منتجات السيليكا المدخنة: التحليل الفني والتطبيقات ومراقبة الجودة - تحسين الأداء من خلال تعديل السطح الدقيق واستقرار التشتت - NetEase

التحليل الفني لمنتجات السيليكا المدخنة

أولا: الخصائص الأساسية وطريقة التحضير

السيليكا المدخنة (رقم CAS 112945-52-5) عبارة عن مادة مسحوقة على نطاق النانو يتم إنتاجها عن طريق التحلل المائي عالي الحرارة (عند 1800 درجة مئوية) لرباعي كلوريد السيليكون أو ميثيل ثلاثي كلورو السيلان في لهب الهيدروجين والأكسجين. المعلمات الفيزيائية النموذجية هي كما يلي:

ويتكون هيكلها الشجري ثلاثي الأبعاد من تجمعات (تجمعات) الجسيمات الأولية المنصهرة (الجسيمات الأولية) من خلال الرابطة الهيدروجينية، وتشكل كذلك شبكة متكتلة من خلال الامتزاز الفيزيائي (الشكل 1).

II. معايير التصنيف الفني

وفقًا لـ GB/T 32678-2016، يتم تصنيفها إلى:

النوع المحب للماء (النوع أ)

• كثافة مجموعات الهيدروكسيل السطحية: 2.5-3.5 لكل نانومتر مربع (يتم قياسها عن طريق المعايرة الحمضية القاعدية)

• قيمة الرقم الهيدروجيني: 3.6-4.3 (تشتت مائي بنسبة 10%)

• قيمة امتصاص الزيت: 2.5-3.5 جم/100 جم (ASTM D281)

النوع الكاره للماء (النوع ب)

• عامل معالجة السطح: هيكساميثيلديسيلازان/ديميثيلديكلوروسيلان

• زاوية التلامس: ≥120° (طريقة الترطيب الديناميكي)

• محتوى الكربون: 0.5-5.0% (تحليل عنصري)

ثالثا: الخصائص الوظيفية الرئيسية

تأثير التعزيز

في المطاط السيليكوني، يمكن أن يؤدي إضافة 15 جزء في المليون من السيليكا المدخنة إلى زيادة قوة الشد من 0.5 ميجا باسكال إلى 12 ميجا باسكال (GB/T 528). تتضمن آلية التعزيز:

خاصية الثيكسوتروبيك

في الطلاءات، مع كمية إضافة تتراوح من 0.5 إلى 2.0%، يمكن تحقيق:

خصائص الامتزاز

هناك علاقة خطية بين مساحة السطح النوعية وقدرة الامتصاص:

عندما تكون S = 380م²/جم، تصل قيمة امتصاص DBP إلى 320جم/100جم (ASTM D2414).

رابعًا: المعايير الفنية للتطبيق النموذجي

تعزيز المطاط السيليكوني

منع ترسب الطلاءات

منع التكتل في الطعام

5. تكنولوجيا تعديل السطح

التعديل في الموقع

إدخال عوامل ربط السيلان (مثل KH-550) في مرحلة التركيب:

تعديل ما بعد العلاج

معاملات العملية الرطبة:

سادسا. النقاط الرئيسية لمراقبة الجودة

فقدان الاشتعال: ≤2.0% (105 درجة مئوية × 2 ساعة)

البقايا على المنخل (45 ميكرومتر): ≤0.04% (طريقة الغربلة الرطبة)

محتوى الكلوريد: ≤100 جزء في المليون (طريقة المعايرة الجهدية)

إجمالي محتوى المعادن الثقيلة: ≤50 جزء في المليون (ICP-OES)

(مصادر البيانات: GB/T 20020-2013، ISO 18473-3:2018، الورقة البيضاء الفنية لمنتج Cabot)

يمكن لهذه المادة تلبية المتطلبات الرومولوجية لسيناريوهات التطبيق المختلفة بدقة عن طريق ضبط مساحة السطح المحددة (الشكل 2) ونوع مجموعات السطح ودرجة التكتل. يركز التطور التكنولوجي الحالي على التعديل الدقيق للسطح وتحسين استقرار التشتت، مما يعزز توسع تطبيقه في المجالات الناشئة مثل طلاء أجهزة فصل البطاريات الجديدة ومواد الطباعة ثلاثية الأبعاد.