Dù trong cuộc sống hay trong nhiều lĩnh vực, sẽ luôn có rất nhiều cái tên không giống nhau, nhưng hình dạng thì giống, việc sử dụng các mặt hàng giống nhau, như chúng tôi muốn mang đến cho bạn sự hiểu biết về bột Thạch Anh, Trắng Carbon Đen và nano silica, mặc dù bề ngoài của họ giống nhau, nhưng chúng không thể bằng trực tiếp, sau đây HSA sẽ cùng các bạn tìm hiểu về mối liên hệ và sự khác biệt giữa bột Thạch Anh, Trắng Carbon Đen và nano silica là gì? Sự khác biệt là gì?
Các khái niệm cơ bản
Bột thạch anh
Bột thạch anh là một loại bột micronized làm từ thạch anh tự nhiên (SiO2) hoặc thạch anh nung chảy (SiO2 vô định hình sau khi thạch anh tự nhiên được nung chảy và làm nguội ở nhiệt độ cao) thông qua nhiều quá trình như nghiền, phay bóng (hoặc rung, mài luồng không khí), tuyển nổi, thanh lọc axit, và xử lý nước có độ tinh khiết cao.
Trắng Carbon đen
Trắng Carbon đen là tên gọi chung của các sản phẩm axit silicic vô định hình và silicat, tương tự như muội than trong ngành cao su, được gọi là silic, công thức phân tử là SiO2-nH2O, trong đó nH2O ở dạng nhóm hydroxyl bề mặt, bề ngoài nhìn chung là màu trắng, là chất rắn dạng hạt vô định hình không có mùi và độc tính.
nano silic
Nano silica đề cập đến kích thước hạt ở quy mô nanomet (dưới 100nm) của các hạt silica siêu mịn. Nó là vô định hình, trắng, không mùi, chất dạng bột không độc hại, một vật liệu nano có khả năng hấp phụ các nhóm hydroxyl gốc nước trên bề mặt.
Cho dù đó là bột thạch anh, Trắng Carbon Đen hoặc nano silica, thành phần chính trong số này 3 là SiO2. Sự khác biệt là silic, Ngoài silic kết tủa, silica bốc khói và silica gel siêu mịn, cũng bao gồm bột nhôm silicat và canxi silicat, vân vân. Trong hầu hết các trường hợp, thành phần của nó có thể được biểu thị dưới dạng SiO2-nH2O, trong đó nH2O ở dạng nhóm hydroxyl bề mặt tồn tại ở dạng nhóm hydroxyl bề mặt.
Cấu trúc chất hóa học
Bột thạch anh
Silicon dioxide có hai dạng: tinh thể và vô định hình không kết tinh. Từ khái niệm bột thạch anh, nó là một thuật ngữ chung cho bột thạch anh, Vì vậy bột thạch anh chứa cả trạng thái kết tinh và không kết tinh, và nó là một cấu trúc lưới ba chiều được hình thành bởi cấu trúc cơ bản của tứ diện silica-oxy.
Trắng Carbon đen
Trắng Carbon Đen là các hạt silica vô định hình có cấu trúc phân nhánh nhất định. Nó cũng có cấu trúc lưới tứ diện không gian bao gồm silicon và oxy, với oxy nằm phía trên đỉnh của tứ diện và silicon nằm ở trung tâm của tứ diện. Đặc điểm của cấu trúc này nằm ở chỗ oxy trên đỉnh và đỉnh trên mỗi mặt khác cùng điểm, làm cho SiO2 trung hòa về điện.
Bề mặt của silica có ba loại nhóm hydroxyl khác nhau:
- Một nhóm hydroxyl là nhóm silicon-oxy tồn tại trên bề mặt silica đã bị khử nước, và việc tăng nhiệt độ không dễ để loại bỏ nhóm silicon-oxy;
- Một nhóm hydroxyl khác vì nó chứa các nguyên tử H tích điện dương, do đó đặc biệt dễ dàng liên kết hydro với các nguyên tử mang điện tích âm, và được gọi là nhóm hydroxyl bị cô lập;
- Còn có một loại nhóm hydroxyl khác có tác dụng hấp phụ mạnh đối với các chất phân cực và có thể liên kết hydro với nhau. Các nhóm hydroxyl lân cận liên kết với nhau.
nano silic
Nano silica là một loại bột màu trắng vô định hình có trạng thái bán hạt kết bông và dạng lưới. Cấu trúc vi mô của nó gần như hình cầu, và trên bề mặt hạt có các liên kết dư không bão hòa và các nhóm hydroxyl có trạng thái liên kết khác nhau, và trạng thái phân tử của nó là cấu trúc chuỗi ba chiều.
Tính chất vật lý và hóa học
Bột thạch anh
(1) Tài sản cách nhiệt tốt: Do bột thạch anh có độ tinh khiết cao, hàm lượng tạp chất thấp, hiệu suất ổn định và đặc tính cách điện tuyệt vời, các sản phẩm được bảo dưỡng có đặc tính cách điện tốt và đặc tính chống hồ quang.
(2) Nó có thể làm giảm nhiệt độ đỉnh tỏa nhiệt của phản ứng đóng rắn nhựa epoxy, giảm hệ số giãn nở tuyến tính và tốc độ co ngót của sản phẩm được xử lý, do đó loại bỏ ứng suất bên trong của sản phẩm được xử lý và ngăn ngừa nứt.
(3) Chống ăn mòn: Bột thạch anh không dễ phản ứng với các chất khác và không phản ứng hóa học với hầu hết các axit và kiềm, và các hạt của nó bao phủ đều bề mặt của vật thể, có khả năng chống ăn mòn mạnh.
(4) Sự phân cấp hạt là hợp lý, có thể làm giảm và loại bỏ hiện tượng kết tủa, tách lớp khi sử dụng; nó có thể tăng cường độ bền kéo và độ nén của vật liệu được xử lý, cải thiện khả năng chống mài mòn, và tăng độ dẫn nhiệt của vật liệu được xử lý và tăng hiệu suất chống cháy.
(5) Bột thạch anh được xử lý bằng chất liên kết silane có khả năng thấm ướt tốt đối với các loại nhựa khác nhau, hiệu suất hấp phụ tốt, dễ trộn, không có hiện tượng kết tụ.
(6) Bột thạch anh làm chất độn, thêm vào nhựa hữu cơ, không chỉ cải thiện hiệu suất của các sản phẩm được chữa khỏi, mà còn giảm giá thành của sản phẩm.
Trắng Carbon đen
Trắng Carbon Đen là vật liệu xốp, ổn định về mặt hóa học, không cháy, chịu được nhiệt độ cao, nhạt nhẽo, không mùi, cách điện tốt, dạng tổng hợp và cấu trúc vi mô của nó tương tự như muội than. Trắng Carbon Đen có nhiều công dụng, và có thể được sử dụng làm chất gia cố cho các sản phẩm cao su, chất phân tán, người chuyên chở, vân vân.
nano silic
nano silica là một chất không độc hại, nhạt nhẽo, vật liệu phi kim loại vô cơ màu trắng không gây ô nhiễm với kích thước hạt nhỏ (0-100bước sóng). Diện tích bề mặt riêng lớn của nó, tia cực tím, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy có tính chất phản xạ mạnh, hiệu ứng thể tích và hiệu ứng đường hầm lượng tử của nano silica để tạo ra tính thấm của nó, và các hợp chất phân tử hữu cơ tạo thành cấu trúc mạng lưới không gian, từ đó cải thiện đáng kể độ bền cơ học của vật liệu polymer, sự dẻo dai, chống mài mòn và chống lão hóa, vân vân.
| Một số chỉ tiêu kỹ thuật của nano silica | ||||||
| kích thước hạt | Tỉ trọng | diện tích bề mặt cụ thể | Độ dẫn nhiệt | tốc độ âm thanh | Mật độ vòi | Hàm lượng tạp chất |
| /bước sóng | /g·cm-3 | /㎡·g-4 | W·(m·K-1) | /bệnh đa xơ cứng-1 | /g·m-3 | /% |
| 15-20 | 0.128-0.141 | 559-685 | 0.01 | ＜100 | ＜0,15 | Cl＜0,028 kim loại thông thường＜0,01 |
Phân loại sản phẩm
Bột thạch anh
Bột thạch anh có thể được chia thành bột thạch anh nói chung (PG), Bột thạch anh cấp điện (DG), Bột thạch anh cấp điện tử (JG); theo hình dạng hạt của nó, nó được chia thành bột thạch anh góc và bột thạch anh hình cầu; trong số đó, Bột thạch anh thu được bằng cách nghiền trực tiếp quặng thạch anh hoặc silica được gọi là bột thạch anh tinh thể, và bột thạch anh thu được bằng cách nghiền silic nung chảy được gọi là bột thạch anh nung chảy (RG); cũng như bột thạch anh carbon dioxide màu trắng với yêu cầu quy trình sản xuất vô cùng khắt khe. Bột thạch anh được gọi là bột micronized carbon dioxide màu trắng.
Bột thạch anh nói trên được gọi là bột thạch anh hoạt tính thông thường (PGH), Bột thạch anh hoạt tính cấp điện (DGH), bột thạch anh hoạt tính dạng tinh thể điện tử (JGH), Bột thạch anh hoạt động hợp nhất cấp điện tử (RGH) và bột thạch anh hình cầu sau khi biến tính bề mặt hữu cơ.
Trắng Carbon đen
Carbon trắng đen được chia thành silic kết tủa, silic bốc khói, silica khoáng phi kim loại và silica dạng hạt theo phương pháp điều chế.
nano silic
Nano silica được chia thành nanosilica vật lý và hóa học theo phương pháp điều chế. Trong số đó, phương pháp hóa học được chia thành phương pháp phản ứng hơi hóa học, phương pháp kết tủa, phương pháp sol-gel, phương pháp vi nhũ tương và phương pháp phản ứng pha rắn.
Lĩnh vực ứng dụng
Bột thạch anh
(1) Thiết bị điện tử: như các sản phẩm điện tử như khối mạch tích hợp, thiết bị bán dẫn, vật liệu làm kín bằng nhựa.
(2) Điện: làm chất độn cho các sản phẩm điện như máy biến dòng, máy biến điện áp, máy biến áp loại khô và các linh kiện điện cao áp khác.
(3) Thủy tinh: Là vật liệu chính của sợi thủy tinh, dùng trong sản xuất sợi thủy tinh không kiềm thông thường và sợi thủy tinh phục vụ ngành điện tử.
(4) Cao su: chất độn cao su silicone và nhựa.
(5) Sơn và lớp phủ: như một chất phụ gia cho lớp phủ.
(6) Gốm sứ: thuận lợi cho quá trình thiêu kết gốm xốp, và phản ứng vi bột alumina ở nhiệt độ thấp hơn có thể tạo ra pha tinh thể mullite.
Trắng Carbon đen
(1) Cao su: liên kết chéo trong cao su, như chất tăng cường.
(2) Có thể được sử dụng làm chất làm đặc, chất xúc tác, chất phân tán, chất kiểm soát dòng chảy và chất chống chìm, có thể làm cho chế phẩm có nhiều màu sắc và tăng độ trong suốt.
(3) Nhựa: Nó có thể cải thiện sức mạnh và độ dẻo dai của vật liệu, và rõ ràng là cải thiện khả năng chống nước và chống lão hóa.
(4) Nông nghiệp: Nó có thể được sử dụng như một chất mang lý tưởng cho thuốc và thuốc trừ sâu; nó có thể hấp thụ một lượng lớn thuốc trừ sâu trong thuốc trừ sâu.
(5) Nhu yếu phẩm hàng ngày: trong việc sử dụng kem đánh răng, Trắng Carbon Đen có khả năng tương thích và tính chất vật lý tốt, thanh silica làm chất mài mòn trong kem đánh răng có thể làm sạch răng và loại bỏ vết ố.
(6) làm giấy: Nó có thể cải thiện độ trắng của giấy, làm cho chất lượng giấy nhẹ hơn, và thích hợp cho việc in tốc độ cao.
Nano silicon dioxide
(1) Cao su: cải thiện sức mạnh sản phẩm, đặc tính chống mài mòn và chống lão hóa.
(2) Nhựa: có thể làm cho nhựa trở nên đặc hơn; cải thiện khả năng chống lão hóa và kháng hóa chất của vật liệu.
(3) Lớp phủ: sức mạnh của màng phủ và liên kết tường được cải thiện rất nhiều, độ cứng của màng phủ tăng lên đáng kể, và khả năng tự làm sạch bề mặt cũng được cải thiện.
(4) Thuộc về y học, vật liệu xây dựng, thiết bị gia dụng: nó có thể hoạt động như chất mang trong quá trình điều chế chất diệt khuẩn.
(5) Quang học: như một vật liệu sợi quang mới có thể giảm tổn thất năng lượng một cách hiệu quả.
(6) Chất xúc tác: Do diện tích bề mặt riêng lớn và tính ổn định hóa học, nó thường được sử dụng làm chất xúc tác.
(7) Cảm biến: Do khả năng tương thích sinh học tốt, nó có thể được sử dụng làm chất nền hỗ trợ để xây dựng các cảm biến giám sát sinh học để nhận dạng cụ thể.
(8) Thủy tinh: cải thiện khả năng chống tia cực tím và tia hồng ngoại.
(9) Gốm sứ: Nó có thể cải thiện sức mạnh và độ đàn hồi của vật liệu.
(10) Thiết bị điện tử: Trong quá trình lắp ráp điện tử, nó đóng vai trò làm cứng, mật độ hóa và cải thiện sức mạnh.
Mối quan hệ và sự khác biệt
Thông qua những điều trên, có thể thấy rằng bột thạch anh, Carbon trắng và nano silica khác nhau ở những khái niệm cơ bản, nhưng vẫn có một mối quan hệ nhất định, như sau.
- Thành phần chính của cả ba là SiO2, ngoại trừ silica trong hầu hết các trường hợp, thành phần của nó có thể được biểu thị dưới dạng SiO2-nH2O, trong đó nH2O ở dạng nhóm hydroxyl bề mặt.
- Về cấu trúc nguyên tử, 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.
- Xét về tính chất, all three have the characteristics of colorless, không mùi, diện tích bề mặt cụ thể lớn, insulation and stability.
- In terms of application, all three are widely used in rubber.
