फ्यूमड सिलिका और के बीच का अंतरअवक्षेपित सिलिका
सफेद कार्बन ब्लैक सफेद अनाकार पाउडर सिलिकेट और सिलिकेट उत्पादों के लिए एक सामान्य शब्द है। यह मुख्य रूप से अवक्षेपित सिलिका, फ्यूमड सिलिका, अल्ट्राफाइन सिलिका जेल और एरोजेल को संदर्भित करता है, जिसमें पाउडर सिंथेटिक एल्यूमीनियम सिलिकेट और कैल्शियम सिलिकेट शामिल हैं। उत्पादन विधि के अनुसार, सिलिका को वर्षा सिलिका और फ्यूमड सिलिका (वैज्ञानिक नाम: फ्यूमड सिलिका) में विभाजित किया जा सकता है।
फ्यूमेड सिलिका सामान्य अवस्था में सफेद अनाकार फ्लोकुलेंट पारभासी ठोस कोलाइडल नैनोकण है। यह गैर-विषाक्त है और इसका एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र (100 ~ 400m2 / g) है। फ्यूमड सिलिका सभी नैनोमीटर ग्रेड सिलिका है। उत्पाद की शुद्धता 99.8% से अधिक है, मूल कण व्यास 10 ~ 40 एनएम है, और अवक्षेपित सिलिका को पारंपरिक उपजी सिलिका और विशेष उपजी सिलिका में विभाजित किया गया है। पहला सिलिका को संदर्भित करता है, जो एसिड (सल्फ्यूरिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, आदि), CO2 और सोडियम सिलिकेट पर आधारित है। उत्तरार्द्ध उच्च गुरुत्वाकर्षण, सोल-जेल, और इसी तरह की तकनीक को संदर्भित करता है। क्रिस्टल विधि, दो क्रिस्टलीकरण विधि या रिवर्स मिसेल माइक्रोइमल्शन विधि जैसी विशेष विधियों द्वारा उत्पादित सिलिकॉन डाइऑक्साइड।
1. सिलिका की उत्पादन विधि
सिलिका तैयार करने की पारंपरिक विधि सिलिकॉन स्रोत के रूप में सोडियम सिलिकेट, सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड और टेट्राएथिल ऑर्थोसिलिकेट का उपयोग करना है। सोडियम सिलिकेट को छोड़कर, अन्य लागतें अधिक हैं। नई विधि सिलिकॉन स्रोत के रूप में सस्ते अधातु अयस्क का उपयोग करती है, जिससे सिलिका की उत्पादन लागत बहुत कम हो जाती है।
१.१ गैस चरण विधि
यह मुख्य रूप से रासायनिक वाष्प जमाव (CAV) विधि है, जिसे पायरोलिसिस विधि, शुष्क विधि या दहन विधि के रूप में भी जाना जाता है। इसके कच्चे माल सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड, ऑक्सीजन (या वायु) और हाइड्रोजन हैं, जो उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया से बनते हैं। प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है
SiCl4＋ 2H2＋ O2->SiO2＋4HCl
सुखाने, धूल हटाने और छानने के बाद, हवा और हाइड्रोजन को सिंथेटिक हाइड्रोलिसिस भट्टी में भेजा जाता है। सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड का कच्चा माल बाष्पीकरणकर्ता को गर्म करने और वाष्पीकरण के लिए भेजा जाता है, और सूखी और फ़िल्टर की गई हवा को वाहक के रूप में लिया जाता है और सिंथेटिक हाइड्रोलिसिस भट्टी में भेजा जाता है। उच्च तापमान पर सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड को गैसीकृत करने के बाद, इसे उच्च तापमान पर एक निश्चित मात्रा में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन (या हवा) के साथ हाइड्रोलाइज किया जाता है। इस समय फ्यूमड सिलिका के कण बहुत महीन होते हैं और गैस के साथ एरोसोल बनाते हैं, जिसे पकड़ना आसान नहीं होता है। इसलिए, इसे पहले एग्रीगेटर में बड़े कणों में एकत्रित किया जाता है, और फिर रोटरी एयर सेपरेटर द्वारा एकत्र किया जाता है, और फिर गर्म हवा या सहायक भाप के साथ फ्यूम्ड सिलिका को शुद्ध करने के लिए डीएसिडिफिकेशन फर्नेस में भेजा जाता है, पीएच 3.6 या उससे ऊपर का ब्लैक तैयार उत्पाद है।
१.२ वर्षा विधि
अवक्षेपण विधि, जिसे सोडियम सिलिकेट अम्लीकरण विधि के रूप में भी जाना जाता है, वर्षा, निस्पंदन, धुलाई, सुखाने और कैल्सीनेशन के माध्यम से सिलिका प्राप्त करने के लिए एसिड के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए सोडियम सिलिकेट समाधान का उपयोग करता है। प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है
Na2SiO3 + 2H + - जीजी जीटी; सिलिका + 2Na + H20
रबर उद्योग में सिलिका एक अपरिहार्य प्रबलिंग सामग्री है। यह व्यापक रूप से टायर, रबर उत्पादों, राल, कोटिंग, स्याही, कीटनाशक, पेपरमेकिंग, फार्मास्युटिकल और अन्य औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, चीन में 90% से अधिक सिलिका रबर उद्योग में उपयोग किया जाता है, जिसमें से 60% जूता उद्योग में उपयोग किया जाता है।
2. धूमिल सिलिका और अवक्षेपित सिलिका की तुलना Comp
2.1 धूमिल सिलिका और अवक्षेपित सिलिका के बीच संरचनात्मक अंतर differences
फ्यूमड सिलिका को न तो केवल कुचला जाता है और न ही विशेष रूप से सुखाया जाता है। किसी भी मामले में, सबसे छोटा कण प्राथमिक कण है, लेकिन यह कम या ज्यादा जमा होगा (क्योंकि इसकी सतह पर बहुत सारे सिलिकॉन हाइड्रॉक्सिल समूह हैं), और विशेष सतह इसकी सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति है। सिलिका जेल में एक बड़ा आंतरिक सतह क्षेत्र होता है, यही वजह है कि इसमें मजबूत सोखने की क्षमता होती है। इसके विपरीत, धूआं सिलिका के प्राथमिक कण ज्वाला द्वारा हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, जिसमें केवल बाहरी सतह क्षेत्र होता है। यह यह भी बताता है कि फ्यूमड सिलिका के साथ संयुक्त कई प्रणालियों के रियोलॉजिकल गुणों में काफी सुधार क्यों हुआ है, जैसे पाउडर कोटिंग्स में फ्यूमड सिलिका का उपयोग।
चित्रा 1. धूमिल सिलिका और अवक्षेपित सिलिका के संरचना मॉडल की तुलना Comp
२.२ फ्यूम्ड सिलिका और अवक्षेपित सिलिका के बीच सिलिकॉन हाइड्रॉक्सिल संख्या का अंतर
सिलिका के सुखाने के नुकसान के अंतर का उत्पाद विशेषताओं और अनुप्रयोग प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव पड़ता है। सिलिका का सुखाने का नुकसान जितना कम होगा, उतना अच्छा है। उदाहरण के लिए, सुखाने का नुकसान जितना कम होगा, केबल के लिए उपयोग किए जाने वाले सिलिकॉन रबर का इन्सुलेशन उतना ही बेहतर होगा। कम सुखाने की हानि भंडारण के दौरान सिलिका के साथ जोड़े गए चिपकने वाले और सीलेंट की स्थिरता को बढ़ा सकती है। वास्तव में, सिलिका के बीच मुख्य अंतर विभिन्न सिलिकॉन हाइड्रॉक्सिल समूहों (यानी SiOH / Nm2) में निहित है। हाइड्रोफिलिक फ्यूम्ड सिलिका के सिलिकॉन हाइड्रॉक्सिल की मात्रा 2 और 3 के बीच होती है। इसके विपरीत, अवक्षेपित सिलिका के सिलिकॉन हाइड्रॉक्सिल की सामग्री लगभग 6 होती है। सतह संशोधित सिलिका के सिलिकॉन हाइड्रॉक्सिल की सामग्री 1 से कम होती है।
2.3 धूमिल सिलिका और अवक्षेपित सिलिका के बीच सिलिकॉन शुद्धता का अंतर
सिलिका की शुद्धता में अंतर भी उल्लेखनीय है। जहां तक आयनों का संबंध है, धूमिल सिलिका में क्लोराइड आयनों और धातु ऑक्साइड अशुद्धियों की केवल थोड़ी मात्रा होती है। अवक्षेपित सिलिका के आयनों में एसिड रेडिकल आयन, क्षारीय आयन और क्षारीय पृथ्वी धातु आयन (लगभग 1000 पीपीएम) शामिल हैं। प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के अंतर से उत्पाद की शुद्धता में अंतर होता है।
फ्यूमड सिलिका जीजी जीटी; 99.8%
उपजी सिलसिया .95%