Y gwahaniaeth rhwng silica danwydd asilica gwaddodol
Mae carbon du gwyn yn derm cyffredinol ar gyfer silicadau powdr amorffaidd gwyn a chynhyrchion silicad. Mae'n cyfeirio'n bennaf at silica gwaddodol, silica danwydd, gel silica ultrafine ac airgel, gan gynnwys silicad alwminiwm synthetig powdr a silicad calsiwm. Yn ôl y dull cynhyrchu, gellir rhannu silica yn silica dyodiad a silica danwydd (enw gwyddonol: silica danwydd).
Mae silica wedi'i ffrio yn nanoronynnau colloidal solet tryloyw amorffaidd gwyn mewn cyflwr arferol. Nid yw'n wenwynig ac mae ganddo arwynebedd arwyneb penodol mawr (100 ~ 400m2 / g). Mae silica danwydd yn silica gradd nanomedr i gyd. Mae purdeb y cynnyrch yn fwy na 99.8%, diamedr y gronynnau gwreiddiol yw 10 ~ 40nm, ac mae'r silica gwaddodol wedi'i rannu'n silica gwaddodol traddodiadol a silica gwaddodol arbennig. Mae'r cyntaf yn cyfeirio at silica, sy'n seiliedig ar asid (asid sylffwrig, asid hydroclorig, ac ati), CO2 a sodiwm silicad. Mae'r olaf yn cyfeirio at dechnoleg disgyrchiant uchel, sol-gel, ac ati. Silicon deuocsid a gynhyrchir trwy ddulliau arbennig fel dull crisial, dau ddull crisialu neu ddull microemwlsiwn gwrthdroi micelle.
1. Dull cynhyrchu silica
Y dull traddodiadol o baratoi silica yw defnyddio sodiwm silicad, tetraclorid silicon ac orthosilicate tetraethyl fel ffynhonnell silicon. Ac eithrio sodiwm silicad, mae costau eraill yn uchel. Mae'r dull newydd yn defnyddio mwyn nonmetallig rhad fel ffynhonnell silicon, sy'n lleihau cost cynhyrchu silica yn fawr.
1.1 dull cyfnod nwy
Dull dyddodi anwedd cemegol (CAV) ydyw yn bennaf, a elwir hefyd yn ddull pyrolysis, dull sych neu ddull hylosgi. Ei ddeunyddiau crai yw tetraclorid silicon, ocsigen (neu aer) a hydrogen, sy'n cael eu ffurfio trwy adweithio ar dymheredd uchel. Mae hafaliad yr adwaith fel a ganlyn
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
Ar ôl sychu, tynnu a hidlo, anfonir aer a hydrogen i'r ffwrnais hydrolysis synthetig. Anfonir deunydd crai tetraclorid silicon at yr anweddydd i'w gynhesu a'i anweddu, a chymerir yr aer sych a hidlo fel y cludwr a'i anfon i'r ffwrnais hydrolysis synthetig. Ar ôl i tetraclorid silicon gael ei nwyeiddio ar dymheredd uchel, caiff ei hydroli gyda rhywfaint o hydrogen ac ocsigen (neu aer) ar dymheredd uchel. Ar yr adeg hon, mae'r gronynnau o silica danwydd yn fân iawn ac yn ffurfio aerosol gyda'r nwy, nad yw'n hawdd ei ddal. Felly, mae'n cael ei agregu yn gyntaf i ronynnau mwy yn yr agregydd, ac yna'n cael ei gasglu gan y gwahanydd aer cylchdro, ac yna'n cael ei anfon i'r ffwrnais diaconiad i lanhau silica danwydd ag aer poeth neu stêm ategol Du i pH 3.6 neu'n uwch yw'r cynnyrch gorffenedig.
1.2 dull dyodiad
Mae'r dull dyodiad, a elwir hefyd yn ddull asideiddio sodiwm silicad, yn defnyddio toddiant sodiwm silicad i adweithio ag asid i gael silica trwy wlybaniaeth, hidlo, golchi, sychu a chalchynnu. Mae hafaliad yr adwaith fel a ganlyn
Na2SiO3 + 2H + -> silica + 2Na + + H20
Mae silica yn ddeunydd atgyfnerthu anhepgor mewn diwydiant rwber. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn teiars, cynhyrchion rwber, resin, cotio, inc, plaladdwr, gwneud papur, fferyllol a meysydd diwydiannol eraill. Ar hyn o bryd, mae mwy na 90% o silica yn Tsieina yn cael ei ddefnyddio mewn diwydiant rwber, a defnyddir 60% ohono yn y diwydiant esgidiau.
2. Cymhariaeth o silica danwydd a silica gwaddodol
2.1 gwahaniaethau strwythurol rhwng silica danwydd a silica gwaddodol
Nid yw silica danwydd yn cael ei falu na'i sychu'n arbennig. Beth bynnag, y gronyn lleiaf yw'r prif ronyn, ond bydd yn crynhoi fwy neu lai (oherwydd mae yna lawer o grwpiau hydrocsyl silicon ar ei wyneb), a'r arwyneb arbennig yw ei eiddo pwysicaf. Mae gan gel silica arwynebedd mewnol mawr, a dyna'r rheswm pam mae ganddo allu arsugniad cryf. Mewn cyferbyniad, mae gronynnau cynradd silica danwydd yn cael eu hydroli gan fflam, sydd ag arwynebedd allanol yn unig. Mae hyn hefyd yn esbonio pam mae priodweddau rheolegol llawer o systemau ynghyd â silica danwydd wedi cael eu gwella'n fawr, megis rhoi silica danwydd mewn haenau powdr.
Ffigur 1. Cymhariaeth o fodelau strwythur silica danwydd a silica gwaddodol
2.2 gwahaniaeth rhif hydrocsyl silicon rhwng silica danwydd a silica gwaddodol
Mae'r gwahaniaeth o golli silica yn sychu yn cael dylanwad mawr ar nodweddion y cynnyrch a pherfformiad y cais. Gorau po isaf y bydd silica yn sychu. Er enghraifft, yr isaf yw'r golled sychu, y gorau yw'r inswleiddiad o rwber silicon a ddefnyddir ar gyfer cebl. Gall colli sychu isel gynyddu sefydlogrwydd gludyddion a seliwyr a ychwanegir â silica wrth eu storio. Mewn gwirionedd, mae'r prif wahaniaeth rhwng silica yn gorwedd yn y gwahanol grwpiau hydrocsyl silicon (hynny yw, SiOH / Nm2). Mae swm y hydrocsyl silicon o silica danwydd hydroffilig rhwng 2 a 3. Mewn cyferbyniad, mae cynnwys hydrocsyl silicon o silica gwaddodol tua 6. Mae cynnwys silicon hydrocsyl silica wedi'i addasu ar yr wyneb yn llai nag 1.
2.3 gwahaniaeth purdeb silicon rhwng silica danwydd a silica gwaddodol
Mae'r gwahaniaeth mewn purdeb silica hefyd yn nodedig. Cyn belled ag y mae anionau yn y cwestiwn, dim ond ychydig bach o ïonau clorid ac amhureddau ocsid metel sy'n cynnwys silica danwydd. Mae anionau silica gwaddodol yn cynnwys ïonau radical asid, ïonau alcalïaidd ac ïonau metel daear alcalïaidd (tua 1000 ppm). Mae gwahaniaeth technoleg proses yn arwain at wahaniaeth purdeb cynnyrch.
GG silica danwydd; 99.8%
Silcia gwaddodol .95%