Üretim süreci
Silika dumanı üretimi üç ana adımdan oluşur: hammadde elde etmek, onları bir fırında işlemek, ve toplama silika dumanı.
İşlenmemiş içerikler
Silika dumanı üretiminde kullanılan birincil hammaddeler kuvarstır., kömür, ve talaş. Kuvars, yüksek düzeyde silikon dioksit içeren doğal olarak oluşan bir mineraldir. (SiO2). Kömür ve talaş, kimyasal reaksiyon için gerekli indirgeyici maddeler olarak görev yapar..
Fırın
Hammaddeler bir elektrik ark ocağına yerleştirilir., 2000°C'yi aşan sıcaklıklara kadar ısıtıldıkları yerlerde. Yoğun ısı, kuvarstaki silikon dioksitin kömür veya talaştan gelen karbonla reaksiyona girmesine neden olur., silikon metal ve karbon dioksit oluşturan (CO2). Sonuç olarak, silikon monoksit içeren bir gaz (SiO) serbest bırakıldı.
Silika Dumanı Toplanması
SiO içeren gaz hızla soğutulur, SiO'nun oksijenle reaksiyona girmesine neden olmak (O2) havada ve silis dumanı oluşturur, esas olarak ultra ince silikon dioksitten oluşan (SiO2) parçacıklar. Bu parçacıklar daha sonra filtreler veya diğer toplama sistemleri kullanılarak toplanır ve daha sonra kullanılmak üzere paketlenir..
Silika Dumanı Uygulamaları
Eşsiz özelliklerinden dolayı, silika dumanı çeşitli uygulamalarda kullanım alanı bulur, beton dahil, ısıya dayanıklı malzemeler, ve diğerleri.
Silis dumanı, mukavemetini artırmak için betonda yaygın olarak bir katkı maddesi olarak kullanılır., dayanıklılık, ve kimyasal saldırılara karşı direnç. Silis dumanı ilavesi betonun geçirgenliğini azaltır., korozyona ve diğer bozunma biçimlerine karşı daha az duyarlı hale getirir. Aynı zamanda betonun mekanik özelliklerini de geliştirir., basınç dayanımı dahil, gerilme direnci, ve bükülme mukavemeti.
Silika dumanı, refrakter malzemelerin üretiminde önemli bir bileşendir., yüksek sıcaklık fırınlarını sıralamak için kullanılan, fırınlar, ve reaktörler. Yüksek erime noktası ve düşük termal iletkenliği, refrakterlerin ısı yalıtımını ve mekanik mukavemetini arttırmak için ideal bir malzeme olmasını sağlar..
Diğer uygulamalar
Beton ve refrakterlere ek olarak, silika dumanı diğer çeşitli uygulamalarda kullanılır, gibi:
- Boyalar ve kaplamalar: Boya ve kaplama sistemlerinin korozyon önleyici ve hava koşullarına dayanıklılık özelliklerini geliştirir..
- Kauçuk ve plastikler: Bu malzemelerin mekanik ve termal özelliklerini geliştirir..
- seramik: Gücü artırır, sertlik, ve seramik ürünlerin termal kararlılığı.
- Elektronik: Geliştirilmiş termal iletkenlik ve elektrik yalıtımı sağlamak için mikroelektronik ambalajlarda dolgu maddesi olarak kullanılır..
Çevresel etkiler
Silika dumanı üretimi, karbondioksit oluşumunu içerir (CO2) fırın reaksiyonunun bir yan ürünü olarak. Yine de, betonda silis dumanı kullanımı, çimento ihtiyacını azaltarak bu emisyonları dengeleyebilir, önemli bir CO2 emisyon kaynağı. Üstelik, değerli bir malzeme olarak silis dumanının geri dönüştürülmesi, çöplüklere atılmasını önler, böylece israfı azaltmak.