Tái chế chất thải gốm sứ
Sản xuất và tiêu thụ gốm sứ ngày càng tăng qua từng năm, kéo theo đó là hàng chục triệu tấn chất thải gốm sứ. Đồng thời, tác hại do chất thải gốm sứ gây ra cũng bị chỉ trích rộng rãi. Với sự phổ biến rộng rãi của các khái niệm như phát triển xanh và phát triển bền vững, việc chuyển đổi chất thải gốm sứ thành tài nguyên có thể tái chế là đặc biệt quan trọng.
Hiện nay, có hai cách chính để tái sử dụng tài nguyên phế thải gốm sứ. Một là xử lý trực tiếp để tái chế các vật liệu gốm thải khác nhau thành đồ trang trí; hai là tái chế chúng làm nguyên liệu thô để tạo ra các sản phẩm khác nhau. Ứng dụng cụ thể như sau:
(1) Đồ thủ công tái chế
Sử dụng chất thải gốm sứ và chất thải khác tạo ra trong quá trình sản xuất làm nguyên liệu thô chính, nhiều tác phẩm nghệ thuật trang trí gốm sứ khác nhau được chuẩn bị thông qua thiết kế và tái kết hợp cá nhân hóa. Kết cấu, hoa văn, màu sắc của gốm và các hoa văn không đều được tạo ra sau khi gốm bị vỡ đều có giá trị thẩm mỹ độc đáo. Những sản phẩm gốm sứ phế thải này được kết hợp và xử lý thông qua thiết kế thẩm mỹ để tạo ra những sản phẩm thủ công không chỉ bảo vệ môi trường mà còn bảo vệ môi trường. Vẻ đẹp độc đáo, nó là một vật liệu trang trí xanh tốt. Phương pháp tái chế này có chi phí sử dụng tương đối thấp, quy trình sản xuất đơn giản và có thể được thiết kế để đáp ứng nhu cầu cá nhân của mọi người nên có giá trị khuyến mãi sâu rộng.
(2) Là nguyên liệu thô để chế biến
vật liệu xây dựng
Thành phần chính của chất thải rắn gốm sứ là silicat nên chất thải gốm sứ có hoạt tính nhất định. Sau khi xử lý, hiệu suất của nó có thể đáp ứng các yêu cầu của vật liệu hỗn hợp hoạt động và có thể được sử dụng làm vật liệu hỗn hợp xi măng. Ngoài ra, chất thải rắn gốm sứ cũng có thể được bổ sung dưới dạng cốt liệu vào vật liệu bê tông. Việc sử dụng cặn thải gốm sứ không chỉ có thể tiết kiệm xi măng và giảm chi phí mà còn giảm nhiệt độ bên trong bê tông, tăng cường cường độ sau này và cải thiện khả năng chống ăn mòn. Chất thải gốm sứ đã trở thành thành phần không thể thiếu và quan trọng trong sản xuất bê tông chất lượng cao.
Tái chế kim loại nặng
Chất thải gốm sứ chứa nhiều loại kim loại quý, đặc biệt là bạc và paladi, có giá trị cao để tái chế. Hiện nay, các phương pháp chính để chiết xuất kim loại quý từ chất thải gốm sứ bao gồm chiết lỏng-lỏng, khử natri cacbonat hòa tan axit nitric, v.v. Tái chế kim loại quý từ vật liệu phế thải để sản xuất tài nguyên tái tạo cao cấp không chỉ xử lý chất thải mà còn cũng mang lại lợi ích kinh tế đáng kể.
Gạch gốm tái chế
Chất thải gốm sứ cũng có thể được tái sử dụng trong quá trình sản xuất gốm sứ. Ví dụ, bùn thải và nước có thể được thêm vào thành phần của gạch men sau khi được tái chế và loại bỏ sắt. Thân màu xanh lá cây không tráng men cũng có thể được trộn và tái sử dụng. Chất thải tráng men màu xanh lá cây có thể được trộn với bùn và tái sử dụng mà không ảnh hưởng đến chất lượng nung men. Các vật liệu thải được nung ở nhiệt độ cao có thể được nghiền nát và tái sử dụng để tái tạo gốm sứ. Hiện nay, gốm sứ tái chế từ phế thải gốm sứ chủ yếu được sử dụng để sản xuất gạch men, gạch thấm, gạch cổ, tấm gốm xốp, v.v.
Công dụng khác
Chất thải gốm sứ có thể được sử dụng để chế tạo vật liệu chống cháy và cách nhiệt, đồng thời cũng có thể được sử dụng để chế tạo vật liệu xây dựng bằng gốm sứ mới, như vật liệu hấp thụ âm thanh, vật liệu hấp thụ sốc, vật liệu chứa nước, v.v. Chất thải gốm áp điện có thể được trộn lẫn vào các vật liệu giảm chấn và giảm chấn như nhựa đường và cao su để cải thiện hiệu suất giảm chấn của vật liệu.
Các yêu cầu đối với bột alumina trong các ứng dụng có giá trị gia tăng cao là gì?
Các hạt mật độ cao Alumina để phát triển tinh thể sapphire
Trên thực tế, sapphire là một tinh thể đơn alumina. Sự tăng trưởng của nó sử dụng bột alumina có độ tinh khiết cao với độ tinh khiết> 99,995% (thường được gọi là alumina 5N) làm nguyên liệu thô. Tuy nhiên, do mật độ đóng gói của các hạt alumina micronized nhỏ, thường nhỏ hơn 1g / cm3, lượng sạc của một lò nhỏ, ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất. Nói chung, alumina được cô đặc thành các hạt có mật độ cao thông qua xử lý thích hợp trước khi nạp để phát triển tinh thể.
Chất mài mòn nano-alumina cho chất mài mòn đánh bóng CMP
Hiện nay, chất lỏng đánh bóng CMP được sử dụng phổ biến bao gồm chất lỏng đánh bóng silica sol, chất lỏng đánh bóng oxit xeri và chất lỏng đánh bóng alumina. Hai loại đầu tiên có độ cứng hạt mài mòn nhỏ và không thể sử dụng để đánh bóng các vật liệu có độ cứng cao. Do đó, chất lỏng đánh bóng oxit có độ cứng Mohs của Nhôm 9 được sử dụng rộng rãi trong việc đánh bóng chính xác các bộ phận làm bằng sapphire và cửa sổ phẳng, chất nền thủy tinh kết tinh, gốm đa tinh thể YAG, ống kính quang học, chip cao cấp và các thành phần khác.
Kích thước, hình dạng và sự phân bố kích thước hạt của các hạt mài mòn đều ảnh hưởng đến hiệu quả đánh bóng. Do đó, các hạt alumina được sử dụng làm chất mài mòn đánh bóng cơ học hóa học phải đáp ứng các yêu cầu sau:
1. Để đạt được độ phẳng ở mức angstrom, kích thước hạt alumina ít nhất phải là 100nm và sự phân bố phải hẹp;
2. Để đảm bảo độ cứng, cần phải kết tinh pha α hoàn toàn. Tuy nhiên, để tính đến các yêu cầu về kích thước hạt ở trên, quá trình thiêu kết cần được hoàn thành ở nhiệt độ thấp hơn để tránh sự biến đổi pha α hoàn toàn trong khi hạt phát triển.
3. Vì quá trình đánh bóng tấm wafer có yêu cầu độ tinh khiết cực cao nên Na, Ca và các ion từ cần phải được kiểm soát chặt chẽ, lên đến mức ppm, trong khi các nguyên tố phóng xạ U và Th cần được kiểm soát ở mức ppb.
4. Chất lỏng đánh bóng có chứa Al2O3 có độ chọn lọc thấp, độ ổn định phân tán kém và dễ kết tụ, dễ gây trầy xước nghiêm trọng trên bề mặt đánh bóng. Nói chung, cần phải sửa đổi để cải thiện sự phân tán của nó trong dung dịch đánh bóng để có được bề mặt được đánh bóng tốt.
Alumina hình cầu phát xạ alpha thấp cho bao bì bán dẫn
Để đảm bảo độ tin cậy của các thiết bị bán dẫn và nâng cao khả năng cạnh tranh cốt lõi của sản phẩm, người ta thường phải sử dụng alumina hình cầu tia α thấp làm vật liệu đóng gói. Một mặt, nó có thể ngăn ngừa sự cố hoạt động của các thiết bị bộ nhớ do tia α gây ra, mặt khác, nó có thể tận dụng nhiệt độ cao. Độ dẫn điện mang lại hiệu suất tản nhiệt tốt cho thiết bị.
Gốm sứ trong suốt Alumina
Trước hết, nhằm ngăn ngừa tạp chất trong bột Al2O3 dễ dàng hình thành các pha khác nhau và làm tăng tâm tán xạ ánh sáng dẫn đến giảm cường độ ánh sáng chiếu theo hướng tới, từ đó làm giảm độ trong suốt của sản phẩm, độ tinh khiết của bột Al2O3 được yêu cầu không dưới 99,9% và phải là α-Al2O3 có cấu trúc ổn định. Thứ hai, để làm suy yếu hiệu ứng lưỡng chiết của chính nó, kích thước hạt của nó cũng phải giảm càng nhiều càng tốt. Do đó, kích thước hạt của bột dùng để chế tạo gốm sứ trong suốt alumina cũng phải nhỏ hơn 0,3 μm và có hoạt tính thiêu kết cao. Ngoài ra, để tránh kết tụ thành hạt lớn và làm mất đi ưu điểm của hạt nhỏ ban đầu, bột cũng phải đáp ứng yêu cầu về độ phân tán cao.
Chất nền gốm alumina truyền thông tần số cao
Gốm alumina có độ tinh khiết cao hiện là vật liệu nền đóng gói lý tưởng nhất và được sử dụng rộng rãi nhất do tính chất điện môi tốt, khả năng chịu tải cứng và khả năng chống xói mòn môi trường. Tuy nhiên, hiệu suất chính của chất nền alumina tăng lên khi hàm lượng alumina tăng lên. Để đáp ứng nhu cầu liên lạc tần số cao, độ tinh khiết của chất nền gốm alumina phải đạt 99,5% hoặc thậm chí 99,9%.
Máy nghiền phản lực quy trình sản xuất NdFeB thiêu kết
Chế tạo bột bằng máy nghiền phản lực (JM) là một loại phương pháp chế tạo bột mới sử dụng luồng không khí áp suất cao (thường là nitơ có độ tinh khiết cao) để tăng tốc các hạt bột lên tốc độ siêu âm trong buồng nghiền luồng không khí, khiến các hạt bột va chạm với nhau. và phá vỡ.
Quy trình cụ thể là: trộn các mảnh hydro đã nghiền (SC) với một tỷ lệ chất chống oxy hóa nhất định, sau đó thêm vào thùng cấp liệu của máy nghiền luồng khí, thêm vào buồng nghiền luồng khí theo lượng định lượng và nitơ áp suất cao (7kg ) được phun ra từ bốn vòi của buồng nghiền. , tăng tốc vật liệu lên tốc độ siêu âm để tạo thành tầng sôi và các hạt va chạm với nhau và vỡ ra. Đường kính của các hạt vỡ được phân bố trong khoảng 1-8 μm.
Tùy thuộc vào hiệu suất và sự phân bố của vật liệu, kích thước bột nghiền luồng không khí trung bình SMD nằm trong khoảng 2,5-4μm. Bột được tạo ra bằng phương pháp nghiền không khí không đồng đều và cần trộn ba chiều. Trước khi trộn, một tỷ lệ nhất định chất bôi trơn và chất chống oxy hóa được thêm vào thùng nguyên liệu theo quy trình để kiểm soát hàm lượng oxy và cải thiện hiệu suất định hướng đúc.
“Sức mạnh cốt lõi” của thiết bị bán dẫn—thành phần cacbua silic
Cacbua silic (SiC) là vật liệu gốm kết cấu có đặc tính tuyệt vời. Các bộ phận cacbua silic, nghĩa là các bộ phận thiết bị làm từ cacbua silic và vật liệu composite của nó làm vật liệu chính, có đặc tính mật độ cao, độ dẫn nhiệt cao, độ bền uốn cao, mô đun đàn hồi lớn, v.v., và có thể thích ứng với wafer epitaxy, khắc, v.v. Do môi trường phản ứng khắc nghiệt ở nhiệt độ cực cao và ăn mòn cao trong quá trình sản xuất, nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị bán dẫn chính như thiết bị tăng trưởng epiticular, thiết bị khắc và thiết bị oxy hóa / khuếch tán / ủ.
Theo cấu trúc tinh thể, có nhiều dạng tinh thể của cacbua silic. Hiện nay, SiC phổ biến chủ yếu là loại 3C, 4H và 6H. Các dạng tinh thể khác nhau của SiC có công dụng khác nhau. Trong số đó, 3C-SiC còn thường được gọi là β-SiC. Một ứng dụng quan trọng của β-SiC là làm vật liệu màng và lớp phủ. Vì vậy, β-SiC hiện là vật liệu chính để phủ nền than chì.
Theo quy trình chuẩn bị, các bộ phận cacbua silic có thể được chia thành cacbua silic lắng đọng hơi hóa học (CVD SiC), cacbua silic thiêu kết phản ứng, cacbua silic thiêu kết kết tinh lại, cacbua silic thiêu kết áp suất khí quyển, cacbua silic thiêu kết ép nóng, thiêu kết ép đẳng tĩnh nóng và cacbon hóa Silicon, v.v.
Các bộ phận cacbua silic
1. Các bộ phận cacbua silic CVD
Các thành phần cacbua silic CVD được sử dụng rộng rãi trong thiết bị khắc, thiết bị MOCVD, thiết bị epiticular SiC, thiết bị xử lý nhiệt nhanh và các lĩnh vực khác.
Thiết bị khắc: Phân khúc thị trường lớn nhất cho các thành phần cacbua silic CVD là thiết bị khắc. Các thành phần cacbua silic CVD trong thiết bị khắc bao gồm vòng lấy nét, vòi sen khí, khay, vòng cạnh, v.v. Do khả năng phản ứng và độ dẫn thấp của cacbua silic CVD với khí ăn mòn có chứa clo và flo, nó trở thành vật liệu lý tưởng cho plasma các thành phần như vòng lấy nét trong thiết bị khắc.
Lớp phủ nền than chì: Lắng đọng hơi hóa học ở áp suất thấp (CVD) hiện là quy trình hiệu quả nhất để chuẩn bị lớp phủ SiC dày đặc. Độ dày của lớp phủ CVD-SiC có thể kiểm soát được và có ưu điểm là tính đồng nhất. Các đế than chì được phủ SiC thường được sử dụng trong thiết bị lắng đọng hơi hóa học hữu cơ kim loại (MOCVD) để hỗ trợ và làm nóng các chất nền đơn tinh thể. Chúng là thành phần cốt lõi và quan trọng của thiết bị MOCVD.
2. Các bộ phận cacbua silic thiêu kết phản ứng
Đối với vật liệu SiC thiêu kết phản ứng (xâm nhập phản ứng hoặc liên kết phản ứng), độ co của đường thiêu kết có thể được kiểm soát dưới 1% và nhiệt độ thiêu kết tương đối thấp, giúp giảm đáng kể các yêu cầu về kiểm soát biến dạng và thiết bị thiêu kết. Vì vậy, công nghệ này có ưu điểm là dễ dàng chế tạo được các linh kiện có kích thước lớn và đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chế tạo cấu trúc quang học và chính xác.
12 phương pháp biến tính Bentonite
Việc biến đổi bentonite thường sử dụng các phương pháp vật lý, hóa học, cơ học và các phương pháp khác để xử lý bề mặt và thay đổi có mục đích các tính chất vật lý và hóa học của bề mặt khoáng sản theo nhu cầu ứng dụng.
1. Biến đổi natri
Vì montmorillonite có khả năng hấp phụ Ca2+ mạnh hơn Na+ nên bentonite được tìm thấy trong tự nhiên nói chung là đất có gốc canxi. Tuy nhiên, trong ứng dụng thực tế người ta nhận thấy khả năng trao đổi của Ca2+ trong đất gốc canxi thấp hơn nhiều so với Na+. Vì vậy, đất nền canxi thường được natri hóa trước khi đưa ra thị trường.
2. Sửa đổi lithium
Lithium bentonite có đặc tính trương nở, làm đặc và lơ lửng tuyệt vời trong nước, nồng độ cồn thấp và xeton thấp hơn, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các lớp phủ kiến trúc, sơn latex, lớp phủ đúc và các sản phẩm khác để thay thế các chất huyền phù cellulose hữu cơ khác nhau. Có rất ít nguồn tài nguyên bentonit lithium tự nhiên. Do đó, thạch hóa nhân tạo là một trong những phương pháp chính để điều chế lithium bentonite.
3. Sửa đổi quá trình lọc axit
Phương pháp biến đổi axit chủ yếu sử dụng các loại axit và nồng độ khác nhau để ngâm bentonite. Một mặt, dung dịch axit có thể hòa tan các cation kim loại giữa các lớp và thay thế chúng bằng H+ với thể tích nhỏ hơn và hóa trị thấp hơn, do đó làm giảm lực van der Waals giữa các lớp. Khoảng cách giữa các lớp tăng lên; mặt khác, tạp chất trong kênh có thể được loại bỏ, do đó mở rộng diện tích bề mặt riêng.
4. Sửa đổi kích hoạt rang
Phương pháp biến tính rang bentonite là nung bentonite ở các nhiệt độ khác nhau. Khi bentonite được nung ở nhiệt độ cao, nó sẽ liên tục mất nước bề mặt, nước liên kết trong cấu trúc khung xương và các chất ô nhiễm hữu cơ trong lỗ chân lông, khiến độ xốp tăng lên và cấu trúc trở nên phức tạp hơn.
5. Biến đổi hữu cơ
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp biến đổi hữu cơ là hữu cơ hóa bentonite, sử dụng các nhóm chức hữu cơ hoặc chất hữu cơ để thay thế các lớp bentonite để trao đổi cation hoặc nước cấu trúc, từ đó hình thành tổ hợp hữu cơ liên kết bằng liên kết cộng hóa trị, liên kết ion, liên kết ghép hoặc van der. Lực lượng Waal. Bentonit.
6. Sửa đổi trụ vô cơ
Sửa đổi vô cơ là mở rộng khoảng cách giữa các lớp bằng cách hình thành cấu trúc cột vô cơ giữa các lớp bentonite, tăng diện tích bề mặt cụ thể và hình thành cấu trúc mạng lỗ hai chiều giữa các lớp. Nó cũng ngăn bentonite bị xẹp trong môi trường nhiệt độ cao và cải thiện độ ổn định nhiệt của nó.
7. Biến đổi hỗn hợp vô cơ/hữu cơ
Phương pháp biến đổi hỗn hợp vô cơ/hữu cơ tận dụng khoảng trống lớn giữa các lớp và khả năng trao đổi cation của bentonite. Nó chủ yếu sử dụng các polyme vô cơ để mở các miền xen kẽ, sau đó sử dụng các chất kích hoạt để thay đổi tính chất bề mặt của bentonite. phương pháp.
8. Sửa đổi lò vi sóng
Nguyên lý biến đổi vi sóng là sử dụng vi sóng có tần số từ 300Hz đến 300GHz để xử lý bentonite và kích hoạt nó. Xử lý vi sóng có ưu điểm là thâm nhập mạnh, gia nhiệt đồng đều, vận hành an toàn và đơn giản, tiêu thụ năng lượng thấp và hiệu quả cao. Nó có kết quả tốt hơn khi kết hợp với phương pháp axit hóa và rang truyền thống.
9. Sửa đổi siêu âm
Bentonite biến đổi siêu âm có thể cải thiện hiệu suất hấp phụ của nó. Siêu âm ngắn hạn có thể làm tăng khoảng cách giữa các lớp và nới lỏng cấu trúc, giúp các ion kim loại dễ dàng xâm nhập hơn; siêu âm dài hạn có thể làm thay đổi liên kết Si-O-Si trên bề mặt các tấm tinh thể trong bentonite, thêm một số ion kim loại vào bentonite.
10. Biến đổi muối vô cơ
Biến tính muối vô cơ là ngâm bentonite vào dung dịch muối (NaCl, MgCl2, AlCl3, CaCl2, Cu(NO3)2, Zn(NO3)2, v.v.). Khả năng hấp phụ của bentonite biến tính bằng dung dịch muối thậm chí còn tốt hơn so với đất ban đầu. đã thấy sự gia tăng.
11. Sửa đổi doping kim loại đất hiếm
Các chất biến tính đất hiếm thường được sử dụng là muối lanthanum và oxit của chúng. Sau khi pha tạp bentonite với lanthanum kim loại đất hiếm, một lượng oxit và hydroxit kim loại nhất định được đưa vào bề mặt của nó hoặc giữa các lớp, do đó làm suy yếu montmorillonite trong bentonite. năng lượng liên kết giữa các lớp.
12. Sửa đổi nạp kim loại
Bentonite biến tính nạp kim loại sử dụng bentonite làm chất mang và sử dụng phương pháp sol-gel, phương pháp kết tủa trực tiếp, phương pháp ngâm tẩm và các quy trình khác để phân tán cao các thành phần hoạt động kim loại trên chất mang, sử dụng chất mang để có cấu trúc kích thước lỗ rỗng tốt và các đặc tính khác. các thành phần hoạt tính có thể phát huy tác dụng xúc tác tốt hơn trong phản ứng xúc tác.
Những phương pháp nào có thể giúp biến đổi bề mặt của bột siêu mịn?
Bột siêu mịn, còn được gọi là bột nano, dùng để chỉ một loại bột có kích thước hạt nằm trong phạm vi nanomet (1 ~ 100nm). Bột siêu mịn thường có thể được điều chế bằng cách nghiền bi, nghiền cơ học, phun, nổ, lắng đọng hóa học và các phương pháp khác.
Bột nano đã thu hút sự chú ý của mọi người nhờ các đặc tính đặc biệt của chúng về từ tính, xúc tác, hấp thụ ánh sáng, kháng nhiệt và điểm nóng chảy do hiệu ứng thể tích và hiệu ứng bề mặt. Tuy nhiên, do kích thước nhỏ và năng lượng bề mặt cao nên các hạt nano có xu hướng kết tụ một cách tự nhiên. Sự tồn tại của sự kết tụ sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của vật liệu bột nano. Để cải thiện độ phân tán và độ ổn định của bột và làm cho phạm vi ứng dụng của vật liệu rộng hơn, cần phải sửa đổi bề mặt của bột.
Có nhiều phương pháp biến đổi bề mặt, nói chung có thể được chia thành: biến đổi lớp phủ bề mặt, biến đổi hóa học bề mặt, biến đổi cơ hóa, biến đổi viên nang, biến đổi năng lượng cao và biến đổi phản ứng kết tủa.
Sửa đổi lớp phủ bề mặt
Sửa đổi lớp phủ bề mặt có nghĩa là không có phản ứng hóa học giữa chất biến tính bề mặt và bề mặt hạt. Lớp phủ và các hạt được kết nối bằng phương pháp vật lý hoặc lực van der Waals. Phương pháp này phù hợp để biến đổi bề mặt của hầu hết các loại hạt vô cơ. Phương pháp này chủ yếu sử dụng các hợp chất vô cơ hoặc hợp chất hữu cơ để phủ lên bề mặt hạt nhằm làm suy yếu sự kết tụ của hạt. Hơn nữa, lực đẩy không gian do lớp phủ tạo ra khiến các hạt rất khó tái hợp. Các chất biến tính được sử dụng để biến đổi lớp phủ bao gồm chất hoạt động bề mặt, chất siêu phân tán, chất vô cơ, v.v.
Các loại bột có thể áp dụng: cao lanh, than chì, mica, hydrotalcite, vermiculite, rectorite, oxit kim loại và silicat phân lớp, v.v.
Biến đổi hóa học bề mặt
Biến đổi hóa học bề mặt sử dụng sự hấp phụ hoặc phản ứng hóa học của các nhóm chức trong các phân tử hữu cơ trên bề mặt bột vô cơ để biến đổi bề mặt hạt. Ngoài việc biến đổi nhóm chức bề mặt, phương pháp này còn bao gồm biến đổi bề mặt bằng phản ứng gốc tự do, phản ứng chelat, hấp phụ sol, v.v..
Các loại bột có thể áp dụng: cát thạch anh, bột silica, canxi cacbonat, cao lanh, bột talc, bentonite, barit, wollastonite, mica, đất tảo cát, brucite, bari sunfat, dolomit, titan dioxide, nhôm hydroxit, các loại bột khác nhau như magiê hydroxit và oxit nhôm.
Biến đổi cơ hóa
Biến đổi cơ hóa học đề cập đến sự thay đổi cấu trúc mạng tinh thể, dạng tinh thể, v.v. thông qua các phương pháp cơ học như nghiền, mài và ma sát. Năng lượng trong hệ thống tăng lên và nhiệt độ tăng lên, điều này thúc đẩy quá trình hòa tan hạt, phân hủy nhiệt và tạo ra tự do. Một phương pháp biến đổi sử dụng các gốc hoặc ion để tăng cường hoạt động bề mặt của khoáng chất và thúc đẩy phản ứng hoặc sự gắn kết của khoáng chất và các chất khác để đạt được mục đích biến đổi bề mặt.
Các loại bột có thể áp dụng: cao lanh, bột talc, mica, wollastonite, titan dioxide và các loại bột khác.
Sửa đổi viên nang
Sửa đổi viên nang là một phương pháp sửa đổi bề mặt bao phủ bề mặt của các hạt bột bằng một lớp màng có độ dày đồng đều và nhất định.
Phương pháp biến đổi năng lượng cao
Phương pháp biến đổi năng lượng cao là phương pháp sử dụng phương pháp xử lý bằng plasma hoặc bức xạ để bắt đầu phản ứng trùng hợp nhằm đạt được sự biến đổi.
Sửa đổi phản ứng lượng mưa
Phương pháp phản ứng kết tủa là thêm chất kết tủa vào dung dịch chứa các hạt bột hoặc thêm một chất có thể kích hoạt sự tạo ra chất kết tủa trong hệ phản ứng, để các ion biến đổi trải qua phản ứng kết tủa và kết tủa trên bề mặt của các hạt , do đó phủ lên các hạt. Phương pháp kết tủa có thể chủ yếu được chia thành phương pháp kết tủa trực tiếp, phương pháp kết tủa đồng đều, phương pháp tạo mầm không đồng nhất, phương pháp đồng kết tủa, phương pháp thủy phân, v.v.
Các loại bột có thể áp dụng: titan dioxide, mica ngọc trai, alumina và các chất màu vô cơ khác.
Ứng dụng máy nghiền phản lực trong lớp phủ chống ăn mòn
Tro bay hay còn gọi là tro bay là chất thải dạng bột được hình thành do nung trong nồi hơi.
Tro bay thường được thu giữ từ khí thải bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện hoặc thiết bị lọc hạt khác trước khi khí thải đến ống khói.
Tro bay bao gồm các tinh thể, thân thủy tinh và cacbon dư. Nó có màu xám hoặc xám đen và có hình dạng không đều. Hầu hết các hạt đều có dạng vi cầu, với kích thước hạt từ 0,1 đến 300,0 μm, mật độ khoảng 2 g/cm3 và mật độ khối từ 1,0 đến 300,0 μm. 1,8 g / cm3, nó có diện tích bề mặt riêng lớn và hoạt động hấp phụ mạnh.
Cơ chế chống ăn mòn của lớp phủ tăng cường tro bay
Tro bay chứa một số lượng lớn các hạt vi nhựa và cấu trúc thủy tinh xốp. Hơn nữa, sau khi các vi hạt bị nghiền nát, tức là sau khi bề mặt bị phá hủy, nhiều cấu trúc lỗ chân lông và cấu trúc thủy tinh xốp sẽ lộ ra, điều này có thể làm tăng diện tích bề mặt riêng của bột. Bằng cách tận dụng những đặc điểm này, nó có thể được sử dụng làm chất độn trong các sản phẩm khác, do đó làm cho nó trở thành chất độn có chức năng tốt hơn cho lớp phủ. Nghiên cứu cho thấy tro bay siêu mịn, dùng làm chất độn sơn, có thể kết hợp giữa lớp phủ, làm phẳng và chống mài mòn.
Khả năng chống ăn mòn của lớp phủ có liên quan chặt chẽ đến độ xốp của lớp phủ. Tro bay được thêm vào làm chất độn trong lớp phủ. Do tác dụng pozzolanic của tro bay, nó có thể lấp đầy các lỗ rỗng của lớp phủ để ngăn chặn môi trường ăn mòn xâm nhập vào bên trong lớp phủ thông qua lớp phủ chống ăn mòn.
Tro bay có tính chất cơ học tốt. Lớp phủ hỗn hợp tro bay/nhựa có thể tăng độ bền của lớp phủ, ngăn ngừa các lỗ rỗng cục bộ do mài mòn và mất khả năng bảo vệ, đồng thời kéo dài đáng kể tuổi thọ của lớp phủ.
Việc bổ sung polyme dẫn điện không chỉ cải thiện hiệu suất chặn nước của lớp phủ mà còn làm giảm tốc độ oxy hóa của kim loại. Bằng cách thêm bột kẽm hoặc bột nhôm vào lớp phủ chống ăn mòn, vật liệu hoạt động sẽ trở thành cực dương của phản ứng ăn mòn và bảo vệ ma trận kim loại làm cực âm.
Ứng dụng máy nghiền phản lực trong lớp phủ chống ăn mòn
Khác với nguyên lý nghiền cơ học truyền thống, dưới tác động của luồng không khí tốc độ cao, vật liệu bị nghiền nát do tác động giữa các hạt của chính nó, tác động và lực cắt của luồng khí lên vật liệu và tác động, ma sát và cắt của vật liệu. vật liệu và các bộ phận khác. Ngoài lực va chạm, lực nghiền còn bao gồm lực ma sát và lực cắt. Ma sát được gây ra bởi sự ma sát và chuyển động mài giữa các hạt vật liệu và thành trong. Tất nhiên, quá trình ma sát và mài mòn này cũng xảy ra giữa các hạt. Bởi vì hai phương pháp nghiền tác động và nghiền chủ yếu thích hợp để nghiền mịn các vật liệu giòn nên chúng đặc biệt phù hợp.
Máy nghiền phản lực có một số đặc điểm đặc biệt vì nó khác với máy nghiền thông thường về phương pháp và nguyên lý nghiền:
Độ mịn của sản phẩm là đồng đều. Đối với máy nghiền luồng không khí, trong quá trình nghiền, do lực ly tâm của luồng không khí quay nên các hạt thô và mịn có thể được tự động phân loại.
Kích thước hạt trung bình của vật liệu nghiền là mịn và có thể được nghiền đến mức dưới micron;
Quá trình sản xuất diễn ra liên tục, năng lực sản xuất lớn, mức độ tự kiểm soát và tự động hóa cao.
Quy trình chuẩn bị bột siêu mịn canxit
Bột siêu mịn canxit, là một loại vật liệu khoáng phi kim loại được sử dụng phổ biến, có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và công nghệ. Quá trình chuẩn bị và chất lượng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và khả năng cạnh tranh thị trường của sản phẩm. Trong bài viết này chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn quy trình điều chế bột siêu mịn canxit và giá thành của nó, hy vọng sẽ cung cấp cho các bạn những thông tin có giá trị.
Quy trình chuẩn bị bột siêu mịn canxit
Việc điều chế bột siêu mịn canxit chủ yếu liên quan đến quá trình nghiền. Sau đây là quy trình chung:
1. Lựa chọn nguyên liệu
Chọn quặng canxit chất lượng cao làm nguyên liệu thô là bước đầu tiên trong việc điều chế bột siêu mịn. Chất lượng của nguyên liệu thô liên quan trực tiếp đến độ tinh khiết và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.
2. đập vỡ
Quặng canxit đã chọn sẽ được nghiền nát, thường sử dụng máy nghiền hàm, máy nghiền hình nón và các thiết bị khác để nghiền quặng ban đầu thành các hạt nhỏ hơn.
3. Mài
Sau khi nghiền, các hạt được nghiền tiếp bằng thiết bị nghiền siêu mịn để thu được loại bột siêu mịn cần thiết. Việc lựa chọn thiết bị nghiền siêu mịn và điều chỉnh các thông số quy trình có tác động quan trọng đến độ mịn và sự phân bố hạt của sản phẩm.
4. Chấm điểm
Bột canxit nghiền có thể có độ không đồng nhất hạt nhất định. Bột siêu mịn được sàng lọc và phân loại thông qua thiết bị phân loại để đạt được độ mịn cần thiết.
5. Bao bì
Bột siêu mịn canxit cuối cùng thu được được đóng gói thông qua thiết bị đóng gói để đảm bảo chất lượng sản phẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo quản, vận chuyển và bán hàng.
Bột siêu mịn canxit là một vật liệu khoáng phi kim loại quan trọng, quy trình điều chế và giá cả của nó rất quan trọng đối với các ngành công nghiệp và lĩnh vực ứng dụng liên quan.
Hiệu quả biến đổi bề mặt của bột silica có tốt hay không phụ thuộc vào những điểm này!
Bản thân bột silica là một chất phân cực và ưa nước. Nó có các đặc tính giao diện khác với ma trận polymer và có khả năng tương thích kém. Thường khó phân tán trong vật liệu nền. Vì vậy, việc biến đổi bề mặt của bột silica thường được yêu cầu. Thay đổi có mục đích các tính chất vật lý và hóa học của bề mặt bột silica theo nhu cầu của ứng dụng, từ đó cải thiện khả năng tương thích của nó với vật liệu polymer hữu cơ và đáp ứng các yêu cầu về độ phân tán và tính lưu động của nó trong vật liệu polymer.
Các yếu tố như chất lượng nguyên liệu thô của bột silica, quy trình biến tính, phương pháp biến tính bề mặt và chất biến tính, liều lượng chất biến tính, điều kiện quá trình biến tính (nhiệt độ biến tính, thời gian, pH và tốc độ khuấy) đều ảnh hưởng đến hiệu ứng biến đổi bề mặt của bột silica. Trong số đó, phương pháp sửa đổi bề mặt và chất biến tính là những yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả sửa đổi.
1. Chất lượng nguyên liệu bột silica
Loại, kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng, nhóm chức bề mặt và các tính chất khác của bột silica ảnh hưởng trực tiếp đến sự kết hợp của nó với các chất biến tính bề mặt. Hiệu ứng biến đổi của các loại bột silica khác nhau cũng khác nhau. Trong số đó, bột silica hình cầu có tính lưu động tốt, dễ kết hợp với chất biến tính trong quá trình biến tính và có thể phân tán tốt hơn trong hệ thống polyme hữu cơ. Và mật độ, độ cứng, hằng số điện môi và các tính chất khác tốt hơn đáng kể so với bột silica góc.
2. Phương pháp sửa đổi và sửa đổi bề mặt
Hiện nay, các phương pháp biến đổi bề mặt của bột silica chủ yếu là biến đổi hữu cơ, biến đổi vô cơ và biến đổi cơ hóa, trong đó phương pháp biến đổi được sử dụng phổ biến nhất là biến đổi hữu cơ. Khi hiệu ứng sửa đổi đơn lẻ không tốt, bạn có thể cân nhắc kết hợp sửa đổi hữu cơ với các phương pháp sửa đổi khác để sửa đổi tổng hợp.
(1) Biến đổi hữu cơ
Biến đổi hữu cơ là phương pháp sử dụng các nhóm chức trong chất hữu cơ để thực hiện hấp phụ vật lý, hấp phụ hóa học và phản ứng hóa học trên bề mặt bột silica để thay đổi tính chất bề mặt của bột silica.
(2) Biến đổi vô cơ
Biến đổi vô cơ đề cập đến việc phủ hoặc kết hợp kim loại, oxit vô cơ, hydroxit, v.v. trên bề mặt bột silica để tạo ra các chức năng mới cho vật liệu. Ví dụ, Oyama và cộng sự. đã sử dụng phương pháp kết tủa để phủ Al(OH)3 lên bề mặt SiO2, sau đó bọc SiO2 đã biến tính bằng polydivinylbenzen, có thể đáp ứng một số yêu cầu ứng dụng đặc biệt nhất định.
(3) Biến đổi cơ hóa
Biến đổi cơ hóa học trước tiên đề cập đến việc sử dụng lực mài siêu mịn và các lực cơ học mạnh khác để kích hoạt bề mặt của các hạt bột để tăng điểm hoạt động hoặc nhóm hoạt động trên bề mặt bột silica, sau đó kết hợp các chất biến tính để đạt được sự biến đổi tổng hợp của bột silica.
3. Liều lượng điều chỉnh
Lượng chất biến tính thường liên quan đến số lượng điểm hoạt động (chẳng hạn như Si-OH) trên bề mặt bột silica và lớp đơn phân tử và độ dày lưỡng phân tử của chất biến tính bao phủ bề mặt.
Khi lượng chất biến tính quá nhỏ, mức độ hoạt hóa bề mặt của bột silica biến tính sẽ không cao; khi lượng chất biến tính quá lớn, nó không chỉ làm tăng chi phí sửa đổi mà còn tạo thành một lớp vật lý nhiều lớp trên bề mặt bột silica biến tính. Sự hấp phụ làm cho bề mặt tiếp xúc giữa bột silica và polyme hữu cơ tạo thành một lớp yếu, dẫn đến không có khả năng hoạt động như một cầu nối phân tử đơn lẻ.
4. Quá trình sửa đổi và tối ưu hóa điều kiện
Các quy trình biến đổi thường được sử dụng cho bột silica chủ yếu bao gồm biến đổi khô, biến đổi ướt và biến đổi hỗn hợp.
Biến tính khô là biến đổi trong đó bột silica được phân tán trong thiết bị biến tính ở trạng thái tương đối khô và kết hợp với một lượng chất biến tính bề mặt nhất định ở nhiệt độ nhất định. Quá trình sửa đổi khô đơn giản và có chi phí sản xuất thấp. Đây hiện là phương pháp biến đổi bề mặt chính của bột silica trong nước và phù hợp với bột silica ở cấp độ micron.
Ngoài ra, để đạt được hiệu quả biến tính tốt của bột silica, cần kiểm soát nhiệt độ, độ pH, thời gian, tốc độ khuấy và các điều kiện xử lý khác trong quá trình biến tính.
Nhiệt độ biến tính là điều kiện quan trọng cho quá trình ngưng tụ, khử nước và hình thành liên kết cộng hóa trị mạnh giữa chất biến tính và bột silica. Nhiệt độ sửa đổi không được quá cao hoặc quá thấp. Nhiệt độ quá cao sẽ khiến chất biến tính bị phân hủy hoặc bay hơi, nhiệt độ quá thấp sẽ khiến chất biến tính bị phân hủy hoặc bay hơi. Điều này sẽ làm giảm tốc độ phản ứng giữa chất biến tính và bột silica, ảnh hưởng đến hiệu quả biến tính.
Tìm hiểu về silicon đen và ứng dụng của nó
Nguồn gốc của cái tên silicon đen là do mắt người nhìn thấy có màu đen. Do cấu trúc vi mô trên bề mặt, silicon đen có thể hấp thụ gần 100% ánh sáng tới và rất ít ánh sáng bị phản xạ nên nó có màu đen đối với mắt người.
Các đặc tính quang học và bán dẫn độc đáo của vật liệu silicon đen đã mang lại nhiều ứng dụng cho cảm biến quang điện (bộ tách sóng quang, camera chụp ảnh nhiệt, v.v.), chẳng hạn như camera ánh sáng yếu hoạt động ở dải kép nhìn thấy và cận hồng ngoại, mang lại lợi ích to lớn cho các ứng dụng dân sự và quân sự. Đến với nhiều tiện ích.
Một trong những đặc tính hấp dẫn nhất của silicon đen là độ phản xạ khá thấp và khả năng hấp thụ góc rộng trên phạm vi quang phổ rộng. Độ phản xạ của silicon đen thường có thể đạt dưới 10%, điều này rất hữu ích cho các tế bào nano hoặc dây nano. Cấu trúc đặc biệt của tỷ lệ đường kính có thể làm giảm độ phản xạ trung bình xuống dưới 3% bằng cách tối ưu hóa các thông số quy trình.
Với sự phát triển của công nghệ xử lý tinh xảo silicon, cấu trúc vi mô của silicon đen đã phát triển từ cấu trúc nanocone sớm nhất được xử lý bằng laser femtosecond đến các cấu trúc kim tự tháp, lỗ, dây nano và hỗn hợp.
Sau nhiều năm thăm dò, nhiều hệ thống xử lý khác nhau đã được thiết lập cho các phương pháp xử lý silicon đen. Các phương pháp thường được sử dụng bao gồm phương pháp laser femto giây, phương pháp khắc điện hóa, phương pháp khắc ion phản ứng, phương pháp axit, phương pháp kiềm, phương pháp khắc có hỗ trợ kim loại, v.v. Mỗi phương pháp xử lý có hình thái cấu trúc vi mô khác nhau và các đặc tính quang học sẵn có.
Đồng thời, định nghĩa về silicon đen đã dần được mở rộng. Nó không còn bị giới hạn ở silicon có cấu trúc vi mô được xử lý bằng laser femto giây và màu sắc không bị giới hạn ở màu đen. Miễn là nó có khả năng bẫy ánh sáng rõ ràng, nó có thể được gọi là silicon có cấu trúc vi mô. Nó là chất liệu silicon màu đen.
Bằng cách kiểm soát kích thước cấu trúc đặc trưng của silicon xốp nhiều lớp, các nhà nghiên cứu kiểm soát một cách nhân tạo những thay đổi trong chỉ số khúc xạ của nó. Bề mặt silicon có hiệu ứng hấp thụ khác nhau đối với các ánh sáng khác nhau và cuối cùng các màu sắc khác nhau xuất hiện dưới mắt người. Giải pháp kỹ thuật này có thể được áp dụng cho máy dò bốn góc phần tư, sao cho mỗi góc phần tư thể hiện các đặc tính phản ứng quang phổ khác nhau.
Là một vật liệu mới, silicon đen có nhiều đặc tính tuyệt vời và đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như tốc độ hấp thụ ánh sáng và độ nhạy sáng cực cao, có thể được sử dụng làm lớp hấp thụ của bộ tách sóng quang; sử dụng đặc tính chống phản xạ và góc rộng của silicon đen. Các đặc điểm như độ hấp thụ có thể cải thiện hiệu suất của thiết bị như tốc độ phản ứng quang điện và dải phổ phản hồi; Cấu trúc hình chóp của silicon đen có đặc tính phát xạ trường tuyệt vời nên nó có thể được sử dụng làm vật liệu phát xạ trường. Silicon đen cũng có đặc tính phát quang tuyệt vời. Do đặc tính phát quang của nó, nó có thể được sử dụng làm vật liệu phát quang; sử dụng diện tích bề mặt riêng cực cao của silicon đen, nó có thể được sử dụng làm chất kết dính rắn hoặc cấu trúc tản nhiệt giữa các vật liệu silicon.
Trong nhiều ứng dụng, vật liệu silicon đen đã cho thấy giá trị to lớn của chúng trong việc cải thiện hiệu suất quang điện của pin mặt trời silicon tinh thể công nghiệp. Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ wafer silicon cắt dây kim cương, lớp hư hỏng trong quá trình cắt wafer silicon đã giảm đáng kể và cũng có thể cung cấp các tấm silicon đơn tinh thể hoặc đa tinh thể mỏng hơn, điều này đã thúc đẩy đáng kể sự phát triển mạnh mẽ của ngành quang điện và cải thiện hiệu suất của các thiết bị. Hiệu suất chuyển đổi quang điện, tế bào quang điện đang rất cần công nghệ bề mặt phía trước với độ phản xạ thấp và khả năng hấp thụ góc rộng và thiết kế cấu trúc với khả năng hấp thụ nâng cao. Công nghệ silicon đen cho thấy khả năng ghép nối tự nhiên trong trường quang điện.