人生においても、さまざまな分野においても、, いつも同じではない名前がたくさんあります, でも形は似てる, 同じアイテムの使用, クォーツパウダーを理解してもらいたいように, ホワイトカーボンブラックとナノシリカ, 見た目は似ているのに, しかし、それらは直接等しいことはできません, ここではHSAが石英粉との関係と違いについてお話します。, ホワイトカーボンブラックとナノシリカは何が違うのですか？?
基本概念
石英粉
石英粉は天然石英を微粒子化したものです。 (SiO2) または溶融石英 (天然石英を高温で溶融、冷却した後のアモルファスSiO2) 粉砕など複数の工程を経て, ボールミル (または振動, 気流研削), 浮力, 酸精製, および高純度水処理.
ホワイトカーボンブラック
ホワイトカーボンブラックは、非晶質ケイ酸およびケイ酸塩製品の総称です。, ゴム産業におけるカーボンブラックに似たもの, シリカといいます, 分子式はSiO2-nH2Oです, ここで、nH2O は表面ヒドロキシル基の形です, 見た目は全体的に白いです, 臭気や毒性のない非晶質の粒状固体です。.
ナノシリカ
ナノシリカとは、ナノメートルスケールの粒子サイズを指します。 (100nm未満) 超微粒子シリカ粒子. アモルファスです, 白い, 無臭, 無毒の粉末状物質, 水ベースの水酸基を表面に吸着させたナノマテリアル.
石英粉かどうか, ホワイトカーボンブラックまたはナノシリカ, これらの主成分は 3 SiO2です. 違うのはシリカ, 沈降シリカに加えて, ヒュームドシリカと超微粒子シリカゲル, 粉末ケイ酸アルミニウムとケイ酸カルシウムも含まれます, 等. ほとんどの場合, その組成はSiO2-nH2Oとして表すことができます。, ここで、nH2O は表面水酸基の形で存在し、表面水酸基の形で存在します。.
化学物質の構造
石英粉
二酸化ケイ素には2つの形態がある: 結晶性とアモルファス非晶質. 石英粉のコンセプトから, 石英粉の総称です, したがって、石英粉末には結晶状態と非結晶状態の両方が含まれます, シリカ・酸素四面体の基本構造によって形成される三次元網目構造です。.
ホワイトカーボンブラック
ホワイトカーボンブラックは、特定の分岐構造を持つ非晶質のアモルファスシリカ粒子です。. また、シリコンと酸素で構成される空間四面体網目構造を持っています。, 酸素は四面体の頂点の上に位置し、シリコンは四面体の中心に位置します。. この構造の特徴は、頂点の酸素と他の面の頂点が一致する点にあります。, SiO2を電気的に中性にする.
シリカの表面には3種類の水酸基があります。:
- 1つの水酸基は、脱水したシリカの表面に存在するケイ素と酸素の基です。, 温度が上昇してもケイ素 - 酸素基を除去するのは容易ではありません。;
- 正に帯電した H 原子が含まれているため、別のヒドロキシル基, そのため、マイナスの電荷を持つ原子と特に水素結合しやすいのです。, 孤立した水酸基と呼ばれます;
- 水酸基にはもう一つ、極性物質に対して強い吸着作用を持ち、互いに水素結合できるタイプがあります。隣り合った水酸基同士が結合します。.
ナノシリカ
ナノシリカは、綿状かつ網状の準粒子状態を有する非晶質の白色粉末です。. 微細構造はほぼ球形です, 粒子表面には結合状態の異なる不飽和結合や水酸基が残存しています。, 分子状態は三次元鎖構造です.
物理的及び化学的性質
石英粉
(1) 良好な絶縁性: 石英粉末の純度が高いため、, 低不純物含有量, 安定した性能と優れた電気絶縁性, 硬化物は優れた絶縁性と耐アーク性を持っています.
(2) エポキシ樹脂硬化反応の発熱ピーク温度を下げることができます, 硬化物の線膨張係数と収縮率を小さくする, 硬化物の内部応力を除去し、クラックの発生を防止します。.
(3) 防食: 石英粉は他の物質と反応しにくく、ほとんどの酸やアルカリとは化学反応しません。, そしてその粒子はオブジェクトの表面を均一に覆います, 強力な耐腐食能力を持っています.
(4) 粒子のグラデーションが適度にある, 使用時の沈殿や層間剥離の現象を軽減および排除できます。; 硬化した材料の引張強度と圧縮強度を高めることができます。, 耐摩耗性を向上させる, 硬化物の熱伝導率を高め、難燃性能を高めます。.
(5) シランカップリング剤で処理された石英粉は各種樹脂への濡れ性が良好です, 吸着性能が良い, 混ぜやすい, 凝集現象なし.
(6) フィラーとしての石英粉末, 有機樹脂に添加, 硬化物の性能を向上させるだけでなく, だけでなく、製品のコストも削減します.
ホワイトカーボンブラック
ホワイトカーボンブラックは多孔質素材です, 化学的に安定した, 不燃性, 高温耐性, 無味な, 無臭, 良好な電気絶縁性, 凝集形態と微細構造はカーボンブラックに似ています. 幅広い用途に使用できるホワイトカーボンブラック, ゴム製品の補強剤として使用できます。, 分散剤, キャリア, 等.
ナノシリカ
ナノシリカは無毒です, 無味な, 粒子サイズが小さく、汚染のない白色の無機非金属材料 (0-100nm). 比表面積が大きい, 紫外線, 赤外線, 可視光は強い反射特性を持っています, ナノシリカの体積効果と量子トンネル効果を利用して透過性を実現, 有機分子化合物と空間ネットワーク構造を形成, これにより、ポリマー材料の機械的強度が大幅に向上します。, 靭性, 耐摩耗性と耐老化性, 等.
| ナノシリカのテクニカル指標のいくつか | ||||||
| 粒子サイズ | 密度 | 比表面積 | 熱伝導率 | 音速 | タップ密度 | 不純物含有量 |
| /nm | /g・cm-3 | /㎡・g-4 | W・(m・K-1) | /MS-1 | /グラム・メートル-3 | /% |
| 15-20 | 0.128-0.141 | 559-685 | 0.01 | ＜100 | ＜0.15 | Cl＜0.028 普通金属＜0.01 |
製品分類
石英粉
石英粉は一般的な石英粉に分けられます (PG), 電気グレードの石英粉末 (DG), 電子グレードの石英粉末 (JG); その粒子の形状に応じて, 角のある石英粉末と球状の石英粉末に分けられます。; その中で, 石英鉱石やシリカを直接粉砕して得られる石英粉を結晶石英粉といいます。, 溶融石英を粉砕して得られる石英粉末を溶融石英粉末といいます。 (RG); 非常に厳格な製造プロセス要件を備えた白色二酸化炭素石英粉末と同様に. 石英粉末は白色二酸化炭素微粒子粉末と呼ばれます.
上記の石英粉を通常の活性石英粉といいます。 (PGH), 電気グレードの活性石英粉末 (DGH), 電子グレードの結晶性活性石英粉末 (JGH), 電子グレードの溶融活性石英粉末 (RGH) 有機表面修飾後の球状石英粉末.
ホワイトカーボンブラック
ホワイトカーボンブラックは沈降シリカに分かれます, ヒュームドシリカ, 調製方法による非金属鉱物シリカおよびイネ科シリカ.
ナノシリカ
ナノシリカはその製造方法により物理ナノシリカと化学ナノシリカに分けられます。. その中で, 化学的方法は化学蒸気反応法に分けられます, 沈殿法, ゾルゲル法, マイクロエマルジョン法と固相反応法.
応用分野
石英粉
(1) エレクトロニクス: 集積回路ブロックなどの電子製品として, 半導体デバイス, プラスチックシール材フィラー.
(2) 電気: 変流器などの電気製品の充填剤として, 変圧器, 乾式変圧器およびその他の高圧電気部品.
(3) ガラス: グラスファイバーを主原料として, 通常の無アルカリガラス繊維や電子産業用ガラス繊維の製造に使用されます。.
(4) ゴム: シリコーンゴムとプラスチックフィラー.
(5) 塗装とコーティング: コーティング用添加剤として.
(6) セラミックス: 発泡セラミックスの焼結に役立ちます, アルミナ微粉末と低温での反応によりムライト結晶相を生成可能.
ホワイトカーボンブラック
(1) ゴム: ゴムの架橋, 補強剤として.
(2) 増粘剤として使用可能, チキソトロピー剤, 分散剤, 流動制御剤および沈下防止剤, 製剤をカラフルにし、透明性を高めることができます.
(3) プラスチック: 材料の強度と靭性を向上させることができます, 耐水性と耐老化性が明らかに向上します。.
(4) 農業: 医薬品や農薬の理想的なキャリアとして使用できます。; 殺虫剤中の殺虫剤を大量に吸収することができます.
(5) 日用品: 歯磨き粉の塗布において, ホワイトカーボンブラックは相溶性と物性が良好です, 歯磨き粉の研磨剤としての棒シリカは、歯をきれいにし、汚れを取り除くことができます.
(6) 製紙: 紙の白色度を向上させることができます, 紙質を軽くする, 高速印刷に適しています.
ナノ二酸化ケイ素
(1) ゴム: 製品強度の向上, 耐摩耗性と老化防止特性.
(2) プラスチック: プラスチックの密度が高くなる可能性がある; 材料の耐老化性と耐薬品性を向上させます。.
(3) コーティング: 塗膜強度と壁面接着強度が大幅に向上, 塗膜の硬度が大幅に向上, 表面の自己洗浄能力も向上します.
(4) 医学, 建材, 家電: 殺生物剤の調製において担体として作用することができる.
(5) 光学: 新しい光ファイバー素材はエネルギー損失を効果的に削減できるため、.
(6) 触媒: 比表面積が大きく、化学的に安定しているため, 触媒としてよく使われます.
(7) センサー: 生体適合性が良いため、, 特定の識別のための生体モニタリングセンサーを構築するための支持基板として使用できます。.
(8) ガラス: 紫外線や赤外線に対する耐性を向上させる.
(9) セラミックス: 材料の強度と弾性を向上させることができます.
(10) エレクトロニクス: 電子部品の組み立て中, 強化する役割を果たします, 高密度化と強度の向上.
関係と違い
上記を通じて, 石英の粉末が見える, ホワイトカーボンブラックとナノシリカは基本コンセプトが異なります, しかし、まだ一定の関係が残っています, 次のように.
- 3 つすべての主成分は SiO2 です, ただし、シリカはほとんどの場合、その組成は SiO2-nH2O で表すことができます。, ここで、nH2O は表面ヒドロキシル基の形です.
- 原子構造の観点から見ると, 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.
- プロパティに関しては, all three have the characteristics of colorless, 無臭, 大きな比表面積, insulation and stability.
- In terms of application, all three are widely used in rubber.
