Bolvormig silicapoeder is een bolvormig siliciumdioxidemateriaal. Het heeft uitstekende eigenschappen en belangrijke toepassingen. De deeltjes zijn regelmatige bolletjes. Vergeleken met onregelmatige silica, bolvormig silicapoeder beter presteren. Het heeft meestal een hoge zuiverheid en een smalle deeltjesgrootte Verdeelt goed. Het heeft ook een goede witheid. De vloeibaarheid is uitstekend en de dispersie is goed. Deze eigenschappen zorgen voor een gelijkmatige verspreiding in verschillende materialen. Dit bevordert de functionele prestaties effectief.
De bereidingsmethoden van bolvormig siliciumdioxide kunnen grofweg worden onderverdeeld in twee categorieën: de fysieke methode en chemisch methode. Dit hangt ervan af of er tijdens de bereiding chemische veranderingen optreden.
Fysieke methode
Kogelmalen
Maakt gebruik van maal- en classificatieapparatuur om ultrafijn poeder te produceren.
Afhankelijk van de materiaaltoestand omvat het droge en natte methoden. Nat malen gebruikt water als dragermedium. De deeltjes worden gemalen in een geroerde molen. Dit levert ultrafijne producten op met een goede dispersie. De deeltjesgrootte is ook relatief uniform.
Spuitmethode
Deze methode bestaat uit het snel drogen van de vloeibare grondstof door middel van een sproeidroger om het monster te verkrijgen. Concreet gaat de vloeibare grondstof eerst door de verstuiver om extreem fijne druppeltjes te vormen. Vervolgens komen de druppeltjes in contact met hete lucht, waardoor het vocht in de vloeistof naar buiten begint te migreren en de deeltjes van de grondstof samenklonteren. Na het drogen kan het gewenste product worden verkregen.
Vlamsferonisatiemethode
Bij hoge temperaturen (tussen 1600 en 2000 °C) smelten de randen en hoeken van het poederoppervlak geleidelijk na verhitting. Vervolgens vormen zich geleidelijk bolletjes onder invloed van oppervlaktespanning. Als gewoon kwartspoeder als grondstof wordt gebruikt, kan bolvormig siliciumpoeder worden bereid met behulp van een zuurstof-acetyleenvlam. Dit garandeert een glad productoppervlak en een sferonisatiesnelheid van 95%.
Vlamsmeltmethode
Eerst wordt hoekig siliciummicropoeder als grondstof gebruikt en worden er voorbehandelingen zoals breken, zeven en zuiveren op uitgevoerd. Dat wil zeggen dat het hoekige siliciummicropoeder eerst wordt gebroken met een straalbreker. Na een meerstaps voorbehandeling wordt het materiaal met een geschikte deeltjesgrootte eruit gezeefd. Vervolgens worden acetyleen, aardgas en andere gassen gebruikt als warmtebron voor het gesmolten poeder. De vlam die door de verbranding van deze gassen wordt gegenereerd, is schoon en vrij van vervuiling. Vervolgens wordt het hoekige siliciummicropoeder met een geschikte deeltjesgrootte direct bij hoge temperatuur gesmolten door middel van de hogetemperatuurvlamsmeltmethode. Daarna wordt het snel afgekoeld tot een sferoïdisatie, waarna uiteindelijk een sferisch siliciummicropoeder met een hoge zuiverheid en uniforme deeltjesgrootte kan worden verkregen.
Plasmamethode
Maakt gebruik van de hoge temperaturen van boogplasma. Silica- of kwartspoeder smelt tot druppels. Oppervlaktespanning zorgt ervoor dat de druppels bolletjes vormen. Na afkoeling ontstaan bolvormige silicadeeltjes.
Hoge-temperatuur calcinatie
Calcineren bij hoge temperatuur begint met natuurlijk kwartspoeder. Het poeder wordt onder alkalische omstandigheden gerijpt. Vervolgens wordt het gefilterd om onzuiverheden te verwijderen. Het gefilterde materiaal wordt gedehydrateerd en gedroogd. Er wordt een bindmiddel toegevoegd om blokmonsters te vormen. De blokken worden gecalcineerd in een hogetemperatuuroven. Na afkoeling wordt het product gedispergeerd. Vervolgens wordt het gemalen en gesferoniseerd. Magnetische scheiding en luchtclassificatie volgen. Het eindproduct is zeer zuivere sferische silica. Het heeft een hoge sferonisatiesnelheid en een goede witheid. Het poeder vloeit en dispergeert ook goed. Deze methode bevindt zich echter nog in de onderzoeksfase van het laboratorium.
Directe verbrandingsmethode
De directe verbrandingsmethode maakt gebruik van natuurlijke mineraal poeder voor vlamfusie.
Dit beperkt zowel de zuiverheid als de verdeling van de deeltjesgrootte.
Hoge-temperatuur smeltspuitmethode
Deze methode bestaat uit het smelten van zeer zuiver kwarts tot vloeistof bij een hoge temperatuur van 2100-2500 °C, waarna processen zoals spuiten en koelen worden uitgevoerd om uiteindelijk bolvormig siliciumpoeder te verkrijgen. Het oppervlak van het product is glad en de sferoïdisatie- en amorfe snelheid kunnen 100% bereiken.
Chemische methode
Gasfasemethode
De gasfasemethode begint met de destillatie van siliciumhalogeniden. Deze worden vervolgens bij hoge temperaturen verdampt. Waterstof en zuurstof worden in vaste verhoudingen toegevoegd. Onder druk en hitte vindt hydrolyse in de gasfase plaats. Producten worden verzameld met behulp van een cycloonscheider. Dit levert nanosilicadeeltjes met een hoge zuiverheid op. Het reactieproces is goed gecontroleerd. De kosten van deze methode zijn echter hoog. Organische bijproducten zijn ook moeilijk te verwerken.
Neerslag methode
De precipitatiemethode gebruikt waterglas en zuren als grondstoffen. Er wordt ook een geschikte oppervlakteactieve stof toegevoegd. Temperatuurbeheersing is cruciaal tijdens de bereiding. Wanneer de pH hoger is dan 8, wordt een stabilisator toegevoegd. Na wassen, drogen en calcineren vormen zich bolletjes. Deze methode levert een uniform bolvormig silicapoeder op. Het is goedkoop en een eenvoudig, controleerbaar proces. Het is geschikt voor industriële productie. Het product heeft echter de neiging om gemakkelijk te agglomereren.
Hydrothermische synthese
Hydrothermische synthese wordt veel gebruikt voor de bereiding van nanodeeltjes in de vloeibare fase.
Het vindt plaats bij hoge temperaturen van 150-350 °C en hoge druk. Anorganische en organische verbindingen reageren met water. Sterke convectie drijft ionen en moleculen naar groeizones. Entkristallen worden in deze zones geplaatst. Oververzadigde oplossingen en kristallen worden gevormd. Anorganische stoffen worden gefilterd, gewassen en gedroogd. Dit vormt ultrafijne, zeer zuivere deeltjes. Het vermijdt de oxideconversie die nodig is in andere vloeistofmethoden. Dit verkleint de kans op harde agglomeratie.
Sol-gel-methode
De sol-gelmethode begint met het mengen van grondstoffen met een vloeibare fase. Onder bepaalde omstandigheden vindt hydrolyse plaats. Chemische condensatie vormt een silicasol. Na verloop van tijd vormt zich een driedimensionaal silicagelnetwerk. De gel wordt vervolgens gefilterd en gewassen. Vervolgens wordt hij gedroogd en gesinterd. Dit levert nanosilica- of nanokwartsdeeltjes op.
Micro-emulsiemethode
De micro-emulsiemethode vormt een uniforme emulsie met behulp van oppervlakteactieve stoffen. Het mengt twee oorspronkelijk niet-mengbare fasen. Nucleatie en groei vinden plaats in beperkte grensvlakruimtes. De siliciumbron stuurt de deeltjesvorming. Na warmtebehandeling ontstaat bolvormig silica of kwarts. Beperkte ruimte leidt tot kleine deeltjes. Agglomeratie is ook minder waarschijnlijk.
Conclusie
Concluderend is sferisch silicapoeder een zeer verfijnd materiaal met een uniforme deeltjesgrootte en uitstekende dispersie-eigenschappen. De sferische structuur verbetert de vloeibaarheid en stabiliteit, waardoor het ideaal is voor diverse industriële toepassingen, waaronder elektronica, coatings en farmaceutica. Dankzij de superieure prestaties blijft sferisch silica een essentieel onderdeel in tal van hightechindustrieën.
Episch poeder
Episch poeder, 20+ jaar werkervaring in de ultrafijne poederindustrie. Actief promoten van de toekomstige ontwikkeling van ultrafijn poeder, met de focus op het breken, malen, classificeren en modificatieproces van ultrafijn poeder. Neem contact met ons op voor een gratis consult en op maat gemaakte oplossingen! Ons deskundige team is toegewijd aan het leveren van hoogwaardige producten en diensten om de waarde van uw poederverwerking te maximaliseren. Epic Powder—Uw vertrouwde poederverwerkingsexpert!