سواء في الحياة أو في مجالات عديدة, سيكون هناك دائما الكثير من الاسم ليس هو نفسه, ولكن الشكل مشابه, استخدام نفس العناصر, كما نريد أن نجعلك تفهم مسحوق الكوارتز, أبيض أسود الكربون ونانو السيليكا, على الرغم من أن مظهرهم متشابه, لكن لا يمكن أن يكونا متساويين بشكل مباشر, هنا سوف تتحدث HSA معك عن العلاقة والفرق بين مسحوق الكوارتز, الأبيض الكربون الأسود ونانو السيليكا ما هي الاختلافات?

مفاهيم أساسية

مسحوق الكوارتز

مسحوق الكوارتز هو مسحوق ميكرون مصنوع من الكوارتز الطبيعي (SiO2) أو الكوارتز المنصهر (يتم دمج SiO2 غير المتبلور بعد صهر الكوارتز الطبيعي وتبريده عند درجة حرارة عالية) من خلال عمليات متعددة مثل التكسير, طحن الكرة (أو تهتز, طحن تدفق الهواء), التعويم, تنقية الحمض, ومعالجة المياه عالية النقاء.

أسود الكربون الأبيض

أبيض الكربون الأسود هو الاسم الجماعي لحمض السيليكات غير المتبلور ومنتجات السيليكات, شبيه بأسود الكربون الموجود في صناعة المطاط, يسمى السيليكا, الصيغة الجزيئية هي SiO2-nH2O, حيث يكون nH2O على شكل مجموعات هيدروكسيل سطحية, المظهر أبيض بشكل عام, عبارة عن مادة صلبة حبيبية غير متبلورة بدون رائحة وسمية.

نانو السيليكا

يشير نانو السيليكا إلى حجم الجسيمات في مقياس النانومتر (أقل من 100 نانومتر) من جزيئات السيليكا الدقيقة. وهو غير متبلور, أبيض, عديم الرائحة, مادة تشبه المسحوق غير سامة, مادة نانوية تمتص مجموعات الهيدروكسيل المائية على السطح.

سواء كان مسحوق الكوارتز, أبيض الكربون الأسود أو نانو السيليكا, المكون الرئيسي لهذه 3 هو SiO2. الفرق هو أن السيليكا, بالإضافة إلى السيليكا المترسبة, السيليكا المدخنة وهلام السيليكا متناهية الصغر, ويشمل أيضًا مسحوق سيليكات الألومنيوم وسيليكات الكالسيوم, إلخ. في معظم الحالات, يمكن التعبير عن تكوينه كـ SiO2-nH2O, حيث يكون nH2O على شكل مجموعات هيدروكسيل سطحية والذي يوجد على شكل مجموعات هيدروكسيل سطحية.

هيكل المادة الكيميائية

مسحوق الكوارتز

ثاني أكسيد السيليكون له شكلين: بلورية وغير متبلورة غير بلورية. من مفهوم مسحوق الكوارتز, إنه مصطلح عام لمسحوق الكوارتز, لذلك يحتوي مسحوق الكوارتز على حالات بلورية وغير بلورية, وهو عبارة عن هيكل شبكي ثلاثي الأبعاد يتكون من البنية الأساسية لرباعي الأسطح من السيليكا والأكسجين.

أسود الكربون الأبيض

أبيض الكربون الأسود عبارة عن جزيئات سيليكا غير متبلورة غير متبلورة ذات بنية متفرعة معينة. كما أن لديها بنية شبكية مكانية رباعية السطوح مكونة من السيليكون والأكسجين, مع الأكسجين الموجود فوق قمة رباعي السطوح والسيليكون الموجود في مركز رباعي السطوح. تكمن خاصية هذا الهيكل في حقيقة أن الأكسجين الموجود على القمة والقمة الموجودة على كل وجه من الوجوه الأخرى يشتركان في نقطة واحدة, جعل SiO2 متعادلًا كهربائيًا.

يحتوي سطح السيليكا على ثلاثة أنواع مختلفة من مجموعات الهيدروكسيل:

• إحدى مجموعات الهيدروكسيل هي مجموعة السيليكون والأكسجين الموجودة على سطح السيليكا التي تم تجفيفها, والزيادة في درجة الحرارة ليس من السهل إزالة مجموعة السيليكون والأكسجين;
• مجموعة هيدروكسيل أخرى لأنها تحتوي على ذرات H موجبة الشحنة, لذلك من السهل بشكل خاص ربط الهيدروجين مع الذرات ذات الشحنة السالبة, ويسمى مجموعة الهيدروكسيل المعزولة;
• وهناك نوع آخر من مجموعة الهيدروكسيل لها تأثير امتصاص قوي على المواد القطبية ويمكن ربطها هيدروجينيا مع بعضها البعض ومجموعات الهيدروكسيل المتجاورة المرتبطة ببعضها البعض.

نانو السيليكا

نانو السيليكا عبارة عن مسحوق أبيض غير متبلور مع حالة شبه جسيمية ندفية وشبكية. بنيتها المجهرية كروية تقريبًا, وهناك روابط متبقية غير مشبعة ومجموعات هيدروكسيل ذات حالات ترابط مختلفة على سطح الجزيئات, وحالته الجزيئية عبارة عن هيكل سلسلة ثلاثي الأبعاد.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

مسحوق الكوارتز

(1) خاصية عزل جيدة: بسبب النقاء العالي لمسحوق الكوارتز, محتوى منخفض النجاسة, أداء مستقر وخاصية عزل كهربائي ممتازة, المنتجات المعالجة لها خاصية عزل جيدة وممتلكات مضادة للقوس.

(2) يمكن أن تقلل درجة حرارة الذروة الطاردة للحرارة لتفاعل المعالجة براتنج الإيبوكسي, تقليل معامل التمدد الخطي ومعدل الانكماش للمنتجات المعالجة, وبالتالي القضاء على الإجهاد الداخلي للمنتجات المعالجة ومنع التشقق.

(3) المضادة للتآكل: ليس من السهل تفاعل مسحوق الكوارتز مع المواد الأخرى ولا يتفاعل كيميائيًا مع معظم الأحماض والقلويات, وتغطي جزيئاته سطح الجسم بالتساوي, التي لديها قدرة قوية مضادة للتآكل.

(4) تدرج الجسيمات معقول, والتي يمكن أن تقلل وتقضي على ظاهرة التساقط والتصفيح عند استخدامها; يمكن أن يعزز قوة الشد والضغط للمواد المعالجة, تحسين مقاومة التآكل, وزيادة التوصيل الحراري للمادة المعالجة وزيادة أداء مثبطات اللهب.

(5) يتمتع مسحوق الكوارتز المعالج بعامل اقتران السيلان بقابلية جيدة للتبلل لأنواع مختلفة من الراتنجات, أداء الامتزاز الجيد, سهل الخلط, لا ظاهرة التكتل.

(6) مسحوق الكوارتز كمادة حشو, يضاف إلى الراتنج العضوي, لا يحسن أداء المنتجات المعالجة فقط, ولكنه يقلل أيضًا من تكلفة المنتج.

أسود الكربون الأبيض

الأبيض الكربون الأسود مادة مسامية, مستقرة كيميائيا, غير قابلة للاحتراق, مقاومة درجات الحرارة العالية, لا طعم له, عديم الرائحة, عزل كهربائي جيد, شكله الكلي والبنية المجهرية يشبه أسود الكربون. يحتوي White Carbon Black على مجموعة واسعة من الاستخدامات, ويمكن استخدامه كعامل تقوية للمنتجات المطاطية, مشتت, الناقل, إلخ.

نانو السيليكا

نانو السيليكا غير سامة, لا طعم له, مادة غير معدنية بيضاء غير ملوثة ذات حجم جسيمات صغير (0-100نانومتر). مساحة سطحها الكبيرة المحددة, فوق بنفسجي, الأشعة تحت الحمراء, الضوء المرئي له خصائص عاكسة قوية, تأثير الحجم وتأثير نفق الكم للسيليكا النانوية لإنتاج نفاذيتها, والمركبات الجزيئية العضوية لتشكيل بنية الشبكة المكانية, وبالتالي تحسين القوة الميكانيكية لمواد البوليمر بشكل كبير, صلابة, مقاومة التآكل ومقاومة الشيخوخة, إلخ.

بعض المؤشرات الفنية للنانو السيليكا
حجم الجسيمات	كثافة	مساحة محددة	توصيل حراري	سرعة الصوت	اضغط على الكثافة	محتوى النجاسة
/نانومتر	/جم · سم-3	/㎡·ز-4	ث·(م·ك-1)	/آنسة-1	/جم.م-3	/%
15-20	0.128-0.141	559-685	0.01	<100	<0.15	Cl <0.028 معدن عادي <0.01

تصنيف المنتجات

مسحوق الكوارتز

يمكن تقسيم مسحوق الكوارتز إلى مسحوق كوارتز عام (ص), مسحوق الكوارتز الكهربائي (المدير العام), مسحوق الكوارتز الصف الإلكترونية (جي جي); حسب شكل جزيئته, وينقسم إلى مسحوق الكوارتز الزاوي ومسحوق الكوارتز الكروي; فيما بينها, يسمى مسحوق الكوارتز الذي يتم الحصول عليه عن طريق الطحن المباشر لخام الكوارتز أو السيليكا بمسحوق الكوارتز البلوري, ويسمى مسحوق الكوارتز الذي يتم الحصول عليه عن طريق طحن السيليكا المنصهرة بمسحوق الكوارتز المنصهر (آر جي); بالإضافة إلى مسحوق كوارتز ثاني أكسيد الكربون الأبيض مع متطلبات عملية إنتاج صارمة للغاية. تسمى مساحيق الكوارتز بمساحيق ميكرون ثاني أكسيد الكربون الأبيض.

تسمى مساحيق الكوارتز المذكورة أعلاه بمسحوق الكوارتز النشط العادي (PGH), مسحوق الكوارتز النشط من الدرجة الكهربائية (دغ), مسحوق الكوارتز النشط البلوري من الدرجة الإلكترونية (جغ), الصف الإلكتروني تنصهر مسحوق الكوارتز النشط (RGH) ومسحوق الكوارتز الكروي بعد تعديل السطح العضوي.

أسود الكربون الأبيض

وينقسم أسود الكربون الأبيض إلى السيليكا المترسبة, السيليكا المدخنة, السيليكا المعدنية اللافلزية والسيليكا النخامية حسب طريقة تحضيرها.

نانو السيليكا

وتنقسم نانو السيليكا إلى سيليكا فيزيائية وكيميائية حسب طريقة تحضيرها. فيما بينها, وتنقسم الطريقة الكيميائية إلى طريقة تفاعل البخار الكيميائي, طريقة هطول الأمطار, طريقة سول جل, طريقة المستحلب الدقيق وطريقة تفاعل الطور الصلب.

مجالات التطبيق

مسحوق الكوارتز

(1) إلكترونيات: مثل المنتجات الإلكترونية مثل كتل الدوائر المتكاملة, أجهزة أشباه الموصلات, حشو مواد الختم البلاستيكية.

(2) كهرباء: كمادة حشو للمنتجات الكهربائية مثل المحولات الحالية, محول الجهد, المحولات من النوع الجاف والمكونات الكهربائية الأخرى ذات الجهد العالي.

(3) زجاج: كمادة رئيسية من الألياف الزجاجية, تستخدم في إنتاج الألياف الزجاجية العادية الخالية من القلويات والألياف الزجاجية للصناعة الإلكترونية.

(4) ممحاة: مطاط السيليكون وحشو البلاستيك.

(5) الطلاء والطلاء: كمادة مضافة للطلاء.

(6) سيراميك: يفضي إلى تلبيد السيراميك الرغوي, ويمكن أن يؤدي تفاعل مسحوق الألومينا الصغير عند درجة حرارة منخفضة إلى توليد طور بلوري موليت.

أسود الكربون الأبيض

(1) ممحاة: الربط المتقاطع في المطاط, كعامل تعزيز.

(2) يمكن استخدامه كعامل سماكة, عامل متغير الانسيابية, مشتت, عامل التحكم في التدفق وعامل مضاد للغرق, يمكن أن يجعل المستحضر ملونًا ويزيد من الشفافية.

(3) بلاستيك: فإنه يمكن تحسين قوة وصلابة المواد, ومن الواضح أن تحسين مقاومة الماء ومقاومة الشيخوخة.

(4) زراعة: يمكن استخدامه كحامل مثالي للأدوية والمبيدات الحشرية; يمكن أن تمتص كمية كبيرة من المبيدات الحشرية في المبيدات الحشرية.

(5) الضرورات اليوميه: في تطبيق معجون الأسنان, يتمتع White Carbon Black بتوافق جيد وخصائص فيزيائية, يمكن لقضيب السيليكا كمعجون أسنان كاشط تنظيف الأسنان وإزالة البقع.

(6) صناعة الورق: يمكنه تحسين بياض الورق, جعل جودة الورق أخف, ومناسبة للطباعة عالية السرعة.

نانو ثاني أكسيد السيليكون

(1) ممحاة: تحسين قوة المنتج, مقاومة التآكل وخصائص مضادة للشيخوخة.

(2) البلاستيك: يمكن أن يجعل البلاستيك يصبح أكثر كثافة; تحسين مقاومة الشيخوخة والمقاومة الكيميائية للمواد.

(3) طلاء: تم تحسين قوة طبقة الطلاء وربط الجدار بشكل كبير, يتم زيادة صلابة طبقة الطلاء بشكل ملحوظ, كما تم تحسين قدرة التنظيف الذاتي للسطح.

(4) طبي, مواد بناء, الأجهزة المنزلية: يمكن أن يكون بمثابة حامل في تحضير المبيدات الحيوية.

(5) بصري: كمادة ألياف بصرية جديدة يمكن أن تقلل بشكل فعال من فقدان الطاقة.

(6) المحفزات: بسبب مساحة السطح الكبيرة المحددة والاستقرار الكيميائي, وغالبا ما يستخدم كمحفز.

(7) أجهزة الاستشعار: بسبب توافقه الحيوي الجيد, يمكن استخدامه كركيزة داعمة لبناء أجهزة استشعار للرصد الحيوي لتحديد هوية محددة.

(8) زجاج: تحسين المقاومة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

(9) سيراميك: يمكنه تحسين قوة ومرونة المادة.

(10) إلكترونيات: في عملية التجميع الإلكتروني, انها تلعب دور التشديد, التكثيف وتحسين القوة.

العلاقة والاختلاف

من خلال ما سبق, ويمكن ملاحظة أن مسحوق الكوارتز, يختلف أبيض الكربون الأسود ونانو السيليكا في المفاهيم الأساسية, ولكن لا تزال هناك علاقة معينة, كالآتي.

1. المكون الرئيسي لجميع الثلاثة هو SiO2, باستثناء أن السيليكا في معظم الحالات يمكن التعبير عن تركيبها على أنها SiO2-nH2O, حيث يكون nH2O على شكل مجموعات هيدروكسيل سطحية.
2. من حيث التركيب الذري, all three have silica-oxygen tetrahedral structure, but in terms of microstructure, there are three different types of hydroxyl groups on the surface of silica.
3. من حيث الخصائص, all three have the characteristics of colorless, عديم الرائحة, مساحة كبيرة محددة, insulation and stability.
4. In terms of application, all three are widely used in rubber.