آلومینا دود شده (اکسید آلومینیوم): معماری نانومقیاس و کاربردهای چند منظوره یک ماده سرامیکی با سطح بالا پودر آلومینا گاما

1. سنتز, چارچوب, و ویژگی های اساسی آلومینا دودی

1.1 مکانیسم تولید و تشکیل فاز آئروسل

(آلومینا دود شده)

آلومینا دود, به همین ترتیب آلومینا تب زا نامیده می شود, با خلوص بالا است, فرم نانوساختار از اکسید آلومینیوم سبک وزن (Al 2 O SIX) ایجاد شده از طریق یک فرآیند سنتز فاز بخار در دمای بالا.

بر خلاف آلومیناهای معمولی کلسینه شده یا رسوب داده شده, آلومینا دود شده در یک راکتور شعله که در آن پیش سازهای حاوی آلومینیوم ایجاد می شود– معمولاً کلرید آلومینیوم سبک وزن (AlCl چهار) یا مواد آلی آلومینیومی– در یک شعله هیدروژن-اکسیژن در سطوح دمایی فراتر از آن مشتعل می شوند 1500 درجه سانتیگراد.

در این فضای سخت, پیش ساز تبخیر می شود و تحت هیدرولیز یا اکسیداسیون قرار می گیرد تا بخار اکسید آلومینیوم سبک وزن تشکیل شود., که با سرد شدن گاز به سرعت به نانوذرات کلیدی تبدیل می شود.

این ذرات اولیه در مرحله گاز با هم برخورد می‌کنند و با هم ترکیب می‌شوند, تشکیل تجمعات زنجیره مانند که توسط پیوندهای کووالانسی جامد با یکدیگر حفظ می شوند, منجر به بسیار متخلخل, ساختار شبکه سه بعدی.

کل فرآیند در یک شماره چند میلی ثانیه اتفاق می افتد, تولید پنالتی, پودر نرم با خلوص استثنایی (اغلب > 99.8% Al ₂ O FIVE) و آلودگی های یونی حاشیه ای, آن را برای کاربردهای صنعتی و الکترونیکی با کارایی بالا ایده آل می کند.

محصول حاصل از طریق تصفیه جمع آوری می شود, به طور کلی از فیلترهای فولادی یا سرامیکی متخلخل استفاده می شود, و پس از آن بسته به کاربرد مورد نظر به درجات مختلف جداسازی می شود.

1.2 مورفولوژی نانومقیاس و شیمی سطح

ویژگی‌های تعیین‌کننده آلومینا دود شده به سبک نانومقیاس و سطح خاص بالای آن بستگی دارد, که معمولاً متفاوت است 50 به 400 متر مربع/ گرم, بسته به شرایط تولید.

ابعاد قطعه اولیه معمولاً در بین است 5 و 50 نانومتر, و به دلیل مکانیسم سنتز شعله, این بیت ها آمورف هستند یا فاز آلومینا انتقالی را نشان می دهند (مانند γ- یا δ-Al2 O TWO), برخلاف آلفا آلومینا که از نظر ترمودینامیکی ایمن است (کورندوم) فاز.

این چارچوب فراپایدار به واکنش پذیری سطح بیشتر و وظیفه تف جوشی در تضاد با اشکال آلومینا کریستالی کمک می کند..

مساحت سطح آلومینا دود شده در هیدروکسیل فراوان است (-اوه) تیم ها, که از عمل هیدرولیز در طول سنتز و متعاقب آن قرار گرفتن در معرض رطوبت محیط رخ می دهد.

این هیدروکسیل‌های سطحی وظیفه مهمی در ایجاد پراکندگی محصول دارند, حساسیت, و تعامل با ماتریس های آلی و معدنی.

( آلومینا دود شده)

با تکیه بر درمان سطح, آلومینا دود شده می تواند آبدوست باشد یا از طریق سیلانیزاسیون یا سایر تغییرات شیمیایی دیگر آبگریز باشد., امکان سازگاری مناسب با پلیمرها را فراهم می کند, رزین ها, و حلال ها.

انرژی سطح بالا و تخلخل همچنین آلومینا دود شده را به یک چشم انداز عالی برای جذب تبدیل می کند, کاتالیزور, و اصلاح رئولوژی.

2. نقش های عملکردی در کنترل رئولوژی و تثبیت کننده انتشار

2.1 اقدامات تیکسوتروپیک و سیستم های ضد ته نشینی

یکی از مهم‌ترین کاربردهای فنی آلومینا دود شده، قابلیت آن در اصلاح ویژگی‌های مسکونی رئولوژیکی سیستم‌های مایع است., به طور خاص در اتمام, چسب ها, جوهرها, و مواد کامپوزیت.

هنگامی که در بارهای کاهش یافته پراکنده می شوند (به طور کلی 0.5– 5 wt%), آلومینا دود شده از طریق پیوند هیدروژنی و فعل و انفعالات واندروالسی در بین انباشته های شاخه ای خود یک شبکه نفوذی تشکیل می دهد., انتقال ساختار ژل مانند به مایعات با ویسکوزیته پایین.

این شبکه تحت اضطراب برشی شکسته می شود (به عنوان مثال, در حین مسواک زدن, سمپاشی, یا مخلوط کردن) و اصلاحات زمانی که تنش از بین رفت, عادتی به نام تیکسوتروپی.

تیکسوتروپی برای محافظت در برابر افتادگی در سطوح صاف ضروری است, مهار ته نشین شدن رنگدانه در رنگ ها, و حفظ همگنی در فرمولاسیون های چند جزئی در سرتاسر فضای ذخیره سازی.

بر خلاف ضخیم کننده های اندازه میکرون, آلومینا دود شده این تاثیرات را بدون افزایش قابل توجه ویسکوزیته عمومی در حالت استفاده می‌کند., محافظت از کارایی و کیفیت بالای نهایی.

علاوه بر این, طبیعت غیر طبیعی آن پایداری طولانی مدت در مقابل تخریب میکروبی و تجزیه حرارتی را تضمین می کند, در شرایط فوق العاده از مقدار زیادی ضخیم کننده های آلی پیشی می گیرد.

2.2 تکنیک های پراکندگی و بهینه سازی سازگاری

دستیابی به پراکندگی ثابت آلومینا دود شده برای به حداکثر رساندن عملکرد عملکردی آن و پاک ماندن از عیوب آگلومرا بسیار مهم است..

به دلیل سطح بالا و فشار بین ذرات جامد, آلومینا دود شده اغلب تمایل به تشکیل آگلومراهای سخت دارد که با استفاده از اختلاط سنتی به سختی آسیب می بینند.

اختلاط با برش بالا, فراصوت, یا آسیاب سه رول معمولاً برای جداسازی پودر و ادغام آن در ماتریس میزبان استفاده می شود..

تحت درمان سطحی (آبگریز) کیفیت ها سازگاری بسیار بهتری با محیط های غیر قطبی مانند رزین های اپوکسی نشان می دهند, پلی یورتان ها, و روغن های سیلیکونی, کاهش توان مورد نیاز برای انتشار.

در سیستم های مبتنی بر حلال, انتخاب قطبیت حلال باید با شیمی سطح آلومینا مطابقت داشته باشد تا خیس شدن و امنیت خاصی ایجاد شود..

پراکندگی صحیح نه تنها کنترل رئولوژیکی را افزایش می دهد، بلکه پشتیبانی مکانیکی را نیز افزایش می دهد, شفافیت نوری, و امنیت حرارتی در ترکیب نهایی.

3. پشتیبانی و بهبود عملی در محصولات مرکب

3.1 ارتقاء مکانیکی و حرارتی ساختمان

آلومینا فومد به عنوان یک افزودنی چند منظوره در ترکیبات پلیمری و سرامیکی عمل می کند, کمک به تقویت مکانیکی, پایداری حرارتی, و خانه های مانع.

زمانی که به خوبی پراکنده شود, بیت‌های با اندازه نانو و چارچوب شبکه آنها حرکت زنجیره پلیمری را محدود می‌کند, افزایش مدول, استحکام, و مقاومت در برابر خزش ماتریس.

در سیستم های اپوکسی و سیلیکونی, آلومینا دود شده رسانایی حرارتی را اندکی بهبود می بخشد و در عین حال امنیت ابعادی را در دوچرخه سواری حرارتی بهبود می بخشد..

نقطه ذوب بالا و بی اثری شیمیایی کامپوزیت ها را قادر می سازد تا یکپارچگی را در سطوح دمایی بالا حفظ کنند., آنها را برای کپسوله سازی دیجیتال مناسب می کند, اجزای هوافضا, و واشرهای با دمای بالا.

علاوه بر این, شبکه ضخیم تشکیل شده توسط آلومینا دود می تواند به عنوان یک مانع انتشار عمل کند, کاهش نشتی در ساختار گازها و رطوبت– در پوشش های ایمنی و بسته بندی محصولات مفید است.

3.2 عایق الکتریکی و عملکرد دی الکتریک

صرف نظر از مورفولوژی نانوساختار آن, آلومینا دود شده خانه های محافظ برقی برجسته را به ویژه اکسید آلومینیوم سبک نگه می دارد.

با مقاومت حجمی بیش از حد 10 ¹² Ω · سانتی متر و قدرت دی الکتریک چند کیلوولت بر میلی متر, به طور گسترده ای از آن در محصولات عایق ولتاژ بالا استفاده می شود, از جمله قطع تلویزیون کابلی, تابلو برق, و برد مدار چاپی (PCB) لمینت ها.

هنگامی که مستقیماً در مواد لاستیکی سیلیکونی یا اپوکسی قرار می گیرد, آلومینا دود شده نه تنها مواد را تقویت می کند، بلکه به دفع گرما و کاهش ترشحات جزئی کمک می کند., افزایش طول عمر سیستم های عایق الکتریکی.

در نانودی الکتریک, رابط بین ذرات آلومینا دود شده و ماتریس پلیمری نقشی حیاتی در به دام انداختن تامین کنندگان هزینه و تغییر گردش میدان الکتریکی دارد., باعث افزایش مقاومت در برابر شکست و به حداقل رساندن تلفات دی الکتریک می شود.

این مهندسی سطحی یک تمرکز حیاتی در پیشرفت محصولات عایق نسل بعدی برای الکترونیک قدرت و سیستم های انرژی تجدید پذیر است..

4. کاربردهای پیشرفته در کاتالیز, جلا دادن, و فناوری های نوظهور

4.1 پشتیبانی کاتالیزوری و حساسیت سطحی

ضخامت هیدروکسیل سطح و سطح بالای آلومینا دود شده آن را به یک محصول پشتیبانی کارآمد برای کاتالیزورهای ناهمگن تبدیل کرده است..

از آن برای پراکندگی گونه های فعال فولادی مانند پلاتین استفاده می شود, پالادیوم, یا نیکل در واکنش های شامل هیدروژنه شدن, هیدروژن زدایی, و اصلاح هیدروکربن.

مراحل انتقالی آلومینا در آلومینا دود شده تعادل سطح اسیدیته و پایداری حرارتی را تامین می کند., کمک به فعل و انفعالات جامد فلزی که از تف جوشی جلوگیری می کند و فعالیت کاتالیزوری را افزایش می دهد.

در کاتالیز محیطی, سیستم های مبتنی بر آلومینا دود شده در حذف ترکیبات گوگرد از گاز استفاده می شود (هیدروسولفوریزاسیون) و در تجزیه مواد طبیعی ناپایدار (VOCs).

ظرفیت آن برای جذب و فعال کردن مولکول ها در رابط کاربری در مقیاس نانو، آن را به عنوان یک چشم انداز جذاب برای شیمی سبز و مهندسی فرآیند پایدار قرار می دهد..

4.2 صیقل دادن دقیق و تکمیل سطح

آلومینا دود, به ویژه در انواع پردازش شده کلوئیدی یا زیر میکرونی, در دوغاب روشن کننده دقیق لنزهای نوری استفاده می شود, ویفرهای نیمه هادی, و رسانه فضای ذخیره سازی مغناطیسی.

اندازه بیت ثابت آن, استحکام تنظیم شده, و بی اثری شیمیایی این امکان را برای سطح ریز با حداقل آسیب زیرسطحی فراهم می کند.

هنگامی که با محلول های تنظیم شده با pH و پخش کننده های پلیمری ترکیب می شود, دوغاب های مبتنی بر آلومینا دود شده به زبری سطح نانومتری می رسند, برای عناصر نوری و الکترونیکی با کارایی بالا حیاتی است.

کاربردهای نوظهور شامل مسطح سازی شیمیایی-مکانیکی است (CMP) در تولید نیمه هادی های نوآورانه, جایی که قیمت دقیق حذف مواد و یکنواختی سطح بسیار مهم است.

استفاده های مرسوم گذشته, آلومینا دود شده در ذخیره سازی انرژی در حال بررسی است, واحدهای حسگر, و محصولات ضد شعله, که در آن امنیت حرارتی و عملکرد سطح آن مزایای مشخصی را ارائه می دهد.

برای نتیجه گیری, آلومینا دود نشان دهنده ادغام مهندسی در مقیاس نانو و انعطاف پذیری مفید است.

از منشا سنتز شعله گرفته تا نقش آن در کنترل رئولوژی, تقویت کامپوزیت, کاتالیزور, و ساخت دقیق, این محصول با کارایی بالا همچنان به فناوری در حوزه‌های مختلف فنی اجازه می‌دهد.

با افزایش تقاضا برای محصولات پیشرفته با ویژگی های سطحی و حجیم مناسب, آلومینا دود شده همچنان یک عامل حیاتی برای نسل بعدی سیستم های صنعتی و الکترونیکی است.

ارائه دهنده

شرکت فناوری آلومینا, Ltd بر تحقیق و توسعه تمرکز دارد, تولید و فروش پودر اکسید آلومینیوم, محصولات اکسید آلومینیوم, بوته اکسید آلومینیوم, و غیره, خدمات الکترونیک, سرامیک, صنایع شیمیایی و سایر صنایع. از بدو تأسیس در 2005, این شرکت متعهد به ارائه بهترین محصولات و خدمات به مشتریان بوده است. اگر به دنبال کیفیت بالا هستید پودر آلومینا گاما, لطفا با ما تماس بگیرید. ([email protected])
برچسب ها: آلومینا دود شده,آلومینا,استفاده از پودر آلومینا

همه مقالات و تصاویر از اینترنت هستند. اگر هر گونه مشکل کپی رایت وجود دارد, لطفا به موقع برای حذف با ما تماس بگیرید.

از ما پرس و جو کنید