ในฐานะซัพพลายเออร์ของซิลิกาที่มีควัน ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุที่โดดเด่นนี้ ซิลิกาฟูมหรือที่รู้จักกันในชื่อซิลิกาไพโรเจนิกเป็นผงสีขาวละเอียดพร้อมคุณสมบัติเฉพาะตัวที่ทำให้มีคุณค่าสูงในอุตสาหกรรมหลายประเภท ในบล็อกโพสต์นี้ ฉันจะเจาะลึกองค์ประกอบทางเคมีของซิลิกาที่ถูกรมควัน กระบวนการผลิต และการใช้งานต่างๆ
องค์ประกอบทางเคมีของซิลิกาฟูม
ซิลิกาที่ถูกควันประกอบด้วยซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) เป็นหลัก ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้ซิลิการมควันแตกต่างจากซิลิการูปแบบอื่นๆ ก็คือโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์และมีความบริสุทธิ์สูง องค์ประกอบทางเคมีของซิลิกาที่ถูกรมควันสามารถอธิบายได้ในแง่ขององค์ประกอบขององค์ประกอบและโมเลกุล
องค์ประกอบองค์ประกอบ
องค์ประกอบองค์ประกอบของซิลิกาที่ถูกรมควันนั้นถูกครอบงำด้วยซิลิคอน (Si) และออกซิเจน (O) โดยที่ซิลิคอนคิดเป็นประมาณ 46% ของน้ำหนัก และออกซิเจนคิดเป็น 54% ที่เหลือ อาจมีปริมาณการติดตามขององค์ประกอบอื่นๆ ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่ใช้และกระบวนการผลิต โดยทั่วไปธาตุรองเหล่านี้ได้แก่ อะลูมิเนียม (Al) เหล็ก (Fe) ไทเทเนียม (Ti) และแคลเซียม (Ca) แต่ความเข้มข้นของธาตุเหล่านี้มักจะต่ำมาก โดยมักจะน้อยกว่า 0.1%
โครงสร้างโมเลกุล
ซิลิกาฟูมมีโครงสร้างสามมิติที่มีการแตกแขนงสูง ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคปฐมภูมิทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 7 ถึง 40 นาโนเมตร อนุภาคปฐมภูมิเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต จากนั้นจึงหลอมรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างมวลรวมและจับเป็นก้อน พื้นผิวของอนุภาคซิลิกาที่ถูกรมควันถูกปกคลุมไปด้วยหมู่ไซลานอล (Si - OH) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ
หมู่ไซลานอลสามารถมีส่วนร่วมในพันธะไฮโดรเจน ซึ่งช่วยให้ซิลิกาที่ถูกรมควันมีปฏิกิริยากับโมเลกุลและพื้นผิวอื่นๆ คุณสมบัตินี้รับผิดชอบต่อคุณลักษณะที่เป็นประโยชน์หลายประการของซิลิกาที่ถูกรมควัน เช่น การทำให้หนาขึ้น ทิโซโทรปิก และการเสริมแรง
กระบวนการผลิต
ซิลิกาที่ถูกควันเกิดขึ้นผ่านปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่อุณหภูมิสูงของซิลิคอนเตตระคลอไรด์ (SiCl₄) ในเปลวไฟออกซิเจนและไฮโดรเจน กระบวนการสามารถสรุปได้ในขั้นตอนต่อไปนี้:
- การกลายเป็นไอ: ซิลิคอนเตตระคลอไรด์ระเหยและผสมกับก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจน
- การเผาไหม้: จากนั้นนำส่วนผสมเข้าไปในห้องเผาไหม้ ซึ่งไฮโดรเจนและออกซิเจนทำปฏิกิริยาจนเกิดเปลวไฟที่มีอุณหภูมิสูง (ประมาณ 1,000 - 1200°C) ในเปลวไฟนี้ ซิลิคอนเตตระคลอไรด์จะทำปฏิกิริยากับไอน้ำ (ที่เกิดจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนและออกซิเจน) ตามสมการทางเคมีต่อไปนี้:
[Sicel_ {4}+2h_ {2} O \ ลูกศรขวา Sio_ {2}+4hcl] - การก่อตัวของอนุภาค: ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดอนุภาคซิลิคอนไดออกไซด์ซึ่งเกิดนิวเคลียสและเติบโตในสถานะก๊าซ เมื่ออนุภาคชนกัน อนุภาคจะหลอมรวมเข้าด้วยกันจนกลายเป็นมวลรวมและจับตัวเป็นก้อน
- การทำความเย็นและการสะสม: หลังจากทำปฏิกิริยา กระแสก๊าซร้อนที่มีอนุภาคซิลิกาที่ถูกรมควันจะถูกทำให้เย็นลง และอนุภาคจะถูกรวบรวมโดยใช้ระบบการกรอง จากนั้น ซิลิกาที่สะสมไว้จะถูกนำไปผ่านกระบวนการหลังการบำบัด เช่น การเติมอากาศ และการปรับเปลี่ยนพื้นผิว เพื่อปรับปรุงลักษณะการจัดการและประสิทธิภาพ
คุณสมบัติและการประยุกต์
องค์ประกอบและโครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของซิลิกาที่ถูกรมควันทำให้มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์มากมาย ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
สารเพิ่มความหนาและ Thixotropic
ซิลิกาฟูมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเพิ่มความหนาและไทโซโทรปิกในระบบของเหลวต่างๆ เช่น สี สารเคลือบ กาว และสารเคลือบหลุมร่องฟัน เมื่อเติมลงในของเหลว อนุภาคซิลิกาที่ถูกรมควันจะก่อตัวเป็นโครงข่ายสามมิติผ่านพันธะไฮโดรเจนระหว่างหมู่ไซลานอลบนพื้นผิวของมัน เครือข่ายนี้จะเพิ่มความหนืดของของเหลวทำให้ของเหลวมีความหนาขึ้น นอกจากนี้ โครงข่ายสามารถย้อนกลับได้ภายใต้ความเค้นเฉือน ซึ่งหมายความว่าความหนืดจะลดลงเมื่อมีการกวนหรือปั๊มของเหลว และจากนั้นจะกลับคืนสภาพเดิมเมื่อกำจัดความเค้นเฉือนออก ลักษณะการทำงานแบบทิโซทรอปิกนี้เป็นที่ต้องการอย่างมากในการใช้งานที่ต้องการการใช้งานที่ง่ายและมีความต้านทานการหย่อนคล้อยที่ดี
การเสริมฟิลเลอร์
ในโพลีเมอร์คอมโพสิต ซิลิกาที่ถูกรมควันสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเติมเสริมแรงได้ พื้นที่ผิวที่สูงและความสามารถในการโต้ตอบกับสายโซ่โพลีเมอร์ผ่านพันธะไฮโดรเจนและแรงระหว่างโมเลกุลอื่นๆ ช่วยให้ซิลิกาที่ถูกรมควันสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของโพลีเมอร์ เช่น ความต้านทานแรงดึง โมดูลัส และความต้านทานการฉีกขาด มักใช้ในยางซิลิโคน อีพอกซีเรซิน และโพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูงอื่นๆ
สารป้องกันการจับตัวเป็นก้อน
ซิลิกาฟูมยังถูกใช้เป็นสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อนในผลิตภัณฑ์ที่เป็นผง เช่น ปุ๋ย วัตถุเจือปนอาหาร และผงยา อนุภาคละเอียดของซิลิกาที่ถูกรมควันจะเคลือบพื้นผิวของอนุภาคผง ป้องกันไม่ให้เกาะติดกันและก่อตัวเป็นก้อน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณสมบัติการไหลอย่างอิสระของผงและปรับปรุงลักษณะการจัดเก็บและการจัดการ
การประยุกต์ใช้งานด้านแสง
ในวัสดุเชิงแสง สามารถใช้ซิลิกาฟูมเพื่อปรับดัชนีการหักเหของแสงและปรับปรุงความโปร่งใสของวัสดุได้ ใช้ในการผลิตเส้นใยนำแสง เลนส์ และส่วนประกอบทางแสงอื่นๆ
ผลิตภัณฑ์ซิลิกาฟูมของเรา: ซิลิกาฟูม (1250 - ตาข่าย)
ที่บริษัทของเรา เรานำเสนอผลิตภัณฑ์ซิลิการมควันคุณภาพสูงซิลิกาฟูม (1250 - ตาข่าย)- ผลิตภัณฑ์นี้มีการกระจายขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิวเฉพาะ ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในการใช้งานต่างๆ
ซิลิกาฟูม 1250 mesh มีขนาดอนุภาคค่อนข้างละเอียด ซึ่งช่วยให้กระจายตัวได้ดีขึ้นในระบบของเหลวและมีปฏิสัมพันธ์กับวัสดุอื่นๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น มีความบริสุทธิ์สูง โดยมีปริมาณซิลิคอนไดออกไซด์มากกว่า 99% จึงมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอและเชื่อถือได้ ไม่ว่าคุณกำลังมองหาสารเพิ่มความหนาสำหรับสูตรสี สารตัวเติมเสริมแรงสำหรับโพลีเมอร์คอมโพสิต หรือสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อนสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นผง Fumed Silica (1250 - Mesh) ของเราคือตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม
ติดต่อเราเพื่อขอซื้อและเจรจา
หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ซิลิกาฟูมของเรา หรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติ หรือการใช้งาน โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เรามีทีมงานมืออาชีพที่มีประสบการณ์ซึ่งสามารถให้ข้อมูลทางเทคนิคและการสนับสนุนโดยละเอียดแก่คุณได้ เรามุ่งมั่นที่จะนำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงและการบริการลูกค้าที่เป็นเลิศ และเราหวังว่าจะสร้างความร่วมมือระยะยาวกับลูกค้าของเรา
อ้างอิง
- "เคมีและฟิสิกส์ของซิลิกา" โดย Ralph K. Iler
- "ซิลิการมควัน: คุณสมบัติ การใช้งาน และแนวโน้มตลาด" โดยรายงานอุตสาหกรรมต่างๆ
- เอกสารทางเทคนิคจัดทำโดยผู้ผลิตซิลิกาที่ถูกรมควัน