×
שחור לבן הוא השם המסחרי לסיליקה אמורפית סינתטית: אבקה לבנה בצפיפות נמוכה המיוצרת מסיליקט נתרן או טטרקלוריד סיליקון, ומופצת לתעשיית הצמיגים, הגומי הכללי, הסיליקון, الطل coats, הדיו, טיפול פה, מזון ומזון לבעלי חיים. השם הוא תוצאה של תאונה היסטורית: במזרב שחור לבן נראה ומתנהג כמו שחור פחמן, ושם נגמר הדמיון — אחד הוא פחמן, והשני דיאוקסיד סיליקון .
השם מתאר מראה, לא כימיה, וזהו המקור של רוב החלטות הקנייה הרעות בחומר זה. שני ספקים יכולים לספק את אותו מחיר ל„פחמן לבן” באחוז טהרה של 99% ועם זאת למכור אבקות ששטח הפנים שלהן שונה פי ארבעים, אחת מהן תחזק את צלחת הצמיג והשנייה לא.
„פחמן לבן” לא קיים בטבע: אין לו סלע-מקור, ואין שלב עיבוד. הוא מושקע מסיליקט נתרן או מתחדש מחומרים המבוססים על כלורוסילאן בלהבה, והתכונות שלו נקבעות לפי אופן הרצת התגובה ואופן ייבוש המוצר.
שתי אבקות לבנות מתבלבלות באופן שגרתי עמו. קוורץ טחון הוא קריסטלי ובעל שטח פנים של בערך 1–5 מטר רבוע לגרם; אבקת סיליקה היא תוצר לוואי של תנור, עם שטח פנים של 15–25 מטר רבוע לגרם, והיא מיועדת לבטון, לא לתערובת גומי. הטהרה אינה מבדילה בין שתי האבקות לבין „הפחמן הלבן”: קוורץ טחון בריכוז 99.5% וסיליקה משקעת בריכוז 99.5% ידווחו על אותו אחוז טהרה, אך יתנהגו בצורה שונה לחלוטין.
| קו | איך זה נעשה | חלקיק עיקרי | שטח פנים לפי BET | כפי שמעתיד הקונה | השימוש העיקרי |
|---|---|---|---|---|---|
| משוקע | סיליקט נתרן נייטרליזован בחומצה, מסונן, מושטף, מיובש וטחון | 5–40 ננומטר, אגוזים | 80–300 מטר רבוע לגרם | בליעת DBP, CTAB, BET, שאריות 45 מיקרומטר | צמיגים, גומי כללי, נעליים, טיפול בפה, מניעת התלכדות |
| אדים | קלוריד הסיליקון הטטרקלורידי מתחדש בלהבה אוקסיגן-מימן | 7–40 ננומטר | 100–400 מטר רבוע לגרם | שיטת BET, טיפול על פני השטח, תכולת פחמן, אובדן בבעירה | גומי סיליקוני, שפכיות וצמדים, חיבורים אלקטרוניים |
| Gel | סיליקט הנתרן מתעבה, מוזרף, מיובש | מבנה הנקבים, לא גודל החלקיקים | 300–800 מטר רבוע לגרם | נפח נקבים, קוטר נקבים, ספיגה של שמן | סוכני עירבוב, סוכני ייבוש, תמיכות לקטליזטורים |
| דנטלי | חומרים מצטללים, ברמות סחוסיות ומעובדות | שני כיתות גודל שונות | נמוך עבור חומרי סחיטה, גבוה עבור העוצבה | ערך RDA, התאמה של מדד השבר | עפרון שיניים |
ארבעת אלה אינם תחליפים, והפרט שמזהה אחד לא מזהה אחר.
שטח פני השטח של BET הוא המספר שכל דף נתונים נושא, והוא לבדו לא חוזה ביצועים: הוא סופר את הפנים של החלקיק כמו גם את החיצון.
CTAB מודד רק את פני השטח החיצוניים; הפער בין השניים הוא נפח מיקרופור. חיזוק מגיע משטח החיצוני ומהסלע, כך שדרגה פורית מאוד יכולה להציג מספר BET גדול ופעולה צנועה. שני סוגים יכולים גם לקרוא 180 מ 2 / ג ובדלים בחצי בדרך שבה הם מתנהגים במערך.
עבור קונה גומי, חומר פחמן שחור לבן המפורט על ידי BET בלבד הוא מוגדר באופן נמוך. עבור קונה ציפוי השאלה עוברת לשאלה האם האבקה מפוזרת ומבניינת רשת, אשר תלויה בסלע ובטיפול.
בליעת DBP, במיליליטרים ל-100 גרם, מודדת כמה מהנפח הפנימי של החומר הממלא את השמן. המדד משמש כמציין למבנה ומשפיע על מספר תכונות במקביל: מבנה גבוה מעלה את הצמיגות, אוגר יותר גומי, מחזק יותר ליחידת משקל ופיזורו פחות קל. מבנה נמוך פוזר טוב יותר ומחזק פחות.
אף אחד מהם לא עדיף; כל אחד מתאים לתהליכים שונים וליעדי קשיחות שונים, ולכן שני סוגי פחמן לבן עם אותו שטח BET יכולים להיות בעלי מחיר שונה, ושניהם נכונים.
המשטח של חלקיק שאינו מעובד מכוסה קבוצות סילאנול שמתאמדות זה לזה באמצעות קשרי מימן. זהו המקור לרוטבאות שרכישות דורשות, וכן לבעיות בהפעלה שלא רצויות.
הטיפול מחליף קבוצות אלו בקבוצות אורגניות — הקסامتילדיסילאזן, פולידימתילסילוקסאן או סילאן — והתוצאה נקראת כמحتوى פחמן, בדרך כלל 0.5% עד 5%. דרגה מעובדת מתפזרת במערכות לא קוטביות, עמידה לרטיבות ומעכבת את היווצרות הרשת שגורמת לסיליקה מדושנת להתקשות תערובת סיליקון בעת אחסון עד שלא ניתן לעבדה עוד במילר.
הידרופילי מתאים למערכות המבוססות על מים ולרוב הגומי; ההידרופובי מתאים לסיליקונים, לקיטורנים המבוססים על ממסים ולכל יישום שבו האבקה נמצאת מדי חודש במדיום לא קוטבי.
גומי. חיזוק, וזה לא קורה באופן עצמאי. קשרי הסילנול על פני השטח נקשרים לסילאן פונקציונלי של גופרית ביחס של כ-6% עד 10% ממשקל הסיליקה, והסילאן נקשר לפולימר במהלך הווulkanיזציה. התגובה דורשת חלון טמפרטורה במיקסר, בערך בין 140 ל-150 מעלות צלזיוס. מתחת לטמפרטורה זו הקישור אינו מושלם; מעליה במידה רבה מדי, הגופרית משתחררת מוקדם מדי והתערובת נשרפת. פחמן לבן ללא סילניזציה תקינה איננו פחמן שחור זול יותר; זהו תערובת פגומה.
ציפויים ודיוות. ריאולוגיה. הוא יוצר רשת במצב מנוחה ומשבר אותה תחת מתח גזירה, ובכך מבקר את הזרימה והשקיעה. המטאות, המשימה השנייה, פועלת דרך קשיות שטחית ולא דרך הפרש מקדמי שבירה — סיליקה נמצאת בערך בטווח 1.43–1.46, קרוב מדי לרוב הקושרים כדי לתרום לעכירות. קונים המחפשים כוח החבא יבקשו חומר שונה.
טיפוח הפה. שני מוצרים תחת כותרת אחת: דרגות קוראות ומעגילות, שנקבעות על פי הקוראציה של הדנטין; ודרגות עיבוי לבניית הפסטה, שנקבעות על פי המבנה והתאמת מקדם השבירה, מה שמאפשר ג'ל שקוף.
מזון ומזון לבעלי חיים. מניעת התלכדות ב-0.5% עד 2%, באמצעות הפרעה בין חלקיק לחלקיק על פני שטח פנים סגולי גבוה מאוד, ולא על ידי ספיגת רטיבות באצווה.
התוכן הקריסטלי. סיליקה אמורפית וסיליקה קריסטלית חולקות נוסחה כימית זהה, אך נבדלות בהגדרת הסיכון והתקנות שחלות עליהן. ערך טהרה של 99.5% מתאים לשתי האפשרויות. כאשר היישום קשור במזון, טיפול פה, קוסמטיקה או תהליך שיוצר אבק, התעודה חייבת לכלול את התוצאה של הסיליקה הקריסטלית ואת שיטת הבדיקה שלה, ולא רק את תוצאת הבדיקה הכוללת.
גודל חלקיקים. דפוס רשת הוא פתח מסננת, לא קוטר חלקיק. פחמן לבן לבן נמכר כצמידים של חלקיקים ראשוניים בגודל ננומטר, שמרכיבים צמידים בגודל מיקרומטר; ערך של 1,250 רשתות מציין איזה חלק לא עבר את המסנן, ולא עד כמה המוצר דק. יש לציין את ה-D50 ואת התפלגות הצמידים, ולציין גם את שיטת הפיזור, משום שאותו פחמן לבן לבן עלול להראות תוצאות שונות בתווך שונה.
יש לשלוח את היישום, את התהליך, את התכונה שברצונכם לשפר וכל הגבלה שאינה ניתנת לשבירה — עלות, צמיגות, פיזור, שקיפות או אבק. צוות הובנג ימליץ על קו ודרגה של פחמן לבן לבן, יציין את ערכי ה-BET, ה-CTAB, ה-DBP והשאריות שיעמדו בדרישות, ויודיע במפורש אם קו אחר הוא הפתרון הנכון — גם אם לא ביקשתם אותו.
