ফিউমেড সিলিকা: ন্যানোস্কেল উপকরণের মধ্যে শিল্প "জ্যাক-অফ-অল-ট্রেডস"
ফিউমেড সিলিকা (বাষ্প-পর্যায়ের সিলিকা সাদা) হল একটি ন্যানোস্কেল অজৈব উপাদান যা হাইড্রোজেন-অক্সিজেন শিখায় হ্যালোসিলেনের উচ্চ-তাপমাত্রার হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়। এটিতে একটি ছোট কণার আকার (প্রাথমিক কণার আকার 7 থেকে 40 nm পর্যন্ত), একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল (100 - 400 m²/g), এবং উচ্চ পৃষ্ঠের কার্যকলাপ রয়েছে। এর অনন্য ত্রিমাত্রিক ডেনড্রাইটিক কাঠামো এবং হাইড্রোজেন বন্ধন নেটওয়ার্ক এটিকে "বহুমুখী" বৈশিষ্ট্য যেমন শক্তিবৃদ্ধি, ঘনত্ব, থিক্সোট্রপি এবং অবক্ষেপণ-বিরোধী বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, যা এটিকে আধুনিক শিল্পের "লুকানো চ্যাম্পিয়ন" করে তোলে।
I. মূল কাঠামো এবং কর্মক্ষমতা সুবিধা
- ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো
প্রাথমিক কণা (৭ - ৪০ ন্যানোমিটার) এর সমষ্টিতে (২০০ - ৫০০ ন্যানোমিটার) ফিউশনের মাধ্যমে ফিউমেড সিলিকা তৈরি হয়, যা পরবর্তীতে ভৌত শোষণের মাধ্যমে ফ্লোকুলেন্ট অ্যাগ্লোমেরেট তৈরি করে। শিয়ার ফোর্সের অধীনে এই কাঠামোটি ব্যাহত এবং পুনর্গঠিত হতে পারে, যা উপাদানে থিক্সোট্রপি প্রদান করে (উদাহরণস্বরূপ, আবরণ এবং আঠালো পদার্থের ঝুলে পড়া রোধ করে)।
কণা পৃষ্ঠের অবশিষ্ট সিলানল গ্রুপ (Si - OH) হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করতে পারে অথবা সংশোধকগুলির সাথে বিক্রিয়া করতে পারে। অপরিবর্তিত হাইড্রোফিলিক টাইপ (টাইপ A) পানিতে সহজে দ্রবণীয়, অন্যদিকে হাইড্রোফোবিক টাইপ (টাইপ B), সিলাজেন ইত্যাদি দিয়ে সংশোধিত হওয়ার পরে, এর একটি যোগাযোগ কোণ > 150° থাকে, যা এটি তৈলাক্ত সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
- পারফরম্যান্স প্যারামিটার তুলনা
সূচক দেশীয় শীর্ষস্থানীয় উদ্যোগ (যেমন, লিয়ানহং জিনকে) ইউরোপীয় এবং আমেরিকান উদ্যোগ (যেমন, হেরিয়াস)
কণার আকার বিতরণ ±3 nm (পেটেন্টকৃত নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি) ±8 nm
নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ২০০ - ৩০০ বর্গমিটার/গ্রাম ১৫০ - ২২০ বর্গমিটার/গ্রাম
পৃষ্ঠ পরিবর্তন ইন-সিটু হাইড্রোফোবিসিটি (যোগাযোগ কোণ > 150°) চিকিত্সা-পরবর্তী হাইড্রোফোবিসিটি
মূল্য (ইউয়ান/টন) ২৫,০০০ - ৩৫,০০০ ৮০,০০০ - ১২০,০০০
II. শ্রেণীবিভাগ এবং প্রয়োগের পরিস্থিতি
- হাইড্রোফিলিক টাইপ (টাইপ এ)
- প্রয়োগ: সিলিকন রাবারের শক্তিবৃদ্ধি (টিয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা ৩০% বৃদ্ধি), আবরণ ঘন করা, খাবারে (দুধের গুঁড়ো/কফির জন্য) অ্যান্টি-কেকিং এজেন্ট এবং প্রসাধনীতে থিক্সোট্রপিক এজেন্ট (ভিত্তিতে কেকিং প্রতিরোধ)।
- ঘটনা: ড্যানোন এবং নেসলের মতো দুগ্ধজাত প্রতিষ্ঠানগুলি ঐতিহ্যবাহী অ্যান্টি-কেকিং এজেন্টগুলিকে এটি দিয়ে প্রতিস্থাপন করেছে এবং তাদের রপ্তানির পরিমাণ ১২০% বৃদ্ধি পেয়েছে।
- হাইড্রোফোবিক টাইপ (টাইপ বি)
- অ্যাপ্লিকেশন: লিথিয়াম ব্যাটারি বিভাজকের জন্য আবরণ (নিংডে টাইমসের পরীক্ষায় চক্রের আয়ু ৪০% বৃদ্ধি দেখা গেছে), 5G বেস স্টেশনের জন্য সিলিং আঠালো, পাউডার আবরণে অবক্ষেপ-বিরোধী এবং জৈব কাচের মধ্যে UV প্রতিরোধ ক্ষমতা।
- প্রযুক্তিগত অগ্রগতি: দেশীয় হাইড্রোফোবিক ফিউমড সিলিকা শিখা ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ করতে AI অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, ±5 nm এর কণা আকারের অভিন্নতা অর্জন করে, যার কর্মক্ষমতা আন্তর্জাতিক পণ্যের সাথে তুলনীয়।
III. সারফেস মডিফিকেশন প্রযুক্তি
সিলাজেন এবং ক্লোরোসিলেনের মতো সংশোধকগুলির সাহায্যে, পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে:
- হাইড্রোফোবিক পরিবর্তন: যোগাযোগ কোণ ৭০° থেকে ১৫০° এর বেশি বৃদ্ধি পায়, যা এটিকে তৈলাক্ত সিস্টেমের (যেমন কালি এবং আবরণ) জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
- কার্যকরী পরিবর্তন: ফটোইনিশিয়েটর বা কোয়ান্টাম ডট গ্রাফটিং করে, বুদ্ধিমান আবরণ এবং চিপ তাপ অপচয়ের ক্ষেত্রে প্রয়োগের জন্য ফটো-ইলেকট্রিক-তাপীয় প্রতিক্রিয়াশীল উপকরণ তৈরি করা যেতে পারে।
IV. শিল্প প্রবণতা এবং মান
- ত্বরান্বিত অভ্যন্তরীণ প্রতিস্থাপন: চীনের উৎপাদন ক্ষমতা বিশ্বব্যাপী মোট উৎপাদনের ৩৫%। উচ্চমানের পণ্যের রপ্তানি বার্ষিক ৮৭% বৃদ্ধি পেয়েছে এবং দাম আমদানির মাত্র ৬০%।
- স্ট্যান্ডার্ড সেটআপ: চীন ISO 18473-3 "সিলিকন রাবারের জন্য ফিউমেড সিলিকা" প্রণয়নের সভাপতিত্ব করেছে, যা উচ্চমানের বাজারে প্রবেশের জন্য পণ্যগুলিকে প্রচার করে।
ফিউমেড সিলিকা একটি "শিল্প স্বাদ বৃদ্ধিকারী" থেকে একটি "ন্যানোস্কেল দ্রবণ"-এ বিকশিত হচ্ছে, যা রাবার, নতুন শক্তি এবং প্রসাধনী জাতীয় ৮০০ টিরও বেশি ক্ষেত্রকে আচ্ছাদিত করে। প্রতি গ্রামে এর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল একটি ফুটবল মাঠের সমতুল্য, এবং এর শোষণ কর্মক্ষমতা কল্পনার বাইরে।