ফিউমেড সিলিকা পণ্যের প্রযুক্তিগত বিশ্লেষণ
I. মৌলিক বৈশিষ্ট্য এবং প্রস্তুতি প্রক্রিয়া
ফিউমেড সিলিকা (CAS No.112945-52-5) হল একটি ন্যানোস্কেল পাউডার উপাদান যা হাইড্রোজেন-অক্সিজেন শিখায় সিলিকন টেট্রাক্লোরাইড বা মিথাইলট্রাইক্লোরোসিলেনের উচ্চ-তাপমাত্রার হাইড্রোলাইসিস (1800℃ তাপমাত্রায়) দ্বারা উৎপন্ন হয়। সাধারণ ভৌত পরামিতিগুলি নিম্নরূপ:
- প্রাথমিক কণার আকার: 7-40nm (লেজার কণার আকার বিশ্লেষক দ্বারা পরিমাপ করা হয়)
- নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল: ৫০-৩৮০ বর্গমিটার/গ্রাম (বিইটি পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা হয়)
- বাল্ক ঘনত্ব: 30-60 গ্রাম/লিটার
- বিশুদ্ধতা: SiO₂≥99.8% (XRF দ্বারা সনাক্ত করা হয়েছে)
এর ত্রিমাত্রিক ডেনড্রাইটিক কাঠামো হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে গলিত প্রাথমিক কণার (প্রাথমিক কণা) সমষ্টি (সমষ্টি) দ্বারা গঠিত হয় এবং আরও ভৌত শোষণের মাধ্যমে একটি ফ্লোকুলেন্ট নেটওয়ার্ক তৈরি করে (চিত্র 1)।
II. কারিগরি শ্রেণীবিভাগের মানদণ্ড
GB/T 32678-2016 অনুসারে, এটিকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে:
হাইড্রোফিলিক টাইপ (টাইপ এ)
• পৃষ্ঠতলের হাইড্রোক্সিল গ্রুপের ঘনত্ব: প্রতি nm² তে 2.5-3.5 (অ্যাসিড-বেস টাইট্রেশন দ্বারা পরিমাপ করা হয়)
• pH মান: 3.6-4.3 (10% জলীয় বিচ্ছুরণ)
• তেল শোষণের মান: 2.5-3.5 গ্রাম/100 গ্রাম (ASTM D281)
হাইড্রোফোবিক টাইপ (টাইপ বি)
• পৃষ্ঠ চিকিত্সা এজেন্ট: হেক্সামেথাইলডিসিলাজেন/ডাইমেথাইলডিক্লোরোসিলেন
• যোগাযোগ কোণ: ≥১২০° (গতিশীল ভেজানোর পদ্ধতি)
• কার্বনের পরিমাণ: ০.৫-৫.০% (মৌলিক বিশ্লেষণ)
III. মূল কার্যকরী বৈশিষ্ট্য
শক্তিশালীকরণ প্রভাব
সিলিকন রাবারে, ১৫phr ফিউমড সিলিকা যোগ করলে প্রসার্য শক্তি ০.৫MPa থেকে ১২MPa (GB/T 528) পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে। শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে:
- ভৌত জট: ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো শৃঙ্খল অংশগুলির চলাচলকে সীমাবদ্ধ করে।
- রাসায়নিক শোষণ: পৃষ্ঠতলের সিলানল গ্রুপগুলি পলিমারের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে।
থিক্সোট্রপিক সম্পত্তি
আবরণে, ০.৫-২.০% যোগ করলে, এটি অর্জন করতে পারে:
- থিক্সোট্রপিক সূচক (TI): 2.5-5.0 (ঘূর্ণনশীল ভিসকোমিটার দ্বারা পরিমাপ করা হয়)
- অ্যান্টি-স্যাগ মান: ≥250μm (ASTM D4402)
শোষণ বৈশিষ্ট্য
নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল এবং শোষণ ক্ষমতার মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক রয়েছে:
যখন S = 380m²/g, তখন DBP শোষণের মান 320g/100g (ASTM D2414) এ পৌঁছায়।
IV. সাধারণ প্রয়োগের প্রযুক্তিগত পরামিতি
সিলিকন রাবারের শক্তিবৃদ্ধি
- সংযোজনের পরিমাণ: ৮-২০ ওয়াট%
- শক্তিবৃদ্ধি প্রভাব: টিয়ার শক্তি ৫-৮ গুণ বৃদ্ধি পায় (ASTM D624)
আবরণের অবক্ষেপণ-বিরোধী
- প্রস্তাবিত সংযোজনের পরিমাণ: ০.৩-১.৫%
- স্টোরেজ স্থিতিশীলতা: ≥১২ মাস (কঠিন অবক্ষেপণ ছাড়াই)
খাবারে অ্যান্টি-কেকিং
- অনুমোদিত যোগ পরিমাণ: ≤2% (GB 2760)
- বিশ্রাম কোণ: ≤35° (তরলতা উন্নত করতে)
V. সারফেস মডিফিকেশন প্রযুক্তি
ইন-সিটু মডিফিকেশন
সংশ্লেষণ পর্যায়ে সাইলেন কাপলিং এজেন্ট (যেমন KH-550) প্রবর্তন করুন:
- পরিবর্তন তাপমাত্রা: 800-1000 ℃
- গ্রাফটিং হার: ৭০-৮৫% (TGA দ্বারা পরিমাপ করা হয়)
চিকিৎসা-পরবর্তী পরিবর্তন
ভেজা প্রক্রিয়ার পরামিতি:
- দ্রাবক: ইথানল/জল (আয়তন অনুপাত ৭:৩)
- প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা: 60-80 ℃
- পরিবর্তন সময়: ৪-৬ ঘন্টা
VI. মান নিয়ন্ত্রণের মূল বিষয়গুলি
ইগনিশন লস: ≤2.0% (105℃×2h)
চালুনির উপর অবশিষ্টাংশ (৪৫μm): ≤০.০৪% (ভেজা ছাঁকনি পদ্ধতি)
ক্লোরাইডের পরিমাণ: ≤100ppm (পোটেনশিওমেট্রিক টাইট্রেশন পদ্ধতি)
মোট ভারী ধাতুর পরিমাণ: ≤50ppm (ICP-OES)
(তথ্য সূত্র: GB/T 20020-2013, ISO 18473-3:2018, ক্যাবট পণ্য প্রযুক্তিগত শ্বেতপত্র)
এই উপাদানটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল (চিত্র 2), পৃষ্ঠের গোষ্ঠীর ধরণ এবং সমষ্টির মাত্রা সামঞ্জস্য করে বিভিন্ন প্রয়োগের পরিস্থিতির রিওলজিক্যাল প্রয়োজনীয়তাগুলি সঠিকভাবে পূরণ করতে পারে। বর্তমান প্রযুক্তিগত উন্নয়ন সুনির্দিষ্ট পৃষ্ঠ পরিবর্তন এবং বিচ্ছুরণ স্থিতিশীলতার উন্নতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, নতুন শক্তি ব্যাটারি বিভাজক এবং 3D প্রিন্টিং উপকরণের জন্য আবরণের মতো উদীয়মান ক্ষেত্রগুলিতে এর প্রয়োগ সম্প্রসারণকে উৎসাহিত করে।