กระบวนการผลิต

การผลิตซิลิกาฟูมเกี่ยวข้องกับสามขั้นตอนหลัก: การได้รับวัตถุดิบ, แปรรูปในเตาเผา, และรวบรวม ซิลิกาฟูม.

วัตถุดิบ

วัตถุดิบหลักที่ใช้ในการผลิตซิลิกาฟูมคือควอตซ์, ถ่านหิน, และเศษไม้. ควอตซ์เป็นแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งมีซิลิกอนไดออกไซด์อยู่ในระดับสูง (SiO2). ถ่านหินและเศษไม้ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมี.

เตา

วัตถุดิบจะอยู่ในเตาอาร์คไฟฟ้า, ที่พวกเขาถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิเกิน 2,000°C. ความร้อนที่รุนแรงทำให้ซิลิกอนไดออกไซด์ในควอตซ์ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนจากถ่านหินหรือเศษไม้, สร้างโลหะซิลิกอนและคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์). ผลที่ตามมา, ก๊าซที่มีซิลิกอนมอนอกไซด์ (ซีโอ) ถูกปล่อย.

การสะสมของซิลิกาฟูม

ก๊าซที่มี SiO จะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว, ทำให้ SiO ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (โอทู) ในอากาศและสร้างซิลิกาฟูม, ซึ่งประกอบด้วยซิลิกอนไดออกไซด์ที่ละเอียดเป็นพิเศษเป็นหลัก (SiO2) อนุภาค. จากนั้นอนุภาคเหล่านี้จะถูกรวบรวมโดยใช้ตัวกรองหรือระบบรวบรวมอื่นๆ และบรรจุเพื่อใช้งานต่อไป.

การประยุกต์ใช้ซิลิกาฟูม

เนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะตัว, ซิลิกาฟูมพบการใช้งานที่หลากหลาย, รวมทั้งคอนกรีต, วัสดุทนไฟ, และคนอื่น ๆ.

คอนกรีต

ซิลิกาฟูมถูกใช้เป็นสารเติมแต่งในคอนกรีตเพื่อเพิ่มความแข็งแรง, ความทนทาน, และทนทานต่อการโจมตีของสารเคมี. การเติมซิลิกาฟูมช่วยลดการซึมผ่านของคอนกรีต, ทำให้ไม่ไวต่อการกัดกร่อนและการย่อยสลายในรูปแบบอื่นๆ. นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของคอนกรีต, รวมถึงกำลังอัด, แรงดึง, และความแข็งแรงดัด.

วัสดุทนไฟ

ซิลิกาฟูมเป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตวัสดุทนไฟ, ซึ่งใช้ในการวางเตาเผาอุณหภูมิสูง, เตาเผา, และเครื่องปฏิกรณ์. จุดหลอมเหลวสูงและการนำความร้อนต่ำทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการเพิ่มฉนวนกันความร้อนและความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุทนไฟ.

แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ

นอกจากคอนกรีตและวัสดุทนไฟแล้ว, ซิลิกาฟูมถูกนำไปใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย, เช่น:

1. สีและสารเคลือบ: ปรับปรุงคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนและทนต่อสภาพอากาศของสีและระบบเคลือบ.
2. ยางและพลาสติก: ช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลและความร้อนของวัสดุเหล่านี้.
3. เซรามิกส์: มันช่วยเพิ่มความแข็งแกร่ง, ความแข็ง, และความคงตัวทางความร้อนของผลิตภัณฑ์เซรามิก.
4. อิเล็กทรอนิกส์: ใช้เป็นตัวเติมในบรรจุภัณฑ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับปรุงการนำความร้อนและฉนวนไฟฟ้า.

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

การผลิตซิลิกาฟูมเกี่ยวข้องกับการสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) เป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาของเตาเผา. อย่างไรก็ตาม, การใช้ซิลิกาฟูมในคอนกรีตสามารถชดเชยการปล่อยก๊าซเหล่านี้ได้โดยลดความจำเป็นในการใช้ซีเมนต์, แหล่งที่มาที่สำคัญของการปล่อย CO2. นอกจากนี้, การรีไซเคิลซิลิกาฟูมเป็นวัสดุที่มีค่าช่วยป้องกันไม่ให้ถูกกำจัดในหลุมฝังกลบ, จึงช่วยลดของเสีย.