La diferència entre sílice fumada isílice precipitada
El negre de fum blanc és un terme general per a silicats de pols amorf blancs i productes de silicat. Es refereix principalment a la sílice precipitada, la sílice fumada, el gel de sílice ultrafí i l’aerogel, inclosos els silicats d’alumini sintètics en pols i els silicats de calci. Segons el mètode de producció, la sílice es pot dividir en sílice de precipitació i sílice fumada (nom científic: sílice fumada).
La sílice fumada és nanopartícules col·loïdals sòlides translúcides floculents amorfes blanques en estat normal. No és tòxic i té una gran superfície específica (100 ~ 400m2 / g). La sílice fumada és tota sílice de grau nanomètric. La puresa del producte és superior al 99,8%, el diàmetre original de les partícules és de 10 ~ 40 nm i la sílice precipitada es divideix en sílice precipitada tradicional i sílice precipitada especial. El primer es refereix a la sílice, que es basa en àcid (àcid sulfúric, àcid clorhídric, etc.), CO2 i silicat sòdic. Aquesta última es refereix a la tecnologia d'alta gravetat, sol-gel, etc. Diòxid de silici produït per mètodes especials com el mètode de cristall, el mètode de cristal·lització de dos o el mètode de microemulsió de micel·la inversa.
1. Mètode de producció de sílice
El mètode tradicional de preparació de sílice és utilitzar silicat de sodi, tetraclorur de silici i ortosilicat de tetraetil com a font de silici. Excepte el silicat sòdic, altres costos són elevats. El nou mètode utilitza mineral no metàl·lic barat com a font de silici, cosa que redueix considerablement el cost de producció de sílice.
1.1 Mètode de fase gasosa
Es tracta principalment d’un mètode de deposició de vapor químic (CAV), també conegut com a mètode de piròlisi, mètode sec o mètode de combustió. Les seves matèries primeres són el tetraclorur de silici, l’oxigen (o l’aire) i l’hidrogen, que es formen per reacció a alta temperatura. L’equació de reacció és la següent
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
Després d’assecar-se, desempolsar i filtrar, l’aire i l’hidrogen s’envien al forn sintètic d’hidròlisi. La matèria primera del tetraclorur de silici s’envia a l’evaporador per escalfar-la i evaporar-la, i l’aire sec i filtrat es pren com a transportador i s’envia al forn d’hidròlisi sintètica. Després de gasificar el tetraclorur de silici a alta temperatura, s’hidrolitza amb una certa quantitat d’hidrogen i oxigen (o aire) a alta temperatura. En aquest moment, les partícules de sílice fumada són molt fines i formen aerosol amb el gas, cosa que no és fàcil de capturar. Per tant, primer s’agrega en partícules més grans de l’agregador, i després es recull mitjançant el separador d’aire rotatiu i després s’envia al forn de desacidificació per purgar la sílice fumada amb aire calent o vapor auxiliar negre a pH 3,6 o superior.
1.2 mètode de precipitació
El mètode de precipitació, també conegut com a mètode d’acidificació de silicats de sodi, utilitza una solució de silicat de sodi per reaccionar amb àcid per obtenir sílice mitjançant precipitació, filtració, rentat, assecat i calcinació. L’equació de reacció és la següent
Na2SiO3 + 2H + -> sílice + 2Na + + H20
La sílice és un material de reforç indispensable en la indústria del cautxú. S'utilitza àmpliament en pneumàtics, productes de cautxú, resina, recobriment, tinta, pesticides, fabricació de paper, farmacèutica i altres camps industrials. En l'actualitat, més del 90% de la sílice a la Xina s'utilitza en la indústria del cautxú, el 60% de la qual s'utilitza en la indústria de les sabates.
2. Comparació de sílice fumada i sílice precipitada
2.1 Diferències estructurals entre la sílice fumada i la sílice precipitada
La sílice fumada no es tritura ni s’asseca especialment. En qualsevol cas, la partícula més petita és la partícula primària, però s’aglomerarà més o menys (perquè hi ha molts grups hidroxil de silici a la seva superfície), i la superfície especial és la seva propietat més important. El gel de sílice té una gran superfície interna, motiu pel qual té una forta capacitat d’adsorció. En canvi, les partícules primàries de sílice fumada s’hidrolitzen mitjançant la flama, que només té una superfície externa. Això també explica per què les propietats reològiques de molts sistemes combinats amb sílice fumada han estat molt millorades, com l’aplicació de sílice fumada en recobriments en pols.
Figura 1. Comparació de models d’estructures de sílice fumada i sílice precipitada
2.2 la diferència del nombre d’hidroxil de silici entre la sílice fumada i la sílice precipitada
La diferència de pèrdua d'assecat de sílice té una gran influència sobre les característiques del producte i el rendiment de l'aplicació. Com més baixa sigui la pèrdua d'assecat de sílice, millor. Per exemple, com més baixa sigui la pèrdua d'assecat, millor serà l'aïllament de la goma de silicona que s'utilitza per al cable. La baixa pèrdua d'assecat pot augmentar l'estabilitat dels adhesius i segellants afegits amb sílice durant l'emmagatzematge. De fet, la principal diferència entre la sílice rau en els diferents grups hidroxil de silici (és a dir, SiOH / Nm2). La quantitat d'hidroxil de silici de sílice fumada hidròfila és d'entre 2 i 3. En canvi, el contingut d'hidroxil de silici de sílice precipitada és d'aproximadament 6. El contingut d'hidroxil de silici de sílice modificada superficialment és inferior a 1.
2.3 diferència de puresa de silici entre sílice fumada i sílice precipitada
També cal destacar la diferència de puresa de la sílice. Pel que fa als anions, la sílice fumada només conté una petita quantitat d’ions clorur i impureses d’òxid metàl·lic. Els anions de sílice precipitada inclouen ions radicals àcids, ions alcalins i ions metàl·lics alcalino-terrosos (aproximadament 1000 ppm). La diferència de tecnologia de procés condueix a la diferència de puresa del producte.
Sílice fumada> 99,8%
Silcia precipitada .95%