Dumanlı Silika Ürünleri: Teknik Analiz, Uygulamalar ve Kalite Kontrolü - Hassas Yüzey Modifikasyonu ve Dağılım Stabilitesi ile Performansı Geliştirme - NetEase

创建于02.27

Füme Silika Ürünlerinin Teknik Analizi

I. Temel Özellikler ve Hazırlanma Süreci

Dumanlı silika (CAS No.112945-52-5), silisyum tetraklorür veya metiltriklorosilanın hidrojen-oksijen alevinde yüksek sıcaklıkta hidrolizi (1800℃'de) ile üretilen bir nanometre ölçeğindeki toz malzemedir. Tipik fiziksel parametreler aşağıdaki gibidir:

Birincil parçacık boyutu: 7-40nm (lazer parçacık boyutu analizörü ile ölçülmüştür)
Özgül yüzey alanı: 50-380m²/g (BET yöntemi ile ölçülmüştür)
Yığın yoğunluğu: 30-60g/L
Saflık: SiO₂≥99,8% (XRF ile tespit edildi)

Üç boyutlu dendritik yapısı, erimiş birincil parçacıkların (Primer parçacıklar) hidrojen bağları yoluyla kümeleşmeleri (Agregatlar) ve fiziksel adsorpsiyon yoluyla flokülant bir ağ oluşturmasıyla oluşur (Şekil 1).

II. Teknik Sınıflandırma Standartları

GB/T 32678-2016'ya göre şu şekilde sınıflandırılır:

Hidrofilik tip (Tip A)

• Yüzey hidroksil gruplarının yoğunluğu: nm² başına 2,5-3,5 (asit-baz titrasyonu ile ölçülmüştür)

• pH değeri: 3.6-4.3 (%10 sulu dispersiyon)

• Yağ emilim değeri: 2,5-3,5g/100g (ASTM D281)

Hidrofobik tip (Tip B)

• Yüzey işleme maddesi: Heksametildisilazan/Dimetildiklorosilan

• Temas açısı: ≥120° (dinamik ıslatma yöntemi)

• Karbon içeriği: %0,5-5,0 (element analizi)

III. Temel İşlevsel Özellikler

Güçlendirici Etki

Silikon kauçukta, 15phr füme silika eklemek çekme dayanımını 0,5MPa'dan 12MPa'ya (GB/T 528) çıkarabilir. Güçlendirme mekanizması şunları içerir:

Fiziksel dolanıklık: Üç boyutlu ağ yapısı zincir segmentlerinin hareketini kısıtlar.
Kimyasal adsorpsiyon: Yüzey silanol grupları polimerle hidrojen bağları oluşturur.

Tiksotropik Özellik

Kaplamalarda %0,5-2,0 oranında ilave edilmesiyle;

Tiksotropik indeks (TI): 2,5-5,0 (döner viskozimetre ile ölçülmüştür)
Sarkma önleyici değer: ≥250μm (ASTM D4402)

Adsorpsiyon Özellikleri

Özgül yüzey alanı ile adsorpsiyon kapasitesi arasında doğrusal bir ilişki vardır:

S = 380m²/g olduğunda DBP emilim değeri 320g/100g'a (ASTM D2414) ulaşır.

IV. Tipik Uygulama Teknik Parametreleri

Silikon Kauçuğun Güçlendirilmesi

İlave miktarı: %8-20 ağırlık
Güçlendirme etkisi: Yırtılma mukavemeti 5-8 kat artar (ASTM D624)

Kaplamaların Çökelmesini Önleme

Tavsiye edilen ilave miktarı: %0,3-1,5
Depolama stabilitesi: ≥12 ay (sert tortulaşma olmadan)

Gıdalarda Topaklanmayı Önleyici

İzin verilen ilave miktar: ≤2% (GB 2760)
Dinlenme açısı: ≤35° (akışkanlığı artırmak için)

V. Yüzey Modifikasyon Teknolojisi

Yerinde Modifikasyon

Sentez aşamasında silan bağlayıcı ajanları (KH-550 gibi) tanıtın:

Modifikasyon sıcaklığı: 800-1000℃
Aşılama oranı: %70-85 (TGA ile ölçülmüştür)

Tedavi Sonrası Modifikasyon

Islak prosesin parametreleri:

Çözücü: Etanol/su (hacim oranı 7:3)
Tepkime sıcaklığı: 60-80℃
Modifikasyon süresi: 4-6 saat

VI. Kalite Kontrolünün Temel Noktaları

Ateşleme kaybı: ≤2,0% (105℃×2h)

Elek üzerindeki kalıntı (45μm): ≤%0,04 (ıslak eleme yöntemi)

Klorür içeriği: ≤100ppm (potansiyometrik titrasyon yöntemi)

Toplam ağır metal içeriği: ≤50ppm (ICP-OES)

(Veri kaynakları: GB/T 20020-2013, ISO 18473-3:2018, Cabot ürün teknik raporu)

Bu malzeme, özgül yüzey alanını (Şekil 2), yüzey gruplarının türünü ve kümelenme derecesini ayarlayarak farklı uygulama senaryolarının reolojik gereksinimlerini tam olarak karşılayabilir. Mevcut teknolojik gelişme, hassas yüzey modifikasyonuna ve dispersiyon kararlılığının iyileştirilmesine odaklanarak, yeni enerji pil ayırıcıları ve 3D baskı malzemeleri için kaplama gibi ortaya çıkan alanlarda uygulama genişlemesini teşvik etmektedir.

İletişim

Bilgilerinizi bırakın ve sizinle iletişime geçeceğiz.