فومڈ سیلیکا: نانوسکل مواد کے درمیان صنعتی "جیک آف آل ٹریڈز"
فیومڈ سلکا (بخار کے مرحلے میں سلکا سفید) ایک نانوسکل غیر نامیاتی مواد ہے جو ہائیڈروجن آکسیجن کے شعلے میں ہالوسیلینز کے اعلی درجہ حرارت کے ہائیڈولیسس کے ذریعے ترکیب کیا جاتا ہے۔ اس میں ذرہ کا ایک چھوٹا سائز (بنیادی ذرہ سائز 7 سے 40 nm تک)، ایک بڑا مخصوص سطح کا رقبہ (100 - 400 m²/g)، اور سطح کی اعلی سرگرمی ہے۔ اس کا منفرد سہ جہتی ڈینڈریٹک ڈھانچہ اور ہائیڈروجن بانڈ نیٹ ورک اسے "ورسٹائل" خصوصیات سے نوازتا ہے جیسے کہ کمک، گاڑھا ہونا، تھیکسوٹروپی، اور اینٹی سیڈیمنٹیشن، جو اسے جدید صنعت کا "چھپا ہوا چیمپئن" بناتا ہے۔
I. بنیادی ڈھانچہ اور کارکردگی کے فوائد
- تین جہتی نیٹ ورک کا ڈھانچہ
فومڈ سیلیکا بنیادی ذرات (7 - 40 nm) کے مجموعی (200 - 500 nm) کے ملاپ سے بنتا ہے، جو پھر جسمانی جذب کے ذریعے فلوکولینٹ ایگلومیریٹس بناتا ہے۔ اس ڈھانچے کو قینچ کی طاقت کے تحت منقطع اور دوبارہ منظم کیا جا سکتا ہے، مواد کو تھیکسوٹروپی فراہم کرتا ہے (مثال کے طور پر، کوٹنگز اور چپکنے والی چیزوں میں جھکنے کو روکنا)۔
ذرہ کی سطح پر بقایا سائلانول گروپس (Si - OH) ہائیڈروجن بانڈز بنا سکتے ہیں یا ترمیم کرنے والوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کر سکتے ہیں۔ غیر ترمیم شدہ ہائیڈرو فیلک قسم (ٹائپ A) پانی میں آسانی سے حل ہوتی ہے، جب کہ ہائیڈرو فوبک قسم (ٹائپ بی)، سیلازنز وغیرہ کے ساتھ تبدیل ہونے کے بعد، رابطہ زاویہ> 150° رکھتی ہے، جو اسے تیل والے نظاموں کے لیے موزوں بناتی ہے۔
- کارکردگی پیرامیٹر کا موازنہ
انڈیکس ڈومیسٹک لیڈنگ انٹرپرائزز (مثلاً لیان ہونگ زنکے) یورپی اور امریکن انٹرپرائزز (مثلاً ہیریئس)
پارٹیکل سائز ڈسٹری بیوشن ±3 nm (پیٹنٹ کنٹرول ٹیکنالوجی) ±8 nm
مخصوص سطح کا رقبہ 200 - 300 m²/g 150 - 220 m²/g
سطح میں تبدیلی ان سیٹو ہائیڈرو فوبیسٹی (رابطے کا زاویہ> 150°) بعد از علاج ہائیڈروفوبیسیٹی
قیمت (یوآن/ٹن) 25,000 - 35,000 80,000 - 120,000
II درجہ بندی اور درخواست کے منظرنامے۔
- ایپلی کیشنز: سلیکون ربڑ کی مضبوطی (آنسو کی مزاحمت میں 30 فیصد اضافہ)، کوٹنگز کو گاڑھا کرنا، کھانے میں اینٹی کیکنگ ایجنٹ (دودھ پاؤڈر/کافی کے لیے) اور کاسمیٹکس میں تھیکسوٹروپک ایجنٹ (فاؤنڈیشن میں کیکنگ کو روکنا)۔
- کیس: ڈینون اور نیسلے جیسے ڈیری انٹرپرائزز نے روایتی اینٹی کیکنگ ایجنٹوں کی جگہ لے لی ہے، اور ان کی برآمدات کے حجم میں 120 فیصد اضافہ ہوا ہے۔
- ہائیڈروفوبک قسم (ٹائپ بی)
- ایپلی کیشنز: لیتھیم بیٹری سیپریٹرز کے لیے کوٹنگ (ننگڈ ٹائمز کے ٹیسٹ سائیکل لائف میں 40 فیصد اضافہ ظاہر کرتے ہیں)، 5G بیس اسٹیشنز کے لیے چپکنے والی سیلنگ، پاؤڈر کوٹنگز میں اینٹی سیڈیمینٹیشن، اور نامیاتی شیشے میں UV مزاحمت۔
- تکنیکی پیش رفت: گھریلو ہائیڈروفوبک فومڈ سلیکا شعلے کے میدان کو کنٹرول کرنے کے لیے AI الگورتھم کا استعمال کرتی ہے، جس کی کارکردگی بین الاقوامی مصنوعات سے موازنہ کے ساتھ ±5 nm کی ذرہ سائز کی یکسانیت کو حاصل کرتی ہے۔
III سطح کی تبدیلی کی ٹیکنالوجی
موڈیفائرز جیسے سیلازینز اور کلوروسیلینز کے ساتھ، سطح کی خصوصیات کو ٹھیک ٹھیک ریگولیٹ کیا جا سکتا ہے:
- ہائیڈروفوبک ترمیم: رابطے کا زاویہ 70° سے بڑھ کر 150° تک بڑھ جاتا ہے، جو اسے تیل والے نظاموں (جیسے سیاہی اور کوٹنگز) کے لیے موزوں بناتا ہے۔
- فنکشنل موڈیفیکیشن: فوٹو انیشیٹر یا کوانٹم ڈاٹس کو گرافٹنگ کرکے، فوٹو الیکٹرک تھرمل ریسپانسیو میٹریل کو ذہین کوٹنگز اور چپ ہیٹ ڈسپیشن میں استعمال کرنے کے لیے تیار کیا جا سکتا ہے۔
چہارم صنعتی رجحانات اور معیارات
- تیز رفتار گھریلو متبادل: چین کی پیداواری صلاحیت عالمی کل کا 35% ہے۔ اعلیٰ درجے کی مصنوعات کی برآمدات میں سالانہ 87 فیصد اضافہ ہوا ہے اور قیمت درآمدات کا صرف 60 فیصد ہے۔
- معیاری ترتیب: چین نے آئی ایس او 18473-3 "سلیکون ربڑ کے لیے فیومڈ سلیکا" کی تشکیل کی صدارت کی ہے، جس سے مصنوعات کو اعلیٰ درجے کی مارکیٹ میں داخل کرنے کے لیے فروغ دیا گیا ہے۔
فومڈ سلیکا ایک "صنعتی ذائقہ بڑھانے والے" سے "نانو سکیل محلول" میں تیار ہو رہی ہے، جس میں ربڑ، نئی توانائی اور کاسمیٹکس جیسے 800 سے زیادہ شعبوں کا احاطہ کیا گیا ہے۔ اس کی سطح کا رقبہ فی گرام فٹ بال کے میدان کے برابر ہے، اور اس کی جذب کی کارکردگی تصور سے باہر ہے۔