फ्युम्ड ॲल्युमिना (ॲल्युमिनियम ऑक्साईड): उच्च-पृष्ठभाग-क्षेत्र सिरेमिक मटेरियल गॅमा ॲल्युमिना पावडरचे नॅनोस्केल आर्किटेक्चर आणि मल्टीफंक्शनल ॲप्लिकेशन्स

1. संश्लेषण, फ्रेमवर्क, आणि फ्यूमेड ॲल्युमिनाची आवश्यक वैशिष्ट्ये

1.1 उत्पादन यंत्रणा आणि एरोसोल-फेज निर्मिती

(फ्युम्ड ॲल्युमिना)

फ्युम्ड ॲल्युमिना, त्याचप्रमाणे पायरोजेनिक ॲल्युमिना म्हणून संदर्भित, उच्च-शुद्धता आहे, हलक्या वजनाच्या ॲल्युमिनियम ऑक्साईडचे नॅनोस्ट्रक्चर्ड फॉर्म (अल ₂ O सहा) उच्च-तापमान वाष्प-फेज संश्लेषण प्रक्रियेद्वारे तयार केले जाते.

पारंपारिकपणे कॅलक्लाइंड किंवा अवक्षेपित ॲल्युमिनास विपरीत, फ्लेम रिॲक्टरमध्ये फ्युम्ड ॲल्युमिना तयार केला जातो जेथे ॲल्युमिनियम-युक्त पूर्ववर्ती– सामान्यत: हलक्या वजनाचे ॲल्युमिनियम क्लोराईड (AlCl चार) किंवा ऑर्गोअल्युमिनियम पदार्थ– तापमानाच्या पलीकडे जाऊन हायड्रोजन-ऑक्सिजन ज्वालामध्ये प्रज्वलित केले जाते 1500 ° से.

या गंभीर वातावरणात, पूर्वगामी वाष्पीकरण करते आणि हलक्या वजनाच्या ॲल्युमिनियम ऑक्साईड वाफ तयार करण्यासाठी हायड्रोलिसिस किंवा ऑक्सिडेशनमधून जाते, जे वायू थंड होताना त्वरीत मुख्य नॅनोकणांमध्ये थेट केंद्रक बनवते.

हे प्रारंभिक कण वायूच्या अवस्थेत एकमेकांशी भिडतात आणि एकत्र होतात, घन सहसंयोजक बंधांद्वारे एकमेकांना धरून ठेवलेल्या साखळी सारखी संचय तयार करणे, एक अत्यंत सच्छिद्र अग्रगण्य, त्रिमितीय नेटवर्क संरचना.

संपूर्ण प्रक्रिया मिलिसेकंदांच्या समस्येमध्ये होते, दंड तयार करणे, अपवादात्मक शुद्धतेसह उबदार पावडर (वारंवार > 99.8% अल ₂ O पाच) आणि सीमांत आयनिक दूषितता, उच्च-कार्यक्षमता औद्योगिक आणि इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगांसाठी आदर्श बनवणे.

परिणामी उत्पादन शुद्धीकरणाद्वारे गोळा केले जाते, साधारणपणे सिंटर्ड स्टील किंवा सिरॅमिक फिल्टर वापरणे, आणि त्यानंतर अभिप्रेत असलेल्या ऍप्लिकेशनवर अवलंबून वेगवेगळ्या प्रमाणात डीग्ग्लोमेरेट केले जाते.

1.2 नॅनोस्केल मॉर्फोलॉजी आणि पृष्ठभाग क्षेत्र रसायनशास्त्र

फ्युमड ॲल्युमिनाचे परिभाषित गुणधर्म त्याच्या नॅनोस्केल शैली आणि उच्च विशिष्ट पृष्ठभागावर अवलंबून असतात, जे सहसा पासून बदलते 50 करण्यासाठी 400 m²/g, उत्पादन परिस्थितीवर अवलंबून.

प्राथमिक तुकडा परिमाणे सहसा दरम्यान असतात 5 आणि 50 नॅनोमीटर, आणि ज्वाला-संश्लेषण यंत्रणेमुळे, हे बिट्स अनाकार आहेत किंवा संक्रमणकालीन ॲल्युमिना फेज दर्शवतात (जसे की γ- किंवा δ-Al ₂ O TWO), थर्मोडायनामिकली सुरक्षित α-alumina च्या विरूद्ध (कोरंडम) टप्पा.

हे मेटास्टेबल फ्रेमवर्क स्फटिकासारखे ॲल्युमिना फॉर्मच्या विरोधाभासी पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाच्या अधिक सक्रियतेमध्ये आणि सिंटरिंग कार्यामध्ये योगदान देते.

फ्युम्ड ॲल्युमिनाच्या पृष्ठभागावर हायड्रॉक्सिल मुबलक प्रमाणात आहे (-ओह) संघ, जे संश्लेषणादरम्यान हायड्रोलिसिस क्रियेतून आणि त्यानंतरच्या सभोवतालच्या आर्द्रतेच्या संपर्कात येते.

हे पृष्ठभाग क्षेत्र हायड्रॉक्सिल्स उत्पादनाची फैलावता स्थापित करण्यात महत्त्वपूर्ण कर्तव्य बजावतात, संवेदनशीलता, आणि सेंद्रिय आणि अजैविक मॅट्रिक्ससह परस्परसंवाद.

( फ्युम्ड ॲल्युमिना)

पृष्ठभाग उपचार अवलंबून, फ्युम्ड ॲल्युमिना हायड्रोफिलिक असू शकते किंवा सिलेनायझेशन किंवा इतर विविध रासायनिक बदलांद्वारे हायड्रोफोबिक प्रदान केले जाऊ शकते, पॉलिमरसह अनुरूप सुसंगतता सक्षम करणे, रेजिन, आणि सॉल्व्हेंट्स.

उच्च पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाची उर्जा आणि सच्छिद्रता देखील फ्युमड ॲल्युमिना शोषणासाठी एक उत्कृष्ट संभावना बनवते, उत्प्रेरक, आणि रिओलॉजी बदल.

2. Rheology नियंत्रण आणि प्रसार स्थिरीकरण मध्ये कार्यात्मक भूमिका

2.1 थिक्सोट्रॉपिक ऍक्शन्स आणि अँटी-सेटलिंग सिस्टम

फ्युमड ॲल्युमिनाच्या सर्वात तांत्रिकदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण ऍप्लिकेशन्सपैकी एक म्हणजे लिक्विड सिस्टम्सच्या rheological निवासी गुणधर्मांमध्ये बदल करण्याची क्षमता., विशेषत: फिनिशमध्ये, चिकटवता, शाई, आणि संमिश्र साहित्य.

जेव्हा कमी लोडिंगवर विखुरले जाते (साधारणपणे 0.5– 5 wt%), फ्युम्ड ॲल्युमिना हायड्रोजन बाँडिंग आणि व्हॅन डेर वॉल्स त्याच्या फांद्या असलेल्या संचयांमधील परस्परसंवादाद्वारे एक पाझरणारे नेटवर्क बनवते, जेल सारखी रचना अन्यथा कमी स्निग्धता द्रवांपर्यंत पोहोचवणे.

हे नेटवर्क कातरणे चिंता अंतर्गत खंडित (उदा., ब्रश करताना, फवारणी, किंवा मिक्सिंग) आणि तणाव दूर झाल्यावर सुधारणा, थिक्सोट्रॉपी म्हणून ओळखली जाणारी सवय.

सरळ फिनिशमध्ये झुकण्यापासून संरक्षण करण्यासाठी थिक्सोट्रॉपी आवश्यक आहे, पेंट्समध्ये रंगद्रव्य स्थिर होण्यास प्रतिबंध करते, आणि संपूर्ण स्टोरेज स्पेसमध्ये बहु-घटक फॉर्म्युलेशनमध्ये एकसंधता राखणे.

मायक्रॉन-आकाराच्या जाडीच्या विपरीत, फ्युमड ॲल्युमिना नियोजित अवस्थेत सामान्य स्निग्धता लक्षणीयरीत्या न वाढवता हे परिणाम साध्य करते, कार्यक्षमतेचे संरक्षण करणे आणि उच्च गुणवत्ता पूर्ण करणे.

याव्यतिरिक्त, त्याचे नैसर्गिक स्वरूप दीर्घकालीन स्थिरतेची हमी देते विरुद्ध सूक्ष्मजीव नष्ट होणे आणि थर्मल विघटन, अत्यंत सेटिंग्जमध्ये बरेच सेंद्रिय घट्ट करणारे पदार्थ.

2.2 फैलाव तंत्र आणि सुसंगतता ऑप्टिमायझेशन

फ्युमड ॲल्युमिनाचे सातत्यपूर्ण विखुरणे हे त्याचे कार्यक्षम कार्यप्रदर्शन वाढवण्यासाठी आणि समुच्चय दोषांपासून मुक्त राहण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

त्याच्या उच्च पृष्ठभागामुळे आणि घन आंतरकण दाबांमुळे, फ्युमड ॲल्युमिना बहुतेकदा कठोर समूह बनवते ज्यांना पारंपारिक मिश्रण वापरून नुकसान करणे कठीण असते.

उच्च-कातरणे मिश्रण, अल्ट्रासोनिकेशन, किंवा थ्री-रोल मिलिंग सामान्यतः पावडर डीग्ग्लोमेरेट करण्यासाठी आणि होस्ट मॅट्रिक्समध्ये समाकलित करण्यासाठी वापरली जाते.

पृष्ठभाग-उपचार (हायड्रोफोबिक) गुण नॉन-ध्रुवीय माध्यम जसे की इपॉक्सी रेजिन्ससह अधिक चांगली सुसंगतता दर्शवतात, पॉलीयुरेथेन, आणि सिलिकॉन तेल, प्रसारासाठी आवश्यक शक्ती कमी करणे.

सॉल्व्हेंट-आधारित प्रणालींमध्ये, विशिष्ट ओले आणि सुरक्षितता करण्यासाठी सॉल्व्हेंट ध्रुवीयतेची निवड ॲल्युमिनाच्या पृष्ठभागाच्या रसायनाशी जुळली पाहिजे.

योग्य फैलाव केवळ rheological नियंत्रण वाढवत नाही तर यांत्रिक समर्थन देखील वाढवते, ऑप्टिकल स्पष्टता, आणि अंतिम कंपाऊंडमध्ये थर्मल सुरक्षा.

3. कंपाऊंड उत्पादनांमध्ये समर्थन आणि व्यावहारिक सुधारणा

3.1 यांत्रिक आणि थर्मल इमारत सुधारणा

फ्यूमड ॲल्युमिना पॉलिमर आणि सिरेमिक कंपाऊंडमध्ये बहु-कार्यात्मक ऍडिटीव्ह म्हणून काम करते, यांत्रिक मजबुतीकरण मध्ये योगदान, थर्मल स्थिरता, आणि अडथळा घरे.

चांगले विखुरलेले असताना, नॅनो-आकाराचे बिट्स आणि त्यांचे नेटवर्क फ्रेमवर्क पॉलिमर चेन हालचाली प्रतिबंधित करते, मॉड्यूलस वाढवणे, दृढता, आणि मॅट्रिक्सचा क्रिप रेझिस्टन्स.

इपॉक्सी आणि सिलिकॉन सिस्टममध्ये, फ्युमड ॲल्युमिना थर्मल वाहकता किंचित सुधारते तर थर्मल बाइकिंग अंतर्गत आयामी सुरक्षिततेत लक्षणीय सुधारणा करते.

त्याचा उच्च वितळण्याचा बिंदू आणि रासायनिक जडत्व कंपोझिटला वाढलेल्या तापमान पातळीवर अखंडता टिकवून ठेवण्यास सक्षम करते, त्यांना डिजिटल एन्कॅप्स्युलेशनसाठी योग्य बनवणे, एरोस्पेस घटक, आणि उच्च-तापमान गॅस्केट.

याव्यतिरिक्त, फ्युमड ॲल्युमिनाने तयार केलेले जाड जाळे प्रसरण अडथळा म्हणून काम करू शकते, वायू आणि आर्द्रतेच्या संरचनेतील गळती कमी करणे– सुरक्षा आवरण आणि पॅकेजिंग उत्पादनांमध्ये फायदेशीर.

3.2 इलेक्ट्रिक इन्सुलेशन आणि डायलेक्ट्रिक कामगिरी

त्याच्या नॅनोस्ट्रक्चर्ड मॉर्फोलॉजीची पर्वा न करता, फ्युमड ॲल्युमिना घरांना विशेषत: हलक्या वजनाच्या ॲल्युमिनियम ऑक्साईडचे उत्कृष्ट विद्युत संरक्षण देते.

व्हॉल्यूम प्रतिरोधकता मागे टाकून 10 ¹² Ω · सेमी आणि अनेक kV/mm ची डायलेक्ट्रिक ताकद, हे उच्च-व्होल्टेज इन्सुलेशन उत्पादनांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, केबल टेलिव्हिजन बंद करण्यासह, स्विचगियर, आणि मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) लॅमिनेट.

सिलिकॉन रबर किंवा इपॉक्सी सामग्रीमध्ये थेट समाविष्ट केल्यावर, फ्युम्ड ॲल्युमिना केवळ सामग्रीला मजबुती देत ​​नाही तर उष्णता नष्ट करण्यास आणि आंशिक स्त्राव कमी करण्यास मदत करते, इलेक्ट्रिक इन्सुलेशन सिस्टमची दीर्घायुष्य वाढवणे.

nanodielectrics मध्ये, फ्युम्ड ॲल्युमिना कण आणि पॉलिमर मॅट्रिक्समधील इंटरफेस खर्च पुरवठादारांना अडकवण्यात आणि इलेक्ट्रिकल फील्ड परिसंचरण बदलण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावते., वर्धित अपयश प्रतिकार आणि कमीत कमी डायलेक्ट्रिक नुकसान आणते.

पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स आणि नूतनीकरणक्षम ऊर्जा प्रणालींसाठी पुढील पिढीच्या इन्सुलेशन उत्पादनांच्या प्रगतीमध्ये हे इंटरफेसियल अभियांत्रिकी एक महत्त्वपूर्ण लक्ष आहे..

4. कॅटॅलिसिसमधील प्रगत अनुप्रयोग, पॉलिशिंग, आणि उदयोन्मुख तंत्रज्ञान

4.1 उत्प्रेरक समर्थन आणि पृष्ठभाग क्षेत्र संवेदनशीलता

फ्युमड ॲल्युमिनाची उच्च पृष्ठभाग आणि पृष्ठभागावरील हायड्रॉक्सिल जाडी हे विषम उत्प्रेरकांसाठी एक कार्यक्षम समर्थन उत्पादन बनवते..

प्लॅटिनम सारख्या सक्रिय स्टील प्रजातींचा प्रसार करण्यासाठी याचा वापर केला जातो, पॅलेडियम, किंवा हायड्रोजनेशनचा समावेश असलेल्या प्रतिक्रियांमध्ये निकेल, निर्जलीकरण, आणि हायड्रोकार्बन सुधारणा.

फ्युमड ॲल्युमिनामधील संक्रमणकालीन ॲल्युमिना टप्पे पृष्ठभागावरील आंबटपणा आणि थर्मल स्थिरतेचा समतोल पुरवतात, घन धातू-समर्थन परस्परसंवादांना मदत करणे जे सिंटरिंग टाळतात आणि उत्प्रेरक क्रियाकलाप वाढवतात.

पर्यावरणीय उत्प्रेरक मध्ये, वायूपासून सल्फर संयुगे काढून टाकण्यासाठी फ्युम्ड ॲल्युमिना-आधारित प्रणाली वापरल्या जातात (hydrodesulfurization) आणि अस्थिर नैसर्गिक पदार्थांच्या विघटनात (VOCs).

नॅनोस्केल यूजर इंटरफेसवर रेणू शोषून घेण्याची आणि सक्रिय करण्याची त्याची क्षमता ग्रीन केमिस्ट्री आणि टिकाऊ प्रक्रिया अभियांत्रिकीसाठी आकर्षक संभावना म्हणून स्थान देते..

4.2 प्रिसिजन स्प्रूसिंग अप आणि सरफेस एरिया फिनिशिंग

फ्युम्ड ॲल्युमिना, विशेषतः कोलाइडल किंवा सबमायक्रॉन प्रक्रिया केलेल्या प्रकारांमध्ये, ऑप्टिकल लेन्ससाठी अचूक ब्राइटनिंग स्लरीमध्ये वापरले जाते, सेमीकंडक्टर वेफर्स, आणि चुंबकीय स्टोरेज स्पेस मीडिया.

त्याचा सातत्यपूर्ण बिट आकार, विनियमित घनता, आणि रासायनिक जडत्वामुळे पृष्ठभागाच्या पृष्ठभागाच्या कमीत कमी नुकसानासह पूर्ण करणे शक्य होते.

pH-समायोजित उपाय आणि polymeric dispersants सह एकत्र केल्यावर, फ्युम्ड ॲल्युमिना-आधारित स्लरी नॅनोमीटर-स्तरीय पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाचा खडबडीतपणा प्राप्त करतात, उच्च-कार्यक्षमता ऑप्टिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी गंभीर.

उदयोन्मुख ऍप्लिकेशन्समध्ये रासायनिक-यांत्रिक प्लानरायझेशन असते (CMP) नाविन्यपूर्ण सेमीकंडक्टर उत्पादनात, जेथे तंतोतंत सामग्री काढण्याची किंमत आणि पृष्ठभागाची एकसमानता महत्त्वपूर्ण आहे.

मागील पारंपारिक वापर, उर्जा साठवणुकीत फ्युम्ड ॲल्युमिनाचा शोध घेतला जात आहे, सेन्सिंग युनिट्स, आणि ज्वाला-प्रतिरोधक उत्पादने, जेथे त्याची थर्मल सुरक्षा आणि पृष्ठभागाची कार्यक्षमता वेगळे फायदे देतात.

निष्कर्ष काढणे, फ्युमड ॲल्युमिना नॅनोस्केल अभियांत्रिकी आणि उपयुक्त लवचिकतेचे विलीनीकरण दर्शवते.

त्याच्या ज्वाला-संश्लेषित उत्पत्तीपासून ते रिओलॉजी नियंत्रणातील भूमिकांपर्यंत, संमिश्र मजबुतीकरण, उत्प्रेरक, आणि अचूक उत्पादन, हे उच्च-कार्यक्षमता उत्पादन विविध तांत्रिक डोमेनमध्ये तंत्रज्ञानाला अनुमती देत ​​राहते.

तयार केलेली पृष्ठभाग आणि मोठ्या प्रमाणात गुणधर्म असलेल्या प्रगत उत्पादनांची मागणी वाढत असताना, फ्युमड ॲल्युमिना हे पुढच्या पिढीच्या औद्योगिक आणि इलेक्ट्रॉनिक सिस्टीमसाठी एक महत्त्वपूर्ण सक्षम बनले आहे.

प्रदाता

अल्युमिना टेक्नॉलॉजी कं., Ltd संशोधन आणि विकासावर लक्ष केंद्रित करते, ॲल्युमिनियम ऑक्साईड पावडरचे उत्पादन आणि विक्री, ॲल्युमिनियम ऑक्साईड उत्पादने, ॲल्युमिनियम ऑक्साईड क्रूसिबल, इ., इलेक्ट्रॉनिक्सची सेवा करत आहे, मातीची भांडी, रासायनिक आणि इतर उद्योग. मध्ये स्थापना झाल्यापासून 2005, ग्राहकांना सर्वोत्तम उत्पादने आणि सेवा देण्यासाठी कंपनी वचनबद्ध आहे. आपण उच्च गुणवत्ता शोधत असाल तर गॅमा ॲल्युमिना पावडर, कृपया आमच्याशी संपर्क साधा. ([email protected])
टॅग्ज: फ्युम्ड ॲल्युमिना,अल्युमिना,ॲल्युमिना पावडर वापरते

सर्व लेख आणि चित्रे इंटरनेटवरून आहेत. काही कॉपीराइट समस्या असल्यास, कृपया हटवण्यासाठी वेळेत आमच्याशी संपर्क साधा.

आमची चौकशी करा