Otrémový oxid kremičitý, známy tiež ako pyrogénny oxid kremičitý, je pozoruhodný materiál so širokou škálou aplikácií v rôznych odvetviach. Ako vedúci dodávateľa oxidu kremičitého som nadšený, že sa s vami môžem podeliť o fascinujúci proces toho, ako sa vyrába fumovaný oxid kremičitý.
Suroviny
Výroba vyplneného oxidu kremičitého začína surovinami s vysokou čistotou. Typicky sa ako primárny prekurzor používa kremíkový tetrachlorid (sicl₄). Silikón tetrachlorid je čistá, bezfarebná a vysoko reaktívna tekutina. Môže byť získaný z reakcie kovu kremíka s plynným chlórom. Na zabezpečenie čistoty konečného produktu oxidu kremičitého oxidu kremičitého je potrebný vysokokvalitný kremíkový kov.
Okrem kremíkového tetrachloridu sú nevyhnutné aj ďalšie látky, ako je vodík (H₂) a kyslík (O₂). Vodík slúži ako palivo, zatiaľ čo kyslík sa používa na proces spaľovania. Čistota týchto plynov je rozhodujúca, pretože akékoľvek nečistoty môžu ovplyvniť kvalitu a vlastnosti vyplneného oxidu kremičitého.
Výrobný proces: Hydrolýza plameňa
Najbežnejšou metódou na výrobu vyplneného oxidu kremičitého je proces hydrolýzy plameňa. Tento proces sa uskutočňuje v špeciálnom reaktore, ktorý je navrhnutý na zvládnutie vysokej teploty a reaktívneho prostredia.
Krok 1: odparovanie
Kremíkový tetrachlorid sa najskôr odparuje. Zvyčajne sa to dosahuje zahrievaním tetrachloridu kvapaliny na teplotu, kde sa zmení na plyn. Odparovaný kremíkový tetrachlorid sa potom zmieša s plynnými vodíkmi a kyslíkmi v presných pomeroch. Pomer týchto plynov sa starostlivo kontroluje, aby sa zabezpečilo správne reakčné podmienky na tvorbu tučného oxidu kremičitého.
Krok 2: Spaľovacia reakcia
Do spaľovacej komory sa zavádza zmes tetrachloridu, vodíka a kyslíka. Pri zapálení sa generuje plameň s vysokou teplotou. V tomto plameni sa vyskytujú nasledujúce chemické reakcie:
Spaľovanie vodíka s kyslíkom produkuje vodnú paru:
2H₂ + O₂ → 2H₂o
Súčasne reaguje kremík tetrachlorid s vodnou parou vo vysokom teplotnom prostredí:
Sicl₄ + 2H₂o → Siod + 4HCl
Oxid kremíka (SIO₂) vytvorený v tejto reakcii je vo forme extrémne malých častíc. Tieto častice sú spočiatku v plynnom stave v dôsledku vysokej teploty v spaľovacej komore.
Krok 3: tvorba častíc a rast
Keď sa tvoria plynné častice oxidu kremíka, začínajú sa navzájom zrážať a fúzovať. Tento proces sa nazýva koagulácia. Prostredie s vysokou teplotou v reaktore podporuje rýchly pohyb častíc, čím sa zvyšuje frekvencia kolízií.
Počas koagulácie častice rastú vo veľkosti a reťazové štruktúry podobné alebo rozvetvené štruktúry. Konečná veľkosť a štruktúra výparových častíc oxidu kremičitého závisia od rôznych faktorov, ako je reakčná teplota, koncentrácia reaktantov a čas pobytu častíc v reaktore.
Krok 4: Chladenie a zbierka
Po tvorbe častíc a štádiu rastu sa horúci plyn obsahujúci vypálené častice oxidu kremičitého rýchlo ochladzuje. Zvyčajne sa to robí odovzdaním plynu cez chladiaci systém, napríklad výmenník tepla. Rýchle chladenie zastaví ďalší rast častíc a umožňuje im upevniť.
Chladené výparové častice oxidu kremičitého sa potom oddeľujú od prúdu plynu. Toto sa zvyčajne dosahuje pomocou filtrácie alebo cyklónového separačného systému. Oddelený výparový oxid kremičitý sa zhromažďuje ako jemný biely prášok.
Kontrola kvality
Kontrola kvality je neoddeliteľnou súčasťou procesu výroby oxidu kremičitého. V našej spoločnosti vykonávame sériu testov o vyrobenom vyplnenom silike, aby sme zaistili, že jeho kvalita spĺňa najvyššie štandardy.
Analýza veľkosti častíc
Na meranie distribúcie veľkosti častíc vypununého oxidu kremičitého používame pokročilé techniky, ako je laserová difrakcia. Veľkosť častíc je kritickým parametrom, ktorý ovplyvňuje výkon vyplneného oxidu kremičitého v rôznych aplikáciách. Napríklad v niektorých aplikáciách môže byť potrebná menšia veľkosť častíc na dosiahnutie lepších účinkov disperzie a posilnenia.
Meranie povrchovej plochy
Ďalšou dôležitou vlastnosťou je povrchová plocha vypunutého oxidu kremičitého. Používame metódu Brunauer - Emmett - Teller (BET) na meranie špecifickej povrchovej plochy vyplneného oxidu kremičitého. Vyššia plocha povrchu vo všeobecnosti znamená lepšie adsorpčné a zahusťovacie vlastnosti.
Analýza chemickej čistoty
Analyzujeme tiež chemickú čistotu vypráchnutého oxidu kremičitého. Nečistoty, ako sú kovové ióny, môžu mať v určitých aplikáciách negatívny vplyv na výkon vyplneného oxidu kremičitého. Na detekciu a kvantifikáciu hladín nečistôt v produkte používame techniky, ako je induktívne spojená plazmatická hmotnostná spektrometria (ICP - MS).
Aplikácie fumovaného oxidu kremičitého
Fumovaný oxid kremičitý má širokú škálu aplikácií vďaka svojim jedinečným vlastnostiam. Medzi bežné aplikácie patrí:
Posilnenie v polyméroch
Otrémový oxid kremičitý sa môže použiť ako výstužné plnivo v polyméroch, ako je silikónový guma, epoxidové živice a polyuretány. Malá veľkosť častíc a vysoká plocha povrchového oxidu kremičitého umožňujú silne interagovať s polymérnou matricou, čím sa zlepšujú mechanické vlastnosti polyméru, ako je pevnosť v ťahu, odolnosť proti slzám a tvrdosť.
Kontrola zhrubnutia a reológie
V povlakoch, lepidlách a tesniacich látkach sa vypálený oxid kremičitý používa ako zahusťovací činiteľ a modifikátor reológie. Môže zvýšiť viskozitu kvapalného systému a zlepšiť jeho tixotropné správanie. To znamená, že materiál môže ľahko prúdiť pod strihovým napätím, ale pri odstránení napätia si udržiava jeho tvar.
Anti - kolektívne činidlo
V potravinárskom a farmaceutickom priemysle sa ako anti -caking činidlo používa vypálený oxid kremičitý. Môže absorbovať vlhkosť a zabrániť tvorbe hrudiek v práškoch, čím zabezpečuje voľnú - tečúcu vlastnosť výrobkov.
Náš produkt SILICA: Fumovaný oxid kremičitý (1250 - sieť)
Jedným z našich populárnych produktov oxidu kremičitého jeFumovaný oxid kremičitý (1250 - sieť). Tento produkt má špecifickú veľkosť častíc a plochu povrchu, vďaka ktorej je vhodný pre rôzne aplikácie. Ponúka vynikajúce vlastnosti disperzie, posilnenia a regulácie reológie. Či už ste v priemysle polyméru, povlaku alebo potravinárskeho priemyslu, náš oxid kremičitý (1250 - sieť) môže splniť vaše konkrétne požiadavky.
Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu
Ak máte záujem o nákup Fumed Silica pre vaše podnikanie, bolo by sme radi, keby sme s vami diskutovali. Náš tím odborníkov vám môže poskytnúť podrobné informácie o produkte, technickú podporu a konkurenčné ceny. Zaviazame sa, že poskytuje vysoko kvalitné vyplnené produkty oxidu kremičitého a vynikajúci zákaznícky servis. Neváhajte a oslovte nás a začnite proces rokovania o obstarávaní.
Odkazy
- Klein, LC (2005). Keramické priehľadné brnenia. Taylor & Francis.
- Schubert, U., Husing, N., & Lorenz, A. (2001). Syntéza anorganických materiálov. Wiley - vch.
- Iler, RK (1979). Chémia oxidu kremičitého: rozpustnosť, polymerizácia, koloidné a povrchové vlastnosti a biochémia. John Wiley & Sons.