ההבדל בין סיליקה מוגזת לביןסיליקה מזורזת
פחמן שחור לבן הוא מונח כללי לסיליקאטים אבקתיים אמורפיים לבנים ולמוצרי סיליקט. זה מתייחס בעיקר לסיליקה מזורזת, סיליקה מוגזת, ג'ל סיליקה אולטרה דק ואווירגל, כולל סיליקט אלומיניום סינתטי ואבקת סידן. על פי שיטת הייצור ניתן לחלק את סיליקה לסיליקה משקעים וסיליקה מוגזת (שם מדעי: סיליקה מוגזמת).
סיליקה מוגזת היא חלקיקי חלקיקים מוצקים ושקופים אמורפיים שקופים במצב נורמלי. זה לא רעיל ויש לו שטח פנים ספציפי גדול (100 ~ 400 מ"ר / גרם). סיליקה מוגזת היא סיליקה כולה ננומטר. טוהר המוצר הוא יותר מ- 99.8%, קוטר החלקיקים המקורי הוא 10 ~ 40 ננומטר, והסיליקה המשופעת מחולקת לסיליקה מזורזת מסורתית ולסיליקה מזורזת מיוחדת. הראשון מתייחס לסיליקה, המבוססת על חומצה (חומצה גופרתית, חומצה הידרוכלורית וכו '), CO2 ונתרן סיליקט. האחרון מתייחס לטכנולוגיה של כוח משיכה גבוה, סול-ג'ל וכו '. דו תחמוצת הסיליקון המיוצרת בשיטות מיוחדות כמו שיטת קריסטל, שיטת התגבשות שתי או שיטת מיקרו-אמולסיה הפוכה.
1. שיטת ייצור של סיליקה
השיטה המסורתית להכנת סיליקה היא שימוש בנתרן סיליקט, סיליקון טטרכלוריד וטרטאאתיל אורתוסיליקט כמקור סיליקון. למעט נתרן סיליקט, עלויות אחרות גבוהות. השיטה החדשה משתמשת בעפרות זולות ללא מתכת כמקור סיליקון, מה שמפחית מאוד את עלות הייצור של סיליקה.
1.1 שיטת שלב גז
זוהי בעיקר שיטת בתצהיר אדי כימי (CAV), המכונה גם שיטת פירוליזה, שיטה יבשה או שיטת בעירה. חומרי הגלם שלו הם טיטרכלוריד סיליקון, חמצן (או אוויר) ומימן, הנוצרים על ידי תגובה בטמפרטורה גבוהה. משוואת התגובה היא כדלקמן
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
לאחר ייבוש, אבק וסינון, אוויר ומימן נשלחים לתנור ההידרוליזה הסינטטי. חומר הגלם של טיטרכלוריד מסיליקון נשלח למאייד לצורך חימום והתאדות, והאוויר המיובש והמסונן נלקח כמוביל ונשלח לתנור ההידרוליזה הסינטטי. לאחר הגזתה של טיטרכלוריד סיליקון בטמפרטורה גבוהה, הידרוליזה עם כמות מסוימת של מימן וחמצן (או אוויר) בטמפרטורה גבוהה. בשלב זה, החלקיקים של סיליקה מוגזת הם עדינים מאוד ויוצרים תרסיס עם הגז, וזה לא קל לתפוס. לכן, הוא נצבר תחילה לחלקיקים גדולים יותר באגרגטור, ואז נאסף על ידי מפריד האוויר הסיבובי, ואז נשלח לתנור החיטוי כדי לנקות סיליקה מוגזמת עם אוויר חם או קיטור עזר שחור ל- pH 3.6 ומעלה הוא המוצר המוגמר.
1.2 שיטת משקעים
שיטת המשקעים, המכונה גם שיטת החמצת נתרן סיליקט, משתמשת בתמיסת נתרן סיליקט כדי להגיב עם חומצה לקבלת סיליקה באמצעות משקעים, סינון, כביסה, ייבוש וסידן. משוואת התגובה היא כדלקמן
Na2SiO3 + 2H + -> סיליקה + 2Na + + H20
סיליקה היא חומר חיזוק הכרחי בתעשיית הגומי. הוא נמצא בשימוש נרחב בצמיגים, במוצרי גומי, בשרף, בציפוי, בדיו, בהדברה, בייצור נייר, בתרופות ותחומים תעשייתיים אחרים. נכון לעכשיו, יותר מ -90% מהסיליקה בסין משמשת בתעשיית הגומי, כאשר 60% מהן משמשות בתעשיית הנעליים.
2. השוואה בין סיליקה מוגזת וסיליקה מזורזת
2.1 הבדלים מבניים בין סיליקה מוגזת לסיליקה מזורזת
סיליקה מוגזת לא נמחצת או מיובשת במיוחד. בכל מקרה, החלקיק הקטן ביותר הוא החלקיק העיקרי, אך הוא יצטבר פחות או יותר (מכיוון שעל פניו יש הרבה קבוצות סיליקון הידרוקסיל), והמשטח המיוחד הוא המאפיין החשוב ביותר שלו. לג'ל סיליקה שטח פנים פנימי גדול, וזו הסיבה שיש לו יכולת ספיחה חזקה. לעומת זאת, החלקיקים העיקריים של סיליקה מוגזת עוברים הידרוליזה על ידי להבה, שיש לה רק שטח פנים חיצוני. זה גם מסביר מדוע השתפרו מאוד התכונות הריאולוגיות של מערכות רבות בשילוב עם סיליקה מוגזמת, כמו למשל יישום סיליקה מוגנת בציפוי אבקה.
איור 1. השוואה בין דגמי מבנה של סיליקה מוגזת וסיליקה מזורזת
2.2 ההבדל בין מספר הסיליקון הידרוקסיל בין סיליקה מוגזת לסיליקה מזורזת
להבדל של אובדן ייבוש של סיליקה יש השפעה רבה על מאפייני המוצר וביצועי היישום. ככל שאובדן הייבוש של סיליקה נמוך יותר, כך טוב יותר. לדוגמה, ככל שאובדן הייבוש נמוך יותר, כך בידוד טוב יותר של גומי סיליקון המשמש לכבלים. אובדן ייבוש נמוך יכול להגביר את יציבות הדבקים והאיטום שנוספו עם סיליקה במהלך האחסון. למעשה, ההבדל העיקרי בין סיליקה נעוץ בקבוצות הסיליקון ההידרוקסיל השונות (כלומר SiOH / Nm2). כמות הסיליקון הידרוקסיל של סיליקה מוגזת הידרופילית היא בין 2 ל -3. לעומת זאת, תכולת הסיליקון הידרוקסיל של סיליקה מזורזת היא בערך 6. תכולת הסיליקון הידרוקסיל של סיליקה משטחית קטנה מ -1.
2.3 הבדל בטוהר הסיליקון בין סיליקה מוגזת לסיליקה מזורזת
ההבדל בטוהר הסיליקה ראוי לציון. מבחינת האניונים, סיליקה מוגזת מכילה רק כמות קטנה של יוני כלוריד וזיהומים מתחמוצת המתכת. האניונים של סיליקה מזורזת כוללים יונים רדיקליים חומציים, יונים אלקליין ויוני מתכת אלקליין (כ 1000 עמודים לדקה). ההבדל בטכנולוגיית התהליך מוביל להבדל בטוהר המוצרים.
GF סיליקה מוגזת; 99.8%
משקעים משקעים .95%