مسحوق السيليكا الكروي مادة ثاني أكسيد السيليكون الكروية. تتميز بخصائص ممتازة وتطبيقات مهمة. جسيماتها كروية منتظمة. بالمقارنة مع السيليكا غير المنتظمة، مسحوق السيليكا الكروي أداء أفضل. عادةً ما يكون لديه نقاء عالي وضيق حجم الجسيمات يتميز بتوزيع جيد. كما يتميز ببياض جيد. سيولته ممتازة، وتشتته جيد. تساعده هذه الخصائص على الانتشار بالتساوي في مختلف المواد، مما يعزز أدائه الوظيفي بفعالية.
يمكن تقسيم طرق تحضير السيليكا الكروية تقريبًا إلى فئتين: الطريقة الفيزيائية والطريقة الكيميائية. المواد الكيميائية الطريقة. يعتمد ذلك على ما إذا كانت التغيرات الكيميائية تحدث أثناء التحضير.
الطريقة الفيزيائية
طحن الكرات
يستخدم معدات الطحن والتصنيف لإنتاج مسحوق فائق الدقة.
بناءً على حالة المادة، تشمل هذه الطريقة الطرق الجافة والرطبة. يستخدم الطحن الرطب الماء كوسط ناقل. تُطحن الجسيمات بواسطة مطحنة مُحرَّكة، مما يُنتج منتجات فائقة الدقة ذات تشتت جيد. كما أن حجم الجسيمات موحد نسبيًا.
طريقة الرش
تعتمد هذه الطريقة على تجفيف المادة الخام السائلة بسرعة باستخدام مجفف رش للحصول على العينة. تمر المادة الخام السائلة أولاً عبر المرذاذ لتكوين قطرات دقيقة للغاية، ثم تتلامس هذه القطرات مع الهواء الساخن، فتبدأ الرطوبة الداخلية بالخروج، فتتكتل جزيئات المادة الخام، ويمكن الحصول على المنتج المطلوب بعد التجفيف.
طريقة كروية اللهب
في بيئة ذات درجة حرارة عالية (بين ١٦٠٠ و٢٠٠٠ درجة مئوية)، تذوب حواف وزوايا سطح المسحوق تدريجيًا بعد التسخين. ثم تتشكل الكرات تدريجيًا تحت تأثير التوتر السطحي. عند استخدام مسحوق الكوارتز العادي كمادة خام، يمكن تحضير مسحوق السيليكون الكروي بطريقة لهب الأكسجين والأسيتيلين، مما يضمن سطحًا أملسًا للمنتج، ويصل معدل التكوير إلى ٩٥١TP٣T.
طريقة الصهر باللهب
أولاً، يُستخدم مسحوق السيليكون الزاوي الدقيق كمادة خام، وتُجرى عليه عمليات المعالجة الأولية كالسحق والغربلة والتنقية. أي أنه يُسحق أولاً بواسطة كسارة نفاثة. بعد المعالجة الأولية متعددة المراحل، تُغربل المادة ذات حجم الجسيمات المناسب. ثم يُستخدم الأسيتيلين والغاز الطبيعي وغازات أخرى كمصدر حرارة للمسحوق المنصهر. يكون اللهب الناتج عن احتراق هذه الغازات نظيفاً وخالياً من الملوثات. بعد ذلك، يُصهر مسحوق السيليكون الزاوي الدقيق ذو حجم الجسيمات المناسب فوراً عند درجة حرارة عالية باستخدام طريقة الصهر باللهب عالي الحرارة. بعد ذلك، يُبرد بسرعة لتشكيل كروية، وأخيراً، يمكن الحصول على مسحوق سيليكون كروي دقيق عالي النقاء وحجم جسيمات موحد.
طريقة البلازما
يستخدم درجات حرارة عالية من بلازما القوس. يذوب مسحوق السيليكا أو الكوارتز ليشكل قطرات. يساعد التوتر السطحي القطرات على تكوين كرات. بعد التبريد، تتشكل جزيئات السيليكا الكروية.
التكليس بدرجة حرارة عالية
تبدأ عملية التكليس بدرجة حرارة عالية بمسحوق الكوارتز الطبيعي. يُعتّق المسحوق في ظروف قلوية، ثم يُرشّح لإزالة الشوائب. تُجفف المادة المُرشّحة وتُزال منها السوائل. تُضاف مادة رابطة لتشكيل عينات الكتل. تُكلس الكتل في فرن عالي الحرارة. بعد التبريد، يُشتّت المنتج. ثم يمرّ بعملية الطحن والتكوير. يلي ذلك الفصل المغناطيسي والتصنيف الهوائي. المنتج النهائي هو سيليكا كروية عالية النقاء، تتميز بمعدل تكوير عالٍ وبياض جيد. كما أن المسحوق يتدفق وينتشر بشكل جيد. مع ذلك، لا تزال هذه الطريقة في مرحلة البحث المختبري.
طريقة الاحتراق المباشر
تستخدم طريقة الاحتراق المباشر المواد الطبيعية المعدنية مسحوق لاندماج اللهب.
ويؤدي هذا إلى تقييد كل من النقاء وتوزيع حجم الجسيمات.
طريقة رش الذوبان عالي الحرارة
تعتمد هذه الطريقة على صهر الكوارتز عالي النقاء وتحويله إلى سائل عند درجة حرارة عالية تتراوح بين ٢١٠٠ و٢٥٠٠ درجة مئوية، ثم إجراء عمليات الرش والتبريد للحصول على مسحوق السيليكون الكروي. يتميز المنتج بسطح أملس، ومعدل كروي وغير متبلور يصل إلى ١٠٠١TP٣T.
الطريقة الكيميائية
طريقة الطور الغازي
تبدأ طريقة الطور الغازي بتقطير هاليدات السيليكون. ثم تُبخّر عند درجات حرارة عالية. يُضاف الهيدروجين والأكسجين بنسب محددة. تحت الضغط والحرارة، يحدث التحلل المائي في الطور الغازي. تُجمع النواتج باستخدام فاصل حلزوني، مما يُنتج جزيئات نانوسيليكا عالية النقاء. عملية التفاعل مُتحكّم فيها جيدًا. مع ذلك، فإن تكلفة هذه الطريقة مرتفعة، كما أن النواتج الثانوية العضوية يصعب التعامل معها.
طريقة هطول الأمطار
تستخدم طريقة الترسيب زجاج الماء وعوامل حمضية كمواد خام. كما تُضاف مادة خافضة للتوتر السطحي مناسبة. يُعد التحكم في درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية أثناء التحضير. عندما يتجاوز الرقم الهيدروجيني 8، يُضاف مُثبِّت. بعد الغسيل والتجفيف والتكليس، تتشكل الكرات. تُنتج هذه الطريقة مسحوق سيليكا كروي متجانس. تتميز هذه الطريقة بتكلفة منخفضة وعملية بسيطة وسهلة التحكم. وهي مناسبة للإنتاج الصناعي، إلا أن المنتج يميل إلى التكتل بسهولة.
التخليق الحراري المائي
يتم استخدام التخليق الحراري المائي على نطاق واسع لإعداد الجسيمات النانوية في الطور السائل.
يحدث هذا عند درجات حرارة عالية تتراوح بين 150 و350 درجة مئوية وضغط عالٍ. تتفاعل المركبات العضوية وغير العضوية مع الماء. يدفع الحمل الحراري القوي الأيونات والجزيئات إلى مناطق النمو. توضع بلورات البذور في هذه المناطق، وتتشكل محاليل وبلورات فائقة التشبع. تُرشّح المواد غير العضوية وتُغسل وتُجفف، مما يُشكّل جزيئات فائقة الدقة وعالية النقاء. يُجنّب هذا عملية تحويل الأكسيد اللازمة في طرق السوائل الأخرى، مما يُقلل من احتمالية التكتل الصلب.
طريقة سول جل
تبدأ طريقة السول-جل بخلط المواد الخام مع الطور السائل. في ظل ظروف معينة، يحدث التحلل المائي. يُشكّل التكثيف الكيميائي سول السيليكا. بمرور الوقت، تتشكل شبكة ثلاثية الأبعاد من هلام السيليكا. يُرشّح الجل بعد ذلك ويُغسل، ثم يُجفف ويُلبّد. ينتج عن ذلك جزيئات نانو سيليكا أو نانو كوارتز.
طريقة المستحلب الدقيق
تُشكّل طريقة الاستحلاب الدقيق مستحلبًا متجانسًا باستخدام مواد خافضة للتوتر السطحي. تمزج هذه الطريقة مرحلتين غير قابلتين للامتزاج في الأصل. يحدث التنوي والنمو في مساحات بينية محصورة. يُوجّه مصدر السيليكون تكوين الجسيمات. بعد المعالجة الحرارية، تتشكل سيليكا كروية أو كوارتز. تؤدي المساحة المحدودة إلى صغر حجم الجسيمات. كما أن احتمالية التكتل أقل.
خاتمة
في الختام، يُعد مسحوق السيليكا الكروي مادةً عالية النقاء، تتميز بحجم جسيمات موحد وخصائص تشتت ممتازة. يُعزز تركيبه الكروي سيولته واستقراره، مما يجعله مثاليًا لمختلف التطبيقات الصناعية، بما في ذلك الإلكترونيات والطلاءات والأدوية. بفضل أدائه المتفوق، لا يزال السيليكا الكروي مكونًا أساسيًا في العديد من الصناعات عالية التقنية.
مسحوق ملحمي
مسحوق ملحميأكثر من ٢٠ عامًا من الخبرة في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط تطوير المساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مُخصصة! فريقنا من الخبراء مُلتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!