ซิลิกา Fumed ซึ่งเป็นวัสดุอุตสาหกรรมที่สำคัญได้รับความสนใจอย่างมากในสาขาต่าง ๆ เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ในฐานะซัพพลายเออร์ซิลิกาที่มีควันฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับพื้นที่ผิวของซิลิกาฟูมและความสำคัญของมัน ในบล็อกนี้เราจะสำรวจในเชิงลึกว่าพื้นที่ผิวของซิลิกา FUMED คืออะไรทำไมมันถึงสำคัญและส่งผลกระทบต่อแอปพลิเคชันของมันอย่างไร
ทำความเข้าใจซิลิกาฟูม
ซิลิก้าควันเกิดจากการไฮโดรไลซิสอุณหภูมิสูงของซิลิคอนเตตระคลอไรด์ในเปลวไฟออกซีไฮโดรเจน มันเป็นรูปแบบอสัณฐานของซิลิกาที่มีโซ่สามมิติ - เช่นโครงสร้างและกิ่งก้านสาขา อนุภาคที่เกิดขึ้นนั้นดีมากโดยมีขนาดอนุภาคหลักโดยทั่วไปในช่วง 7 - 40 นาโนเมตร
หนึ่งในคุณสมบัติที่น่าทึ่งที่สุดของซิลิกาฟูมคือพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ พื้นที่ผิวหมายถึงพื้นที่ทั้งหมดของพื้นผิวด้านนอกของวัสดุ สำหรับซิลิกาฟูมพื้นที่ผิวที่สูงนี้เป็นผลมาจากขนาดอนุภาคขนาดเล็กและโครงสร้างที่แตกแขนงสูง
การวัดพื้นที่ผิวของซิลิกาฟูม
พื้นที่ผิวของซิลิกาฟูมมักวัดโดยใช้วิธี Brunauer - Emmett - Teller (BET) วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการดูดซับทางกายภาพของโมเลกุลก๊าซบนพื้นผิวของวัสดุที่เป็นของแข็ง ก๊าซไนโตรเจนมักใช้เป็นตัวดูดซับ
ทฤษฎีการเดิมพันสันนิษฐานว่าโมเลกุลของก๊าซก่อตัวเป็นหลายชั้นบนพื้นผิวที่เป็นของแข็งที่อุณหภูมิต่ำ โดยการวัดปริมาณของก๊าซที่ดูดซับที่แรงดันสัมพัทธ์ที่แตกต่างกันจากนั้นใช้สมการการเดิมพันสามารถคำนวณพื้นที่ผิวของตัวอย่างได้
พื้นที่ผิวของซิลิกาฟูมอาจแตกต่างกันอย่างกว้างขวางขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตและการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง โดยทั่วไปพื้นที่ผิวเดิมพันของซิลิกาควันเชิงพาณิชย์มีช่วงตั้งแต่ประมาณ 50 ถึง 400 ตารางเมตรต่อกรัม ($ m^{2}/g $) ตัวอย่างเช่นผลิตภัณฑ์ซิลิกาที่มีควันบางอย่างที่มีโครงสร้างที่เปิดกว้างและแตกแขนงอาจมีพื้นที่ผิวที่สูงขึ้นในขณะที่ผู้ที่มีอนุภาคหลักที่ค่อนข้างใหญ่อาจมีพื้นที่ผิวที่ต่ำกว่า
ทำไมพื้นที่ผิวจึงมีความสำคัญ
คุณสมบัติการไหล
พื้นที่ผิวของซิลิกาฟูมมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อความสามารถในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติการไหลของของเหลว ในระบบของเหลวอนุภาคซิลิกาที่มีควันมีปฏิกิริยาต่อกันและกับโมเลกุลของเหลวโดยรอบผ่านแรงที่อ่อนแอเช่นพันธะไฮโดรเจน พื้นที่ผิวที่สูงขึ้นหมายถึงจุดติดต่อที่มากขึ้นและการโต้ตอบที่แข็งแกร่งขึ้น
ตัวอย่างเช่นในสีและการเคลือบซิลิกาควันที่มีพื้นที่ผิวสูงสามารถสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติในเฟสของเหลว เครือข่ายนี้เพิ่มความหนืดของระบบป้องกันการตกตะกอนของเม็ดสีและหย่อนคล้อยในระหว่างการใช้งาน นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มพฤติกรรม thixotropic ซึ่งเป็นคุณสมบัติของการกลายเป็นความหนืดน้อยกว่าภายใต้ความเครียดแรงเฉือนและฟื้นความหนืดของมันเมื่อความเครียดถูกลบออก นี่เป็นสิ่งสำคัญในการทำให้มั่นใจได้ว่าการตกแต่งที่ราบรื่นและสม่ำเสมอ
การเสริมแรงในโพลีเมอร์
ในคอมโพสิตพอลิเมอร์ซิลิกาฟูมทำหน้าที่เป็นฟิลเลอร์เสริมแรง พื้นที่ผิวที่สูงช่วยให้การกระจายตัวที่ดีขึ้นและการยึดเกาะที่แข็งแกร่งขึ้นระหว่างอนุภาคซิลิกาและพอลิเมอร์เมทริกซ์ เมื่อคอมโพสิตอยู่ภายใต้ความเครียดอนุภาคซิลิกาที่มีควันสามารถถ่ายโอนโหลดได้อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์
ตัวอย่างเช่นในยางซิลิโคนซิลิกาฟูมที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สามารถปรับปรุงความต้านทานแรงดึงความต้านทานการฉีกขาดและความแข็งของยาง พื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้นให้พื้นที่มากขึ้นสำหรับการยึดติดทางเคมีและการพัวพันทางกายภาพด้วยโซ่พอลิเมอร์ส่งผลให้วัสดุคอมโพสิตที่แข็งแกร่งและทนทานมากขึ้น
การดูดซับและการเร่งปฏิกิริยา
ซิลิกาฟูมที่มีพื้นที่ผิวสูงมีความสามารถในการดูดซับที่ดีเยี่ยม มันสามารถดูดซับสารต่าง ๆ เช่นก๊าซของเหลวและโมเลกุลขนาดเล็ก คุณสมบัตินี้ทำให้มีประโยชน์ในการใช้งานเช่นการทำให้บริสุทธิ์และการแยกก๊าซ
ในการเร่งปฏิกิริยาพื้นที่ผิวที่สูงให้พื้นที่ที่ใช้งานอยู่จำนวนมากสำหรับปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยา ซิลิก้า Fumed สามารถใช้เป็นตัวสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มการกระจายตัวของส่วนประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานอยู่และปรับปรุงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยา
แอพพลิเคชั่นตามพื้นที่ผิว
แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันสำหรับพื้นที่ผิวที่แตกต่างกัน
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ซิลิกาฟูมที่มีพื้นที่ผิวที่แตกต่างกันมีข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันและเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน
- พื้นที่ผิวต่ำซิลิกา: ซิลิกาฟูมที่มีพื้นที่ผิวประมาณ 50 - 100 $ m^{2}/g $ มักจะใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการผลกระทบที่ค่อนข้างต่ำ ตัวอย่างเช่นในกาวความหนืดต่ำบางส่วนสามารถใช้เป็นฟิลเลอร์เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลโดยไม่เพิ่มความหนืดอย่างมีนัยสำคัญ
- พื้นที่ผิวปานกลางซิลิกา: ผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นที่ผิวในช่วง 150 - 250 $ m^{2}/g $ ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยทั่วไป - แอปพลิเคชันวัตถุประสงค์เช่นสีการเคลือบและคอมโพสิตพอลิเมอร์ พวกเขาสามารถสร้างความสมดุลให้กับข้อกำหนดของการปรับเปลี่ยนการไหลและการเสริมแรง
- พื้นที่ผิวสูงซิลิกา: ซิลิก้าฟูมที่มีพื้นที่ผิวสูงกว่า 300 $ m^{2}/g $ เป็นที่ต้องการในแอปพลิเคชันที่มีความหนาที่แข็งแกร่งการเสริมแรงสูงหรือการดูดซับที่ยอดเยี่ยมเป็นสิ่งจำเป็น ตัวอย่างเช่นในสารซีลซิลิโคนที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถให้คุณสมบัติ thixotropy ที่โดดเด่นและคุณสมบัติเชิงกล
หากคุณมีความสนใจในผลิตภัณฑ์ซิลิกาฟูมของเราคุณสามารถตรวจสอบได้ซิลิกาฟูม (1250 - ตาข่าย)ซึ่งมีตัวเลือกพื้นที่ผิวที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน
บทสรุป
พื้นที่ผิวของซิลิกาฟูมเป็นพารามิเตอร์สำคัญที่กำหนดคุณสมบัติและแอปพลิเคชัน มันส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งจากพฤติกรรมการไหลของของเหลวไปจนถึงประสิทธิภาพเชิงกลของโพลีเมอร์และความสามารถในการดูดซับในกระบวนการต่าง ๆ
ในฐานะซัพพลายเออร์ซิลิกาที่มีควันเราเข้าใจถึงความสำคัญของพื้นที่ผิวและมุ่งมั่นที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงพร้อมพื้นที่ผิวที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา ไม่ว่าคุณจะต้องการซิลิกาที่มีควันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของสีของคุณเสริมโพลีเมอร์ของคุณหรือสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะอื่น ๆ เราสามารถนำเสนอโซลูชั่นที่เหมาะสมที่สุด
หากคุณสนใจที่จะซื้อซิลิกาฟูมหรือต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเราโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา ทีมงานมืออาชีพของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการให้คำปรึกษาด้านเทคนิคและการจัดหา洽谈
การอ้างอิง
- "เคมีของซิลิกา: ความสามารถในการละลาย, พอลิเมอไรเซชัน, คอลลอยด์และคุณสมบัติพื้นผิว, และชีวเคมี", ราล์ฟเค. อิลเลอร์, จอห์นไวลีย์และลูกชาย
- "คู่มือฟิลเลอร์และกำลังเสริมสำหรับพลาสติก", HS Katz, JV Milewski, Van Nostrand Reinhold