirli mekanik dayanıma sahip değiştirilmiş filtre malzemeleri yapılabilir.
Endüstriyel değeri ve katma değeri artırın
Kuvars kumunun yüzey modifikasyonu sadece özelliklerini optimize etmekle kalmaz, aynı zamanda endüstriyel değerini ve katma değerini de arttırır. Kuvars kumunun verimli kullanılması ve ekonomik fayda sağlaması açısından bu büyük önem taşımaktadır.
Pratiklik sınırlamalarının ele alınması
Kuvars kumunun pürüzsüz yüzeyi ve sınırlı aktif bölgeleri nedeniyle, adsorpsiyon bölgelerinin hızlı doygunluğuna neden olmak kolaydır ve bu da pratik uygulama etkisini etkiler. Yüzey modifikasyonu yoluyla yüzeydeki aktif bölgeler arttırılabilir, böylece filtre ortamındaki ve diğer yönlerdeki pratikliği geliştirilebilir.
Kuvars kumunun fiziksel ve kimyasal özelliklerini optimize etmek, diğer malzemelerle uyumluluğunu geliştirmek, adsorpsiyon performansını artırmak, uygulama alanlarını genişletmek ve modern çağın ihtiyaçlarını daha iyi karşılamak amacıyla endüstriyel değerini ve katma değerini artırmak için değiştirilmesi gerekmektedir. yüksek performans için endüstri Malzeme gereksinimleri.
Hangi üst düzey tozlar yüzey modifikasyonu gerektirir?
Yüzey modifikasyonu gerektiren ileri teknoloji tozlar esas olarak inorganik tozlar ve ultra ince tozlar içerir. İşte spesifik örnekler ve nedenleri:
İnorganik toz
Gözenekli silika, silika tozu vb. gibi inorganik tozlar, yüzey modifikasyonu yoluyla yüzey hidroksil içeriğini artırabilir ve hidrasyon etkisini güçlendirebilir, böylece kompozit malzemelerde uyumlulukları ve mekanik özellikleri iyileştirilebilir. Ek olarak inorganik tozların yüzey modifikasyonu aynı zamanda parlaklıklarını, renklendirme güçlerini, gizleme güçlerini, renk korumalarını ve hava koşullarına dayanıklılıklarını da geliştirebilir.
Ultra ince toz
Ultra ince toz, küçük parçacık boyutuna ve yüksek yüzey enerjisine sahip olduğundan ve topaklaşmaya eğilimli olduğundan, topaklanmayı önlemek ve hidrofiliklik veya lipofillik gibi yeni işlevsellik kazandırmak için yüzey modifikasyonu gerekir. Örneğin kozmetik endüstrisinde tozların yüzey modifikasyonu yalnızca katalitik aktivitelerini engellemekle kalmamalı, aynı zamanda gerekli işlevselliği de kazandırmalıdır.
Metal tozu
Metal tozlarının yüzey modifikasyon teknolojisi, parçaların servis ömrünü uzatmak ve performansı artırmak için kullanılabilir, bu da metal tozu malzemelerinin daha iyi performansla hazırlanmasını mümkün kılar.
Bu tozların yüzey modifikasyonu genellikle belirli uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla toz malzeme yüzeyinin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirmek için fiziksel, kimyasal veya mekanik yöntemleri içerir. Örneğin gözenekli silikanın yüzeyi, mikrodalga radyasyonu ve hava plazma işlemiyle etkinleştirilebilir veya değiştirici, ekstrüzyon, darbe, kesme ve sürtünme gibi mekanik kuvvetler kullanılarak toz parçacıklarının dış yüzeyi üzerine eşit şekilde dağıtılabilir.
Özetle, yüzey modifikasyonu gerektiren ileri teknoloji tozlar esas olarak inorganik tozlar, ultra ince tozlar ve metal tozlarını içerir. Modifikasyonun amacı esas olarak tozun performansını arttırmak, işlevselliğini arttırmak ve diğer maddelerle uyumluluğunu geliştirmektir. Kapasite.
Doğal selüloz tozu ve protein tozunun uygulamaları nelerdir?
Tekstil endüstrisinde, tarımda, kağıt yapımında ve diğer alanlarda doğal selüloz ve doğal proteinin atık sorunu bulunmaktadır. Birçok kez işlenen doğal selüloz ve doğal protein kendiliğinden bozunamaz ve ciddi çevre kirliliğine neden olur. Bu nedenle, bunların nasıl verimli bir şekilde geri dönüştürüleceği ve kullanılacağı Atık doğal elyaf malzemeleri bir araştırma merkezi haline geldi. Genellikle bir malzeme toz halinde işlendiğinde özellikleri, spesifik yüzey alanı, yüzey enerjisi, yüzey aktivitesi, yüzey ve arayüz özellikleri ve kristallik gibi bir dizi değişikliğe uğrayacaktır.
Doğal selüloz tozu uygulaması
(1) Tıbbi uygulamalar
Yeni bir biyomedikal malzeme olan selüloz tozu, hem alerjenlerin burun mukozasıyla birleşmesini önleyen doğal bir bariyer görevi görüyor hem de böceklere karşı hassas olan çocuklarda alerjik semptomları azaltabiliyor; Doğal selüloz tozu olduğundan hamileler ve özel gruplar tarafından rahatlıkla kullanılabilir. kullanmak.
(2) Gıda ve ambalaj malzemelerindeki uygulamalar
Mevcut gıda ambalaj malzemelerinin çoğu bozunmazdır ve bozunabilen gıda ambalaj poşetleri, çevre kirliliği sorunlarını büyük ölçüde azaltabilir. Selüloz toksik değildir ve yenilenebilir bir kaynaktır. Parçalanabilir gıda ambalaj poşetleri yapmak için iyi bir malzemedir.
(3) Alev geciktirici malzemelerin uygulanması
Geleneksel şişen alev geciktirici sistemdeki karbon kaynağı pentaeritritolün yerine doğal selüloz tozunun kullanılması, yalnızca büyük miktardaki karbon kaynağının eksikliklerini ve geleneksel şişen alev geciktirici sistemdeki zayıf uyumluluğu değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda şişen karbon katmanlarının sayısını da arttırır ve alev geciktiriciliği azaltır.
(4) Algılama malzemelerindeki uygulamalar
Nano-çinko oksit (ZnO) ultraviyole (UV) sensörler, basit ve düşük maliyetli, iki aşamalı bir kimyasal yöntem kullanılarak üretilebildiği için araştırmacıların büyük ilgisini çekmiştir. Çalışmalar, nano-ZnO'nun UV algılama aktivitesinin, selüloz polimerleri ile sentez yoluyla önemli ölçüde artırılabileceğini bulmuştur.
Doğal protein tozu uygulaması
(1) Biyomedikal malzemelerdeki uygulamalar
Protein tozu, iyi biyobozunurluğu ve biyouyumluluğu nedeniyle biyomedikal malzemelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yeni hidrojeller yapmak için ipek fibroin tozu ve poliakrilamid kullanmak, hidrojelin mekanik özelliklerini iyileştirerek onu yapışkan ve kendi kendini onarabilir hale getirebilir. Yara pansumanlarında ve şeffaf suni deride geniş uygulama olanaklarına sahiptir. Protein tozu ayrıca küçük çaplı tekstil bazlı yapay kan damarlarının geliştirilmesinde de büyük uygulama potansiyeline sahiptir.
(2) Kompozit malzemelerdeki uygulamalar
Yeni doğal polimer malzemeler hazırlamak için doğal protein tozunun diğer polimer malzemelerle karıştırılması, işleme performansını vb. geliştirebilir ve doğal-sentetik kompozit polimer malzemelerin üretimi için yeni bir yön sağlar. İletken kompozit malzemeler yapmak için hammadde olarak doğal protein tozu, grafen oksit ve katalizör nikel kullanılır.
(3) Katkı maddelerinin uygulanması
Protein tozu, nefes alabilen bir madde olarak kaplamalara eklenir ve nefes alabilirliği artırmak için giysilere uygulanır. Kumaşlara uygulanan kaplamaların en büyük dezavantajı hava geçirgenliğinin zayıf olmasıdır. Termal radyasyonu önleyen koruyucu kaplamalara ipek fibroin protein tozunun eklenmesi, koruyucu giysilerin su buharı ve hava geçirgenliğini artırır ve kaplama sonrası kumaşlarda iyileştirmeler sağlar.
İyi uygulama potansiyeline sahip selüloz tozu ve protein tozu, atık kumaşlardan, tarımsal atıklardan ve diğer atık malzemelerden elde edilerek atık geri dönüşümünde çevre koruma konsepti gerçekleştirilmektedir. Selüloz tozu ve protein tozunun biyolojik olarak parçalanabilirliği ve biyouyumluluğu Kapasitiftir ve tıpta ve malzemelerde yaygın olarak kullanılır, ancak selüloz tozu ve protein tozunun hazırlama verimliliği düşüktür ve selülozun ortak hazırlama yöntemi çok sayıda kimyasal reaktif gerektirir ve reaksiyonun derecesinin kontrol edilmesi zordur; Protein tozu hazırlama yöntemi Geleneksel kurutma yöntemlerinin verimi düşüktür ve çözücülerden santrifüjle ayırma topaklaşmaya eğilimlidir. Bu sorunlara dayanarak daha verimli ve daha az enerji tüketen hazırlama yöntemlerinin kendi özelliklerine göre yenilenmesi gerekmektedir. Yenilenebilir doğal protein tozu ve doğal selüloz tozu üzerine yapılan sürekli araştırmalarla kozmetik ve kaplamalar gibi daha fazla yeni uygulama alanı geliştirilmektedir. Yakın gelecekte doğal protein tozu ve doğal selüloz tozu daha büyük değer yaratacaktır.
Yüksek ısı iletkenliği alanında alüminyum nitrürün uygulanması
Şu anda, yüksek termal iletkenlik alanında alüminyum nitrürün uygulanması temel olarak iki konuya odaklanmaktadır: paketleme alt katmanı ve termal iletken dolgu maddesi.
İdeal elektronik ambalaj alt tabaka malzemesi
Ambalaj alt katmanı, dış ortamla ısı alışverişini sağlamak amacıyla ısıyı çipten (ısı kaynağı) uzaklaştırmak için esas olarak malzemenin kendisinin yüksek termal iletkenliğini kullanır. Güç yarı iletken cihazları için ambalaj alt katmanının aşağıdaki gereksinimleri karşılaması gerekir:
(1) Yüksek ısı iletkenliği;
(2) Çip malzemesinin termal genleşme katsayısını eşleştirin;
(3) İyi bir ısı direncine sahiptir, elektrikli cihazların yüksek sıcaklık kullanım gereksinimlerini karşılar ve iyi bir termal stabiliteye sahiptir;
(4) Cihazın elektriksel ara bağlantı ve yalıtım gereksinimlerini karşılayan iyi yalıtım;
(5) Cihaz işleme, paketleme ve uygulama süreçlerinin güç gereksinimlerini karşılayan yüksek mekanik dayanım;
(6) Fiyat, büyük ölçekli üretim ve uygulama için uygun ve uygundur.
Termal iletken dolgu
Elektronik ürünlerin ve cihazlarının minyatürleştirilmesi ve yüksek entegrasyonu ile ısı dağıtımı sorunları, elektronik teknolojisinin gelişimini kısıtlayan önemli bir darboğaz haline gelmiş ve ısı dağıtma etkisini belirleyen termal arayüz malzemeleri gibi termal olarak iletken kompozit malzemeler daha fazla ilgi görmüş ve daha fazla ilgi görmüştür. daha fazla ilgi.
Şu anda ticari termal olarak iletken kompozit malzemeler genellikle polimerlerden ve termal olarak iletken dolgu maddelerinden oluşmaktadır. Polimerlerin termal iletkenliği çok düşük olduğundan, genellikle 0,5W/m·K'den az olduğundan, termal olarak iletken kompozit malzemelerin termal iletkenliği esas olarak termal olarak iletken dolgu maddeleri tarafından belirlenir. Şu anda piyasada en yaygın olarak kullanılan dolgu maddeleri Al2O3 vb. tarafından temsil edilen oksit dolgulardır. Ancak alüminanın içsel termal iletkenliği yalnızca 38~42W/m·K'dir. Sınırlılığı nedeniyle geleceğin gereksinimlerini karşılayan ısı dağıtma malzemeleri hazırlamak zor olacaktır. Pazarın ihtiyaç duyduğu termal iletken kompozit malzemeler.
Alüminyum nitrürün genel performansının alüminyum oksit, berilyum oksit ve silisyum karbürden çok daha iyi olmasına ve yüksek düzeyde entegre yarı iletken alt tabakalar ve elektronik cihaz ambalajı için ideal bir malzeme olarak kabul edilmesine rağmen, hidrolize eğilimli olduğunu belirtmek gerekir. havadaki suyu emerek. Reaksiyon, yüzeyin bir alüminyum hidroksit filmi ile kaplanmasına neden olur, bu da termal iletim yolunu keser ve fononların iletimini etkiler. Ayrıca, büyük dolgu içeriği, polimerin viskozitesini büyük ölçüde artıracak ve bu da kalıplama işlemine elverişli olmayacaktır.
Yukarıdaki sorunların üstesinden gelmek amacıyla, alüminyum nitrür termal olarak iletken parçacıkların yüzey modifikasyonu, ikisi arasındaki arayüz bağlanma problemini iyileştirmek amacıyla gerçekleştirilmelidir. Şu anda inorganik parçacıkların yüzeyini değiştirmek için iki ana yöntem vardır. Bunlardan biri, birleştirme maddeleri gibi küçük moleküler maddelerin inorganik parçacıkların yüzeyinde adsorpsiyonu veya reaksiyonu olan yüzey kimyasal reaksiyon yöntemidir. Diğeri ise inorganik parçacıkların yüzeyinde polimer monomerler ile hidroksil grupları arasında gerçekleşen aşılama reaksiyonu olan yüzey aşılama yöntemidir.
Şu anda yaygın olarak kullanılanlar, silan ve titanat birleştirme maddeleri ve diğer yüzey işleme maddeleri türleri gibi birleştirme maddesi yüzey modifikasyonlarıdır. Yüzey kimyasal reaksiyon yöntemiyle karşılaştırıldığında yüzey aşılama yöntemi daha fazla esnekliğe sahiptir. Farklı karakteristik gereksinimlere göre koşulları karşılayan monomerleri ve aşılama reaksiyon süreçlerini seçebilir.
Zeolitin çeşitli alanlardaki uygulamaları
Zeolit uzun yıllardan beri tıp alanında esas olarak kanın saflaştırılmasında kullanılmaktadır. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş ülkelerde mikronize zeolit, tıp alanında "doğal tıbbi cihaz" olarak selamlanıyor.
Zeolitin kendisi düzenli gözenekli bir yapıya ve küçük parçacık boyutuna sahip olduğundan molekülleri filtreleyebilir, katyonları değiştirebilir ve ağır metal maddeleri adsorbe edebilir. Bu nedenle zeolit insan vücuduna girdikten sonra insan vücudundaki çeşitli toksinleri, radyoaktif elementleri ve diğer zararlı metabolitleri adsorbe edebilir ve uzaklaştırabilir.
Son yıllarda doğal zeolit, yeşil yapı malzemeleri, petrokimya endüstrisi, toprak iyileştirme, kanalizasyon arıtma, metalurji, tıp, atom enerjisi endüstrisi ve hafif endüstride yaygın olarak kullanılmakta ve ülke ekonomisinde önemli, yeni, doğal ve çevre dostu bir malzeme haline gelmektedir. Bu nedenle doğal zeolitin gelişimi ve uygulamaları giderek daha fazla ilgi çekmektedir.
1. Petrol ve kimya endüstrilerinde: petrolün rafine edilmesinde katalitik kırma, hidrokraking ve kimyasal yabancılaştırma, petrolün reformasyonu, alkilasyonu ve orantısızlaştırılmasında kullanılır; gaz ve sıvı saflaştırma, ayırma ve depolama maddeleri; Sert su yumuşatma ve deniz suyunun tuzdan arındırılması. Ajan; özel kurutucu (kuru hava, nitrojen, hidrokarbonlar vb.).
2. Hafif sanayide: Kağıt yapımında, sentetik kauçukta, plastiklerde, reçinelerde, boya dolgularında ve kaliteli renklerde vb. kullanılır. Milli savunma, uzay teknolojisi, ultra vakum teknolojisi, enerji geliştirmede adsorpsiyon ayırma maddesi ve kurutucu olarak kullanılır. elektronik endüstrisi vb.
3. Yeşil yapı malzemeleri alanında: Zeolitin en geniş uygulama alanıdır. İstatistiklere göre, dünyadaki zeolitlerin beşte ikisi yapı malzemeleri endüstrisinde kullanılıyor ve bu da betonun performansını etkili bir şekilde artırabiliyor; veya duvar dekorasyon malzemelerinde kullanılır. Zeolitler güçlü adsorpsiyon yeteneklerine sahiptir ve H2O, NH3, H2S, CO2 vb. gibi polar molekülleri emebilir. Yüksek afiniteye sahiptir ve düşük bağıl nem, düşük konsantrasyon ve yüksek sıcaklık koşulları altında bile etkili bir şekilde adsorbe edilebilir. 4. Tarımda: Zeolit, nemi, verimliliği korumak ve pH'ı ayarlamak için toprak düzenleyici olarak kullanılabilir. Kimyasal gübre ve pestisit üretiminde zeolit dolgu maddesi ve katılaşma dispersiyon ortamı olarak kullanılabilir.
5. Çevre koruma açısından: Zeolit, atık gaz ve atık suyun arıtılması, atık su ve sıvıdan metal iyonlarının uzaklaştırılması veya geri kazanılması ve atık sudan radyoaktif kirleticilerin uzaklaştırılması için kullanılabilir.
6. Tıpta: Zeolit kan ve idrardaki nitrojen miktarını ölçmek için kullanılır. Zeolit aynı zamanda yaşlanma karşıtı ve vücutta biriken ağır metallerin uzaklaştırılması amacıyla da sağlık ürünü olarak geliştirilmiştir.
7. Tedarik: Zeolit sıklıkla şekerin rafinasyonunda kullanılır.
8. Yeni duvar malzemeleri (gazbeton bloklar) için hammaddeler: Masif kil tuğlalar yavaş yavaş sahneden çekilirken, yeni duvar malzemelerinin uygulama oranı artık %80'e ulaştı. Duvar malzemesi tedarik şirketleri, aktif olarak yeni duvar malzemeleri geliştirmek için ana malzemeler olarak kömür gang, uçucu kül, keramsit, Cüruf, hafif sanayi atıkları, ağır inşaat atıkları, zeolit vb.
9. Kimyasal damıtma veya ısıtma deneylerinde: genellikle çarpmayı önlemek için kullanılır. Zeolitin yapısında, reaksiyon sıvısının düzgün bir şekilde kaynamasını sağlamak için kabarcıkların yoğunlaşma çekirdekleri olarak kullanılabilen çok sayıda küçük gözenek vardır. Bunun yerine pirinç tanesi büyüklüğünde kırılmış bisküvi pişirilmiş porselen parçaları kullanılabilir.
10. Su ürünleri yetiştiriciliğinde balık ve karides yemi katkı maddesi olarak kullanılabilir ve ayrıca su kalitesini arıtmak için balık havuzu inşaat malzemesi olarak da kullanılabilir. Balık kuluçkahaneleri için amonyak filtrasyonu; biyolojik filtre ortamı.
Toz boya parçacık boyutu kontrolü ve uygulaması
Toz boya, partikül boyutu 10 ile 100 μm arasında olan mikron partiküllerden oluşur. Hazırlama süreci ve uygulama performansı, yüzey yükü, depolama stabilitesi, elektrostatik püskürtme sırasında toz yükleme hızı ve akışkan yatak Kullanım içi stabilite, açılı toz uygulaması ve kaplama verimliliği vb. dahil olmak üzere parçacık boyutundan etkilenir. parçacıklar, parçacık dağılımının ürün özellikleri üzerindeki etkisine kadar uzanan parçacık boyutu ile yüzey yükü arasındaki korelasyon tanıtılmaktadır. Aynı zamanda mekanik kırma ve ayırma prosesinde belirli bir parçacık boyutu dağılımının nasıl elde edileceğini de tartışmaktadır.
Toz boyaların üretim prosesinde parçacık boyutu, öğütme değirmeni aracılığıyla onlarca yıl boyunca kaplamaya uygun parçacık boyutuna bölünür. Bununla birlikte, geleneksel öğütmeyle elde edilen parçacık boyutu aralığı genellikle 1,8 ile 2,0 arasındadır, bu da ince tozun uzaklaştırılması için çapın çift siklon gerektirmesini azaltır, dolayısıyla üretim verimliliği ve ürün verimi önemli ölçüde azalır. Yüksek verim elde ederken dar parçacık boyutu dağılımı elde etmek için öğütme, endüstriyel üretimde her zaman büyük bir zorluk olmuştur. Son yıllarda, Jiecheng tarafından geliştirilen parçacık boyutu optimizasyonu öğütme ünitesi, öğütme ve sınıflandırma sürecini optimize ederek ince toz içeriğini <10 μm'yi etkili bir şekilde ayarlayabiliyor ve büyük parçacıkların belirlenen parçacık boyutu aralığına kadar tekrar tekrar öğütülmesiyle ince toz üretilmemesini sağlıyor. . Büyük parçacık boyutuna sahip ürünler elenir ve çıkarılır, böylece 1,3 ila 1,6 çap aralığında parçacık boyutu dağılımı kontrol edilir. Aynı zamanda verim düşmeden çok yüksek partikül boyutu konsantrasyonuna sahip ürünler elde edilir.
Parçacıklar arasındaki topaklaşma nedeniyle parçacık boyutu ne kadar küçük olursa boşluk oranı da o kadar büyük olur; Parçacık boyutu dağılım aralığı ne kadar geniş olursa, küçük parçacıkların büyük parçacıklar arasında doldurma etkisi nedeniyle paketleme yoğunluğu da o kadar büyük olma eğilimindedir. Tek bir parçacıkla sıkı paketleme sağlanamaz. Yalnızca çoklu parçacık boyutları yakın paketlemeyi başarabilir. Ayrıca parçacık boyutundaki fark ne kadar büyük olursa paketleme yoğunluğu da o kadar yüksek olur. Küçük parçacıklar ile büyük parçacıklar arasındaki boşluk 4 ila 5 kat olduğunda daha ince parçacıklar doldurulabilir. Büyük partiküllerin boşluklarında partiküllerin şekli ve doldurulma şekli de paketleme yoğunluğunu etkileyecektir. Miktar oranı 7:3 olan iki parçacık boyutu veya miktar oranı 7:1:2 olan üç parçacık boyutu olduğunda sistemin tamamı en yüksek paketleme yoğunluğuna sahiptir. Daha yüksek kütle yoğunluğu, kaplama filminin homojenliğini geliştirebilir, böylece mükemmel tesviye etkisi ve parlaklık elde edilebilir.
Genellikle toz boyaları uygun parçacık boyutlarına öğüten öğütme ekipmanı, hava sınıflandırma değirmenidir (ACM). Prensip, pulların öğütme değirmeninin ana öğütme diskine girdikten sonra, merkezkaç kuvveti ve ana öğütme değirmeninin öğütme sütunu ile çarpışma yoluyla parçacıklara ayrılmasıdır. Daha sonra öğütme gövdesinin iç duvarı hava akımıyla tane boyutu sınıflandırması için siklon ayırıcıya taşınır. Öğütücü, bir ana öğütme değirmeni, bir yardımcı öğütme değirmeni (sınıflandırıcı), bir elek ve bir siklon ayırıcıdan oluşur. Hava hacmi ve elek seçimi, küçük parçacıkların ve büyük parçacıkların oranını belirler; aynı zamanda toz kaplamanın özellikleri, besleme hızı, ortam sıcaklığı ve nemi ve hava besleme sıcaklığı da öğütülmüş parçacıkların boyutu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Halihazırda sanayileşmiş parçacık boyutu optimizasyon değirmeni, sistemdeki hava giriş ve çıkış sistemlerinin dengesini değiştirerek ince toz oluşumunu etkili bir şekilde azaltabilir ve yüksek parçacık boyutu konsantrasyonuna sahip ürünler elde edebilir. Aynı zamanda ortalama parçacık boyutu 15 ila 60 μm aralığında olabilir. Mikron aralığında ayarlandığında, normal parçacık boyutunda ürünler üretebildiği gibi, ortalama parçacık boyutu 15 ila 25 μm olan ince kaplamalı tozlar da üretebilir.
Zemin fiberglas uygulamaları
Öğütülmüş cam elyafı, cam elyafı ham şeritlerinin çekiçli değirmen veya bilyalı değirmen gibi kırma ekipmanları kullanılarak öğütülmesiyle yapılır. Lifin ortalama uzunluğu 30 ila 100 mikrondur. Mikroskop altında bakıldığında kesit alanı silindiriktir. Benim ülkemde öğütülmüş cam elyafı genellikle elyaf uzunluğu ve elyaf çapına göre kalibre edilmektedir. Örneğin EMF-200, ortalama çapı 7,5 mikron ve ortalama uzunluğu 80 ila 110 mikron olan öğütülmüş lifleri ifade eder.
Şu anda ülkemde esas olarak yüksek performanslı sürtünme malzemesi olarak buzlu cam elyafı kullanılmaktadır. Sürtünme malzemelerinin geleneksel dolgu maddesi asbesttir. Ancak yurt dışında asbestin kanserojen olduğu rapor edilmiştir. Uluslararası pazar son yıllarda asbest içeren sürtünme malzemelerini boykot ederek cam elyaflarının taşlanması için geniş bir pazar sağladı.
Sürtünme malzemesi olarak kullanılan buzlu cam elyafı, reçinenin nüfuzunu hızlandırmak ve özel kalıplama performansı ve ürün performansı gereksinimlerini karşılamak için yüzey kimyasal işlemine tabi tutulur. Spesifikasyonları EMF-200, EMF-250 ve EMF-300'ü içerir ve karşılık gelen fiber uzunluğu dalgalanma aralıkları 110-80 mikron, 80-50 mikron ve 50-30 mikrondur.
Zemin cam elyafı ile eklenen sürtünme malzemesi sadece yüksek sürtünme katsayısına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda dayanıklılığa ve termal stabiliteye de sahiptir. Yakın parçalarla (rotor gibi) sürtünmeli temasa girdiğinde sadece hafif bir ses çıkarır ve sürtünen parçaların aşınmasına neden olur. Ses minimuma indirilir.
Bu yüksek performanslı sürtünme malzemesi, otomobiller için fren balataları ve kavrama plakaları, yolcu ve yük araçları için fren pabuçları, demiryolu lokomotifleri ve çeşitli sondaj kuleleri, damgalama ekipmanı ve mühendislik ve madencilik makineleri için sürtünme blokları ve kaldırma makineleri için koniler olarak yaygın şekilde kullanılabilir. . Şekilli fren halkaları vb.
Zemin cam elyafı, plastik işleme ve ürün uygulama performansı gereksinimlerini karşılamak üzere ABS plastiğini değiştirmek için ABS plastikte fonksiyonel dolgu maddesi olarak da kullanılabilir. Bir fabrika, tam otomatik bir çamaşır makinesinin program kumandası alt plakası ve kapak plakası gibi parçaları üretirken, bunlar saf ABS plastikten yapıldığından, alt plaka ve kapak plakası ciddi şekilde eğrilmiş ve deforme olmuş, parçaların boyutları dengesiz ve vida delikleri kaymış. birçok bitmiş ürünün monte edilemediği için hurdaya çıkmasına neden oluyor. Daha sonra, plastiği değiştirmek için ABS plastiğini doldurmak için buzlu cam elyaf kullanıldı: büzülme oranı orijinal %1'den %2'ye, %0,4 ila %0,5'e düşürüldü. Kendinden kılavuzlu vidaları sıkarken dişler kaymaz, çatlamaz, aynı zamanda imal edilmiş olur. Tahtanın yüzeyi ve parçaları pürüzsüz, sert ve eğrilmemiş olup plastik işleme performansı iyidir. Ek olarak, laminata buzlu cam elyafı eklenmesi, laminatın çatlama direncini ve aşınma direncini artırabilir, laminatın büzülmesini azaltabilir ve lamel mukavemetini geliştirebilir. Aynı zamanda laminatların bükülme elastik modülünün iyileştirilmesinde ve elastik kalıpların sıkıştırılmasında da belirli bir rol oynar. Kalıba buzlu cam elyaflı reçine karışımı eklendiğinde, dış yüzey kusurlarını düzeltebilir, kalıp yapısının kenarlarını ve köşelerini yuvarlayabilir ve ayrıca dışarıya önceden bağlanan cam bezle kaplı takviye kaburgalarını yuvarlaklaştırabilir. kalıp yapısından.
Zemin cam elyafı ile güçlendirilmiş reçine sertleştikten sonra, ürünün sertliği daha yüksektir ve termal genleşme performansı, cam kumaşla güçlendirilmiş el yatırması FRP'ninkine benzer, dolayısıyla ürünün çatlama olasılığı daha azdır.
Reçine sisteminde yüzey aktif bileşenlerin ve öğütülmüş cam elyafların eş zamanlı kullanımı, ıslak mukavemet performansını artırabilir, su emilimini azaltabilir ve ıslak mukavemetin tutulma oranını artırabilir.
Silika Tozunun 10 Başlıca Uygulama Alanı
Mikrosilika tozu, kristal kuvars, erimiş kuvars vb.'den yapılmış ve öğütme, hassas sınıflandırma, safsızlık giderme ve diğer işlemlerle işlenen bir silika tozudur. Bakır kaplı laminatlar, epoksi plastik sızdırmazlık malzemeleri, elektrik yalıtım malzemeleri, kauçuk, plastik, kaplamalar, yapıştırıcılar, yapay taş, petek seramik, kozmetik ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Bakır kaplı laminat
Şu anda bakır kaplı laminatlarda kullanılan silika tozu, kristalin silika tozu, erimiş silika tozu, küresel silika tozu ve kompozit silika tozuna bölünebilir. Bakır kaplı laminattaki reçinenin doldurma ağırlığı oranı yaklaşık %50'dir ve reçinedeki silika tozunun doldurma oranı genellikle %30'dur, yani bakır kaplı laminattaki silika tozunun doldurma ağırlığı oranı yaklaşık %15'tir. .
2. Epoksi plastik sızdırmazlık bileşiği
Mikrosilika tozu, epoksi kalıplama bileşiğindeki (EMC) en önemli dolgu maddesidir ve yaklaşık %60-%90'ı oluşturur. Epoksi kalıplama bileşiğinin performansının iyileştirilmesinin, silika tozunun performansının iyileştirilmesiyle sağlanması gerekmektedir. Bu nedenle silika tozunun parçacık boyutu, saflığı ve küreselliği önemlidir. derecenin daha yüksek gereksinimleri vardır.
3. Elektrik yalıtım malzemeleri
Mikrosilika tozu, elektrik yalıtım ürünleri için epoksi reçine yalıtım dolgusu olarak kullanılır. Kürlenmiş ürünün doğrusal genleşme katsayısını ve kürleme işlemi sırasında büzülme oranını etkili bir şekilde azaltabilir, iç gerilimi azaltabilir ve yalıtım malzemesinin mekanik mukavemetini artırabilir, böylece yalıtım malzemesini etkili bir şekilde iyileştirebilir ve iyileştirebilir. mekanik ve elektriksel özellikler.
4. Kauçuk
Silika tozu, küçük parçacık boyutu, geniş spesifik yüzey alanı, iyi ısı direnci ve aşınma direnci gibi avantajlara sahiptir ve kauçuk kompozit malzemelerin aşınma direncini, çekme mukavemetini ve modülünü, yüksek yırtılma ve diğer özelliklerini geliştirebilir. Bununla birlikte, silika tozunun yüzeyi büyük miktarda içerir. Asidik silanol grupları değiştirilmezse, silika tozu kauçukta eşit olmayan bir şekilde dağılacak ve asidik gruplar alkalin hızlandırıcılarla kolayca reaksiyona girerek kauçuğun vulkanizasyon süresini uzatacaktır. kompozit.
5. Plastik
Mikrosilika tozu, plastik yapma sürecinde polietilen (PE), polivinil klorür (PVC), polipropilen (PP), polifenilen eter (PPO) ve diğer malzemelerde dolgu maddesi olarak kullanılabilir. İnşaat, otomobil, elektronik haberleşme, yalıtım malzemeleri, tarım, günlük ihtiyaçlar, milli savunma ve askeri sanayi ve daha birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
6. Boya
Mikrosilika tozu kaplama endüstrisinde dolgu maddesi olarak kullanılabilir. Sadece kaplama hazırlama maliyetini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kaplamaların yüksek sıcaklık direncini, asit ve alkali direncini, aşınma direncini, hava koşullarına dayanıklılığını ve diğer özelliklerini de geliştirebilir. Yapı malzemeleri, otomobiller, borular, donanımlar vb. Ev aletleri ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılabilir.
7. Yapıştırıcı
İnorganik fonksiyonel bir dolgu malzemesi olarak silikon tozu, kürlenmiş ürünün doğrusal genleşme katsayısını ve yapışkan reçineye doldurulduğunda kürleme sırasındaki büzülmeyi etkili bir şekilde azaltabilir, yapıştırıcının mekanik mukavemetini artırabilir, ısı direncini, geçirgenliği ve ısı dağıtma performansını artırabilir. böylece yapışma düğümleme ve sızdırmazlık etkisi iyileştirilir.
Silika tozunun parçacık boyutu dağılımı, yapıştırıcının viskozitesini ve yerleşme özelliklerini etkileyecektir, dolayısıyla yapıştırıcının işlenebilirliğini ve sertleşme sonrasında doğrusal genleşme katsayısını etkileyecektir.
8. Yapay kuvars taşı
Yapay kuvars levhalarda dolgu maddesi olarak silika tozu kullanıldığında, yalnızca doymamış reçine tüketimini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda yapay kuvars levhaların aşınma direncini, asit ve alkali direncini, mekanik mukavemetini ve diğer özelliklerini de geliştirir.
9. Otomobil petek seramikleri
Otomobil egzoz arıtımı için petek seramik taşıyıcıdan ve dizel motor egzoz arıtımı için kordierit malzemeden yapılmış otomotiv egzoz filtresi DPF (Dizel Partikül Filtresi), karıştırma, ekstrüzyon kalıplama, kurutma, sinterleme vb. yoluyla alümina, silika tozu ve diğer malzemelerden yapılır.
10. Kozmetik
Küresel silika tozunun iyi akışkanlığı ve geniş spesifik yüzey alanı vardır, bu da onun ruj, pudra keki ve fondöten kremi gibi kozmetiklerde kullanılmasını sağlar.
Silika tozunun farklı uygulama alanları farklı kalite gereksinimlerine sahiptir. Silika tozunun uygulama araştırması esas olarak yüksek kaliteli bakır kaplı laminatlar, üst düzey kaplamalar, yüksek performanslı yapıştırıcılar ve hammadde olarak küresel silika tozu kullanılarak üretilen yalıtım malzemeleri gibi yüksek teknoloji alanlarına odaklanacaktır. İyileştirme ve işlevsellik Uzmanlaşma, gelecekte silika tozu uygulamasının ana yönü olacaktır.
Yeni termal yönetim malzemeleri geliştirilmeye devam ediyor
Isı iletken malzeme, ısı iletiminde ısı dağılımını ve ısı iletim verimliliğini artıran, elektronik ekipman sistemlerinin güvenilirliğini ve servis ömrünü sağlamak için kullanılan bir malzemedir. Uygulama senaryolarına ve morfolojik özelliklerine göre, esas olarak grafit ısı dağıtma filmi, termal iletken ısı dağıtma malzemeleri (ısı boruları, buhar odaları vb.) ve termal iletken arayüz malzemeleri (termal iletken silikon yağı, termal iletken jel vb.) .).
Termal olarak iletken malzemelerin endüstriyel gelişimi, termal olarak iletken malzemelerin çoğunlukla alüminyum ve bakır olduğu 1950'lere kadar izlenebilir; 1960'lı yıllardan 1970'li yıllara kadar silikon malzemeler hızla gelişmeye başladı ve ısı boruları ortaya çıktı. 1970'lerden 21. yüzyılın başlarına kadar grafit malzemeler hızla gelişti ve yaygın olarak kullanıldı. O zamandan bu yana 5G ve güç pilleri gibi yeni endüstrilerin gelişmesiyle birlikte termal iletkenliğe olan talep arttı ve yeni termal yönetim malzemeleri gelişmeye devam etti.
Kalın grafit film
Doğal grafit film, ilk grafit bazlı ısı dağıtım malzemesi ve en eski kullanılan ısı dağıtım malzemesidir. Yüksek karbonlu pul grafit, kimyasal işlem ve yüksek sıcaklıkta genleşmeli haddeleme yoluyla doğal grafit filmi elde edebilir. Üretim süreci basittir ve ülkem bol miktarda doğal grafit rezervine ve olağanüstü maliyet avantajlarına sahiptir. Doğal grafit filmin sorunu şu iki noktada yatmaktadır: Birincisi, doğal bir ürün olarak levhaları yapısal kusurlara eğilimlidir ve bu da yerel ısı dağıtım performansını etkileyecektir; ikincisi, doğal grafitin yanal ısı iletkenliği çoğu malzemeninkini aşmış olsa da, uzunlamasına ısı iletkenliği yeterince üstün değildir ve esas olarak düşük kaliteli ürün alanlarında kullanılır.
Grafen
Grafen, güçlü yanal termal iletkenliğe ve esnekliğe sahip, "altıgen savaşçı" olarak bilinen yeni bir ısı dağıtıcı malzemedir. Grafen, tek bir karbon atomu tabakasını ifade eder. Teorik termal iletkenliği 5300W/m·K kadar yüksektir ve bu da onu şimdiye kadarki en yüksek termal iletkenliğe sahip maddelerden biri haline getirir. Elektronik ürünlerin performansının sürekli olarak iyileştirilmesiyle birlikte, ısı dengelemeye yönelik artan talep, grafen membranların kullanımına yol açmıştır. Yüksek ısı iletkenliğinin yanı sıra grafen filmlerin esnekliği de önemli bir özelliktir.
Ultra ince ısı borusu
Isı borusu hızlı sıcaklık dengeleme özelliklerine sahiptir ve dışta içi boş bir metal boru ve içte fazı değiştirilebilen bir sıvıdan oluşur. Çalışma prensibi, içi boş metal boru boşluğundaki sıvı ve buharın iki fazlı değişimlerinin sürekli dolaşımı yoluyla borunun yüzeyinin sıcaklığını hızla eşitlemektir. Isı boruları çeşitli ısı eşanjörlerinde, soğutucularda vb. yaygın olarak kullanılır ve esas olarak hızlı ısı iletiminden sorumludur. Şu anda elektronik ürünlerin ısı dağıtma cihazlarında en yaygın ve verimli ısı ileten elemandırlar.
Ultra ince buhar odası
Buhar odaları üst düzey termal cihazlardır ve çoğunlukla kalınlığa veya ağırlığa duyarlı ekipmanlarda kullanılır. Buhar odası genellikle harici bakır ve dahili fazı değiştirilebilen kondensattan oluşur. Yapısı ve termal ıslatma prensibi, ısı borusununkine benzer. Aradaki fark, buhar odasının iki boyutlu bir plaka şekli almasıdır. İletim, buharlaşma, konveksiyon ve katılaşmadan oluşan dört adım sayesinde, nokta ısı kaynağı tarafından salınan ısı tüm düzleme eşit olarak dağıtılır. Isı dengeleme etkisi grafit bazlı malzemelerinkini aşıyor.
Hibrit Dolgulu Termal Arayüz Malzemeleri
Termal arayüz malzemeleri genellikle iki bölümden oluşur: matris malzemesi ve dolgu maddesi. Temel malzeme esas olarak termal arayüz malzemesinin hava boşluklarının bulunduğu tüm yerleri kaplayabilmesini sağlamak için kullanılır ve esas olarak akışkan polimerlerden yapılır. Dolgular, ısı transfer verimliliğini artırmak için metaller ve metal oksitler, nitrürler, karbürler vb. gibi yüksek ısı iletkenliğine sahip çeşitli malzemelerden yapılır.
Kompozit termal olarak iletken faz değişim malzemeleri
Termal iletken faz değişim malzemeleri esas olarak yüksek güvenilirlik ve güçlü güvenlik ile küçük termal direnç ve yüksek termal iletkenlik verimliliği gerektiren yüksek performanslı cihazlarda kullanılır. Çalışma prensibi, ısıyı iletmek için faz değiştirme sürecini kullanmaktır. Sıcaklık faz değişim noktasına ulaştığında, termal iletken faz malzemesi katı durumdan akışkan duruma geçerek faz değişimine uğrayacak ve basınç altında ısıtma elemanı ile radyatör arasındaki düzensiz boşluğa akacaktır.
Tozların ileri seramikler açısından önemi
Tozların gelişmiş seramikler için önemi, insanların gelişmiş seramik tanımına doğrudan yansır.
Gelişmiş seramiklerin genel tanımı şu şekildedir: Hammadde olarak yüksek saflıkta, ultra ince yapay olarak sentezlenmiş veya seçilmiş inorganik bileşiklerin kullanılması, hassas kimyasal bileşime, hassas üretim ve işleme teknolojisine ve yapısal tasarıma sahip ve mükemmel mekanik, akustik, optik ve termal özelliklere sahip olması. özellikler. Elektriksel, biyolojik ve diğer özelliklere sahip seramikler, metalik elementlerden (Al, Zr, Ca vb.) ve metalik olmayan elementlerden (O, C, Si, B vb.) oluşan oksitler veya oksit olmayanlardır. İyonik bağlardan ve kovalent bağlardan oluşurlar. Birleştirilmiş ortak bağlı seramik malzemeler.
Kimyasal bileşim açısından genellikle iki husus aranır: yüksek saflık ve kesin oran.
Yüksek saflık açısından. Yabancı maddelerin varlığı bazen ürünlerin performansını ciddi şekilde etkileyebilir. Örneğin, yüksek saflıktaki alüminada sıklıkla silikon, kalsiyum, demir, sodyum ve potasyum gibi yabancı maddeler bulunur. Demir yabancı maddelerinin varlığı, sinterlenmiş malzemeyi siyah ve koyu hale getirecektir; sodyum ve potasyum safsızlıkları malzemenin elektriksel özelliklerini etkileyerek elektriksel özelliklerinin bozulmasına neden olacaktır; ve geri kalan iki safsızlık, sinterleme işlemi sırasında malzemenin taneciklerinin anormal şekilde büyümesine neden olacaktır. Şeffaf seramikler açısından yabancı maddelerin etkisi daha da büyüktür. Seramik tozundaki yabancı maddelerin varlığı, şeffaf seramiklerin "körlüğünü" doğrudan ilan edecektir. Bunun nedeni, ikinci aşama olan yabancı maddelerin, seramik gövde malzemesinin optik özelliklerinden çok farklı olması ve sıklıkla Saçılma ve soğurma merkezlerinin seramiğin ışık geçirgenliğini büyük ölçüde azaltmasına neden olmasıdır. Silisyum nitrür ve alüminyum nitrür gibi nitrür seramiklerinde oksijen safsızlıklarının varlığı termal iletkenlikte bir azalmaya yol açabilir.
Oran açısından. Seramik üretim formüllerinde çoğu zaman son derece "yüksek saflıkta" tek bir bileşene ihtiyaç duyulmaz, ancak sinterleme yardımcıları gibi bazı yardımcı malzemeler sıklıkla eklenir. Bu durumda doğru oranlama en temel gerekliliktir çünkü farklı kimyasal bileşimler ve içerikler ürünün performansı üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olacaktır.
Faz bileşimi
Genellikle tozun mümkün olduğunca seramik ürünle aynı fiziksel faza sahip olması istenmekte ve sinterleme işlemi sırasında faz değişiminin oluşması beklenmemektedir. Her ne kadar bazen faz değişimi seramiklerin yoğunlaşmasını gerçekten destekleyebilse de çoğu durumda faz değişiminin meydana gelmesi seramiklerin sinterlenmesine yardımcı olmaz.
Parçacık boyutu ve morfolojisi
Genel olarak konuşursak, parçacıklar ne kadar ince olursa o kadar iyidir. Çünkü mevcut sinterleme teorisine göre kütle yoğunluğunun hızı, tozun boyutuyla (veya boyutu belirli bir güçle) ters orantılıdır. Parçacıklar ne kadar küçük olursa sinterleme o kadar kolay olur. Örneğin, yüksek spesifik yüzey alanı nedeniyle ultra ince alüminyum nitrür tozu, sinterleme işlemi sırasında sinterleme itici kuvvetini artıracak ve sinterleme işlemini hızlandıracaktır.
Düzenli şekilli seramik tozunun daha iyi akışkanlığı, sonraki kalıplama ve sinterleme üzerinde olumlu bir etkiye sahip olacaktır. Granülasyon prosesi, bağlayıcının etkisi altında tozun küresel bir şekil oluşturmasına izin vermektir, bu da dolaylı olarak Küresel seramik tozunun kalıplama ve sinterleme işlemleri sırasında seramik yoğunluğunun arttırılmasında olumlu bir rol oynadığını gösterir.
Tekdüzelik
Tozun tekbiçimliliği kolayca gözden kaçabilir ama aslında önemi önceki yönlerden daha önemlidir. Başka bir deyişle, önceki yönlerin performansı, tekdüzeliğini görmek için çok önemlidir.
Aynı şey parçacık boyutu için de geçerlidir. İnce parçacık boyutu önemlidir, ancak ortalama parçacık boyutu yalnızca ince ise ve dağılım düzensiz veya çok genişse, bu durum seramiklerin sinterlenmesine son derece zararlı olacaktır. Farklı boyutlardaki parçacıklar farklı sinterleme hızlarına sahip olduğundan, iri parçacıkların bulunduğu alanların yoğun olması muhtemel değildir. Aynı zamanda kaba parçacıklar da anormal tane büyümesinin çekirdeği haline gelebilir. Son olarak, seramiğin yalnızca daha yüksek bir sıcaklıkta yoğunlaştırılması gerekmiyor, aynı zamanda düzensiz bir mikro yapıya sahip olması da performansını ciddi şekilde etkiliyor.