纳米钛白粉的制备方法---钛醇盐气相热解法及气相氧化法
2019-02-13 10:12:38
一、钛醇盐气相热解法
该工艺以钛醇盐为质料,将其加热气化,用氮气、氦气或氧气作载气,把钛醇盐蒸气预热分化炉,进行热分化反响。其反响式如下:
nTi(OC4H9)4(g)===nTiO2(s)+2nH2O(g)+4nC4H8(g)
日本出光兴产株式会社使用钛醇盐气相热解法出产球形非晶型的TiO2,这种纳米TiO2能够用作吸附剂、光催化剂、催化剂载体和化状品等。据称,为进步分化反响速率,载气中最好含有水蒸气,分化温度以250~350℃为适宜,钛醇盐蒸气在热分化炉中的停留时间为0.1~10s,其流速为10~1000mm/s,体积分数为0.1%~10%;为进步所生成纳米TiO2的耐候性,可向热分化炉中一起导入易挥发的金属化合物(如铝、锆的醇盐)蒸气,使纳米TiO2粉体制备和无机表面处理一起进行,该工艺的最大缺陷是质料本钱较高,产品中残炭含量高,难以组成纯金红石型的纳米TiO2。 二、钛醇盐气相氧化法
将钛醇盐蒸气导入反响器与氧气反响,因为饱满蒸气压的原因,反响前体一般选用钛酸民丙醇酯(TTIP).
Arabi-Katbi等以TTIP为质料,研讨了火焰的方位和结构对组成纳米TiO2的影响。预混合反响器的方位首要影响停留时间,对晶型组成、颗粒尺度有必定影响,但对粒子的描摹影响不大。在层流分散焰反就器中组成纳米TiO2反响器的混合办法和火焰结构能够有用操控产品的均匀原始粒径(10~50mm)和晶型组成(金红石型的质量分数为6%~50%)。为增大粒径和进步产品的金红石型含量,能够经过添加气体的流量而进步反响温度来完结。
气相组成纳米TiO2的办法,除上述几种以外,还有低温等离子体化学法、激光化学反响法、金属有机化合物气相堆积法、强光离子束蒸法、乳液焚烧法等,尽管这些气相法制得的纳米TiO2粉体纯度高,粒径散布窄,分散性好,聚会少,表面活性大,反响速率快,能完结接连化出产。可是气相法反响在高温下瞬间完结,要求反响物在极短的时间内到达微观上的均匀混合,对反响器的型式、设备的原料、加热办法、进料办法均有很高的要求,加之出产本钱高。因而使用价值不大。在上述各种办法中,TiCl4气相氧化法因为经济、环保和出产工艺的柔性而最具竞争力。
纳米钛白粉的制备方法---钛醇盐气相水解法
2019-01-25 15:50:14
该工艺是将钛醇盐气化成蒸气或经喷嘴雾化成微小的液滴,然后与水蒸气反应,可以用来合成单分散的球形纳米TiO2。由于反应温度不高,所制备的纳米TiO2通常为非晶型或锐钛型,如要得到金红石型纳米TiO2,还需要经过高温煅烧。其反应式如下:
nTi(OR)4(g)+4nH2O(g)===nTi(OH)4(s)+4nROH(g)
nTi(OH)4(s)===nTiO2·H2O(s)+nH2O(g)
nTiO2·H2O(s)===nTiO2(s)+nH2O(g)
胡黎明等用低温氮气冷激高温氮气携带的Ti(OC4H9)4蒸气,形成亚微米级的液滴,再与水蒸气反应,在较低温度下合成了纯度高且单分散性好的纳米TiO2粒子,将上述过程分解为混合段和反应段,导出表征颗粒成核与生长的全混反应器串级模型。该模型较好地解释了实验现象和结果,理论预测和实验研究表明,产物颗粒的粒径与反应器中流动、混合状况及反应体系的热力学性质有关。
日本曹达株式会社和出光兴产株式会社利用氮气、氦气和空气除为载气,把钛醇盐蒸气分别导入反应器的反应区,进行瞬间混合和快速水解反应。通过改变反应区中各种蒸气的停留时间、摩尔比、流速、浓度以及反应温度来调节纳米TiO2的粒径和粒子形状。这种制备工艺可以获得平均原始粒径为10~150mm,比表面积为50~300m2/g的非晶型纳米TiO2。如果将钛醇盐蒸气、水蒸气和有机表面处理剂一起导入反应器,在钛醇盐蒸气气相水解、形成纳米TiO2以后,可以对TiO2粒子再进行有机表面处理,制备的纳米TiO2可用于油漆、高分子材料催化剂等领域。这种工艺的特点是操作温度低,能耗小,对材质要求不是很高,并且可以连续化生产。缺点是原料成本高,不能直接合成金红石型纳米TiO2。
纳米钛白粉粉体生产方法--气相法与液相法比较
2019-02-15 16:44:47
点评纳米钛制备办法主要有以下标准: ①粒子纯度及表面清洁度高; ②粒子粒径巨细和散布是否可控; ③粒子几许形状均一,晶相稳定性好; ④聚会程度低,即分散性好; ⑤本钱低,便于大规模出产。 气相法反响速度快,能完结接连化出产,并且制作的纳米钛粉体纯度高、分散性好、聚会少、表面活性大,产品特别适用于精密陶瓷材料、催化剂材料和电子材料。但气相法反响在高温下瞬间完结,要求反响物料在极短的时间内到达微观上的均匀混合,对反响器的型式、设备的质料、加热方法、进料方法均有很高的要求。现在气相法在我国还处于小试阶段,欲到达工业化出产,还要处理一系列工程问题和设备采制问题。一旦我国可以运用气相法进行批量出产纳米钛,则将是我国纳米技能的一大前进。 液相法出产纳米钛,其长处是质料来历广泛、本钱较低、设备简略、便于大规模出产。可是液相法易形成物料部分浓度过高,粒子巨细、形状不均,并且因为超细钛粒子细微,比表面积大,表面能极高,枯燥和锻烧进程易引起粒子间的聚会,特别是硬聚会,使产品的分散性变差,影响产品的运用作用和使用规模。液相法可引人均相沉积、微乳和高温水热技能来操控粒径的巨细和粒度的散布;还可引进冷冻枯燥、共沸蒸馏、超临界枯燥和表面处理等技能来削减颗粒之间的聚会。咱们以为只需严格操控工艺条件,就可以制得粒径小、粒度散布窄、分散性好的纳米钛粉体,液相法中以TiOSO4和TiCl4液相中和水解法或加热水解法最有发展潜力,应加大研讨开发的力度和深度。 现在,世界上超细钛的研讨方向如下: ①怎么经过表面处理,减轻纳米超细钛的聚会,进步其分散性,拓展产品使用领域,这是纳米钛燃眉之急; ②怎么对粒子巨细、形状进行有用的操控。 国外超细钛系列产品的商场价格一般为30如果40万元/吨,而普通钛的价格只要1.4如果2.1万元/吨,可见超细钛技能的附加值很高。我国钛矿资源丰富,应抓住机遇,以降低本钱、进步产品分散性和表面改性为要点,开发合适我国的纳米钛。 某品牌纳米钛质量检测数据如下图所示。[next] 下表为国外纳米钛的功能。
纳米钛白粉晶型结构对抗菌性能的影响
2019-02-15 16:44:47
用做光催化的钛主要有两种晶型:锐钛型和金红石型,其间锐钛型的催化活性较高。锐钛型的质量密度(3.849g/cm3)略小于金红石型(4.250g/cm3),其带隙能3.2eV,略大于金红石型(3.0eV)。金红石型钛对氧气的吸附才能较差,比表面积较小,因而光生电子和空穴简单复合,催化活性受到影响,抗菌功能较低。如表所示,在其他物质成分完全相同条件下,增加金红石型钛的制品,其灭菌率(45.35%)远远低于增加等量锐铁型钛的制品的灭菌率(99.28%),证明了锐钛型钛的抗菌功能显着优于金红石型钛。
纳米钛白粉粉体的生产方法--液相法
2019-02-15 16:44:47
1.TiC14碱中和水解法 以氯化法钛厂的精制TiC14为质料,将其稀释到必定浓度后,加人碱性溶液进行中和水解,所得的二氧化钛水合物经洗刷、枯燥和锻烧处理后即得纳米钛产品。美国的Tioxide公司便使用这种办法组成针状金红石型纳米钛产品。日本原工业公司出产的TTO系列纳米钛产品或许也是使用这种办法出产的。 2. TiOSO4水解法 以TiOSO4为质料,将其配制成必定浓度的溶液后,进行碱中和水解或加热水解,构成的二氧化钛水合物经解聚、洗刷、枯燥处理后,依据不同的锻烧温度便得到不同晶型的纳米钛产品。这种工艺的杰出长处是质料来历广,产品的本钱较低;缺陷是工艺路线长,自动化程度低,各个工序的工艺参数需严格操控,不然难以得到涣散性较好的纳米钛产品。 3.钛醇盐水解法 该法为溶胶一凝胶法的一种,以钛醇盐为质料,经过水解和缩聚反响制得溶胶。再进一步缩聚得到凝胶。凝胶经枯燥、锻烧得到纳米钛。其反响如下: 这种工艺质料的纯度较高:整个进程不引入杂质离子,可经过严格操控工艺条件,制得纯度高、粒径小、粒度散布窄的纳米粉体,且产品质量安稳。缺陷是质料本钱高,枯燥、锻烧时凝胶体积缩短大,易形成纳米钛颗粒间的聚会。 4.水热组成法 近年来,将微波技能和电极埋弧等新技能引入水热法,组成了一系列纳米级陶瓷粉末,使水热法成为最有远景的纳米钛组成技能之一。其根本操作是:在内衬耐腐蚀材料的密闭高压釜中加人纳米钛的前驱体(充填度为60%~80%),按必定的升温速度加热,待高压釜达所需的温度值,恒温一段时刻,卸压后经洗刷、枯燥即可得到纳米级的钛。水热法为二氧化钛前驱体的反响、溶解、结晶供给了一种特殊的物理和化学环境。水热法制备的纳米钛粉体具有晶粒发育完好、原始粒径小、散布均匀、颗粒聚会较少的特色。特别是用水热法制备纳米钛,又或许防止为了得到金红石型钛而阅历的高温锻烧,然后有效地操控了纳米钛微粒间聚会和晶粒长大。水热法组成纳米钛的要害问题是设备要阅历高温、高压,因而对原料和安全要求较严,并且本钱较高。 5.胶溶一萃取法 胶溶一萃取法为相搬运法的一种,其化学原理为: 向TiOSO4水溶液中加人碱性水溶液,生成二氧化钛水合物沉积,再加酸使其变成带正电荷得通明溶胶。加人阴离子表面活性剂和十二烷基磺酸钠,使溶胶胶粒转化成亲油性的聚集体。然后加人有机溶剂,剧烈振动,使替换粒子转人有机相中,得到有机溶胶,再经回流、减压蒸馏和热处理即得纳米超细钛。用这种办法制得的纳米级超细钛涣散性好、通明度高,但工艺流程长,本钱高。 6. W/O微乳法 微乳法制备纳米级超细Ti02是近年来研讨较多的办法之一。微乳技能的要害是制备微观尺度均匀、可控、安稳的微乳液。微乳法有望制备单涣散的纳米钛微粉,但降低本钱和减轻聚会仍是微乳法需求处理的两大难题,估量使用微乳法工业出产纳米级超细钛还需阅历适当的时刻。
纳米钛白粉粉体的生产方法--气相法
2019-02-15 16:44:47
1. TiC14氢氧火焰水解法 该法与气相法出产白炭黑的原理相似,是将TiC14气体导人氢氧火焰中(700一1000℃)进行气相水解,其化学反响式: TiC14氢氧火焰水解法最早由德国迪高沙(Degussa )公司开发成功,并出产出纳米超细钛粉体的闻名牌号之一。此外,还有美国的卡博特公司和日本的Aerosil公司等选用这种办法出产超细钛粉体。选用这种工艺制备的粉体一般是锐钛型和金红石型的混合型,产品纯度高(99.5%)、粒径小(21 nm)、表面积大、涣散性好、聚会程度较小,首要用于电子材料、催化剂和功用陶瓷等。这种制备工艺现已老练,近二十多年来已很少有这方面的专利申请。该工艺的特点是进程较短,自动化程度高。但因其进程温度较高,腐蚀严峻,设备质料要求较严,对工艺参数操控要求准确,因而产品成本较高,一般供应商难以承受。 2. TiCl4气相氧化法 这种办法与氯化法制作普通金红石型的原理相相似,仅仅工艺操控条件愈加杂乱和准确,其根本化学反响式: 施利毅、李春忠等使用N2带着TiC14蒸气,经预热到435℃后经套管喷嘴的内管进人高温管式反响器,O2经预热到870℃后经套管喷嘴的外管也进人反响器,TiC14和O2在900-1400℃下反响,反响生成的纳米TiO2微粒经粒子捕集体系,完成气固别离。这种工艺现在还处于实验室小试阶段,该工艺的关键是要处理喷嘴和反响器的结构设计及钛粒子遇冷壁结疤的问题。这种工艺的长处是自动化程度高,能够制备出优质的粉体。 3.钛醇盐气相水解法 该工艺最早是由美国麻省理工学院开发成功的,能够用来出产单涣散的球形纳米钛,其化学反响式:
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日本曹达公司和出光兴产公司使用氮气、氦气或空气作为载气,将钛醇盐蒸气和水蒸气别离导入反响器的反响区,进行瞬间混合和快速水解反响;经过改动反响区内各种蒸气的停留时间、摩尔比、流速、浓度以及反响温度来调理纳米钛的粒径和粒子形状。这种制备工艺能够获得均匀原始粒径为10-150nm,比表面积为50-300m2/g的非晶型纳米钛。这种工艺的特点是操作温度低、能耗小,对采制要求不是很高,而且能够接连化出产。 4.钛醇盐气相分化法 该工艺以钛醇盐为质料,将其加热气化,用氮气、氦气或氧气作为载气将钛醇盐蒸气经预热后导入热分化炉,进行热分化反响。以钛酸丁酯为例: 日本出光兴产公司使用钛醇盐气相分化法出产球形非晶型纳米钛,这种纳米钛能够用做吸附剂、光催化剂、催化剂载体和化妆品等。据称,为进步分化反响速率,载气中最好含有水蒸气,分化温度以250-350℃为适宜,钛醇盐蒸气在热分化炉的停留时间为0.1-l0s,其流速为10-1000mm/s,体积分数为0.1%-10%;为进步所生成纳米钛的耐候性,可向热分化炉一起导入易挥发的金属化物(如铝、错的醇盐)蒸气,使纳米钛粉体制备和无机表面处理一起进行。
一张图看懂钛酸锂
2019-01-03 10:44:18
钛酸锂特点和性质
一张图看懂碳纳米管
2019-01-03 09:37:11
一张图看懂碳纳米管
物理气相沉积
2019-01-14 14:52:54
科技名词定义
中文名称: 物理气相沉积 英文名称: physical vapor deposition 其他名称: PVD法(PVD) 定义: 用物理方法(如蒸发、溅射等),使镀膜材料汽化在基体表面,沉积成覆盖层的方法。 所属学科: 机械工程(一级学科) ;表面工程(二级学科) ;气相沉积(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 英文指"phisical vapor deposition" 简称PVD.是镀膜行业常用的术语. PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。 近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是较快的,它已经成为当今较先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀膜 ,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。 物理气相沉积(PVD) 物理气相沉积是通过蒸发,电离或溅射等过程,产生金属粒子并与反应气体反应形成化合物沉积在工件表面。物理气象沉积方法有真空镀,真空溅射和离子镀三种,目前应用较广的是离子镀。 离子镀是借助于惰性气体辉光放电,使镀料(如金属钛)气化蒸发离子化,离子经电场加速,以较高能量轰击工件表面,此时如通入CO2,N2等反应气体,便可在工件表面获得TiC,TiN覆盖层,硬度高达2000HV。离子镀的重要特点是沉积温度只有500℃左右,且覆盖层附着力强,适用于高速钢工具,热锻模等。
四氯化钛气相氧化工艺设备(三)
2019-02-15 14:21:16
(六)二氧化钛(中间半成品)脱氛 从布袋搜集下来的半成品二氧化钛吸附必定量的(0.1%一0.5%)的游离氯,微量的TiC14氯氧化物如TiOC12、Ti2O3C13等。这些杂质不脱除带人后处理会影响产品的白度,制漆时氯与树脂反响影响漆用功用,产品吸潮变黄,使设备的腐蚀严峻。工艺要求脱出二氧化钛粒子吸附的及其他氯化物。 脱氯的办法首要分为干法脱氯和湿法脱氯。 1.干法脱氯 干法脱氯首要为沸腾床脱氯。干法脱氯工艺流程如图10所示。 流化床通电加热,温度控制在400-500℃,吸附的氧化半成品从炉中间加人,炉底筛板吹入枯燥空气,使Ti02粉料流化被空气从Ti02粒子表面脱出进人空气中,稀释从气固混合流经旋风、布袋收尘器别离,气相进人碱淋洗塔净化。 脱氯后的料制浆经泵送到后处理涣散后砂磨。也有的把干料送入粉磨机磨成细粉。 这种办法工艺杂乱,设备繁复,耗能多,现在氯化法生产工艺已被筛选。 2.湿法脱氯 现在大型氯化法钛白的设备基本上都选用湿法脱氯。湿法脱氯工艺流程如图11所示。[next]
一般用的脱氯剂有焦钠(Na2S2O5),硫代硫酸钠(Na2S2O3)、(H202),脱氯反响式如下: (1)H202脱氯反响 2HC1(g)+H202(I)===C12(g)+2H2O(1) NaC1O(1)+H202(1)===NaCl(1)+O2(g)+H20(1) (2)焦钠、硫代硫酸钠反响 C12+H2O===HC1O(1)+HCl NaOH+HC1O===NaCIO+H20 Na2S2O3(1)+4C12(g)+5H2O(1)=== Na2SO4(1)+H2SO4(1)+8HC1 NaOH+HCl===NaCl+H2O H2S04+2NaOH===Na2S04+2H20 Na2S203+NaCIO十H2O===Na2S404+2NaOH+NaCl (3)Na2S03脱氯: Na2S205===Na2S03十S02 Na2S03+Cl2===Na2S04+2NaCl 脱氯反响首要是把具有较强氧化性的游离氯、次氯酸、次氯酸盐还原成安稳的氯化物如氯化钠,而钠、硫代硫酸钠、焦钠等脱氯剂被氧化成硫酸盐在后处理时很简略被洗去,不影响产品漆用功用。 (七)氧化尾气的循环运用 经过脉冲布袋别离后的氧化尾气大致成分见表2。表2 氧化尾气成分成分Cl2COCO2O2HClN2含量/%68~790.8~1.64~64~81~310~13
浓度很高一般回来氯化运用。回来运用最简洁的办法是直接运送到氯化工序运用,杜邦、美礼联等一些公司都是这样做的。条件是氧化炉的工作压力高,从氧化运送到氯化进程中通导才能大,阻力丢失小,无需加压可直接运用。因氧化尾气中含有4%-8%的氧气在氯化炉与碳反响放出热量,使氯化炉气的温度给后边TiC14的冷凝带来更多的困难。 此外,为防止氧化尾气直接用于氯化带来的热量、废气量大的缺陷,国外某公司运用低温TiCl4吸收氯的特色,运用TiC14在低温下吸收把与其他无用成分的气体分隔,然后将TiC14加热后吸收的释放出来,再经过加压以较纯的循环运用。 在TiCl4中的溶解度见表3.[next]表3 在TiCl4中的溶解度温度t/℃-2020406080100120含量/%56.728.116.310.16.754.713.272.27
尽管这样的工艺较为杂乱,但送到氯化工序的纯,不含氧气,能够进步氯化率,削减反响热,使TiCl4冷凝的工艺得到简化。 氧化尾气直接运送的管道因压力较高,其含HCl很简略液化腐蚀管线,在生产中运用衬四氟乙烯的钢管作用很好。 (八)晶粒细化剂参加 在氧化反响进程中为了得到产品均匀粒径0.25μm且粒径散布窄的产品,实验证明,必需要加人晶粒细化剂。细化剂多为碱金属盐类的水溶液。其中最经济、作用也非常好的晶粒细化剂是KCl。 晶粒细化剂加人流程如图12所示。
经过实践人们认识到氧化反响器首要应具有以下功用。 ①使与TiC14反响的氧气被加热到≥1180℃,并能完成使其气流成平稳轴向脉冲流。 ②使被加热到420一500℃的TiCl4气体能均匀、接连地径向喷人反响器内。 ③使轴向高温氧流与沿必定视点径向喷人的TiC14气流穿插,快速混合完成传热、传质同步开端反响,该视点与轴向成60°-90°角。 ④具有穿插混合气流升温胀大不向燃烧室返混的办法。 ⑤有牢靠的使TiC14喷口邻近及喷口下流反响器不结疤,及时冲刷除疤,确保反响器长周期运转的功用。 ⑥反响器中温度高达1450℃以上,有强腐蚀介质热氧及浓度≥65%(体积)的流,设备材料应具有耐腐蚀、耐高温的牲能和保护办法。 ⑦反响器结构上易腐蚀件易替换保护,结构简略。 ⑧反响器结构有利于高温悬浮气流快速脱离反响区进人冷却区。 依据以上功用的要求,氧化反响器的开发阅历了不断创新的进程,因此为满意反响器首要功用,各氯化法钛白生产厂研发了多种多样的氧化反响器,其技术创新推进着氯化法钛白的技术进步。
纳米技术与纳米材料:防晒化妆品中的纳米二氧化钛
2019-01-03 10:44:18
由太阳辐射出来的光线中,存在有大约5%的波长≤400 nm 的紫外线 。太阳光中的紫外线 , 按其波长可以分为:波长为320 nm~400 nm的长波紫外线,称为A型紫外线 (UVA);波长为 290 nm~320 nm 的中波紫外线, 称为B型紫外线 (UVB)以及波长为200 nm~290 nm的短波紫外线, 称为C型紫外线。
由于紫外线波长很短, 能量颇高,它的破坏力很大, 长时间照射到身体上会损害人的皮肤, 造成炎症或晒伤, 严重的会产生皮肤癌 。中波紫外线UVB是引起皮肤发生炎症和晒伤的主要因素。
1、纳米TiO2屏蔽的原理
TiO2是一种N型半导体 ,用于防晒化妆品中的纳米TiO2晶型一般为金红石型 , 它的禁带宽度为3.0 eV,当波长小于400nm 的紫外线照射 TiO2时,价带上的电子可吸收紫外线而被激发到导带上,同时产生电子 -空穴对,因此 TiO2 具有吸收紫外线的功能。由于纳米 TiO2粒径小,粒小数众多,这样阻挡或截获紫外线的几率就大大增加。
2、防晒化妆品中纳米TiO2的特点
2.1、紫外线屏蔽效率高
防晒化妆品的紫外线屏蔽能力用日光防护系数(SPF 值)来表示,该值越大,防晒效果越好。涂有防晒产品的皮肤(PS)产生最低可测红斑所需的能量与未使用防晒产品的皮肤产生相同程度红斑所需能量之比。
由于纳米 TiO2既吸收紫外线又散射紫外线, 因此国内外均把其作为最理想的物理防晒剂,通常情况下纳米TiO2屏蔽 UVB 的能力为纳米 ZnO 的3倍~4倍。
2.2、适宜的粒径范围
纳米TiO2 屏蔽紫外线是由其吸收能力和散射能力共同决定的,纳米TiO2的原始粒径越小吸收紫外线能力越强。根据Rayleigh光散射定律,纳米TiO2对不同波长紫外线的最大散射能力则存在一最佳原始粒径。实验也表明,紫外线的波长越长,纳米 TiO 2对它的屏蔽性越取决于对它的散射能力;波长越短,对它的屏蔽性越取决于对它的吸收能力。
2.3、优异分散性和透明性
纳米TiO2原始粒径在100 nm 以下,远小于可见光的波长,理论上纳米TiO2在完全分散的情况下可以透过可见光,因此是透明的。由于纳米TiO2的透明性,其加入防晒化妆品中不会对皮肤产生遮盖作用。因此,可以显现自然的肌肤美,透明性是防晒化妆品中纳米TiO2的重要指标之一。事实上,纳米TiO2在防晒化妆品中是呈透明性但并非完全透明,这是因为纳米TiO 2 的粒子小、比表面积大、表面能极高,很容易形成团聚体,从而影响产品的分散性和透明性 。
2.4、良好的耐候性
防晒化妆品用的纳米TiO2要求具有一定的耐候性(特别是耐光性),因为纳米TiO2的粒子小、活性大,吸收了紫外线后会产生电子-空穴对,部分电子-空穴对会迁移到表面导致纳米 TiO 2 表面吸附的水产生原子氧和氢氧自由基,氢氧自由基具有很强的氧化能力,会使产品变色和因香料分解而发生异味 。因此, 必须在纳米TiO2 表面包一层或多层透明的氧化硅、氧化铝和氧化锆等隔离层以抑制其光化学活性。
3、纳米TiO2的种类和发展趋势
3.1、纳米TiO2粉体
这种纳米TiO2产品以固体粉末的形式出售,根据纳米TiO2的表面性质可分为亲水性粉体和亲油性粉体。亲水性粉体用于水性化妆品中,亲油性粉体用于油性化妆品中。亲水性粉体一般通过无机表面处理得到。这些国外纳米TiO2粉体大都根据其应用领域而经过专门的表面处理。
3.2、肤色纳米TiO2
由于纳米TiO2粒子细 、易散射可见光中波长较短的蓝色光,当加入防晒化妆品中会使皮肤呈蓝色调,看上去不健康。为了配成皮肤色,早期往往要向化妆品配方中加入氧化铁一类红色颜料 。但由于纳米TiO2与氧化铁在密度上和与基料之间的润湿性上的差异,往往会发生浮色。
4、我国纳米TiO2生产状况
我国纳米TiO2的小试研究非常活跃, 理论研究水平已达世界先进水平, 但应用研究和工程化研究相对落后,许多研究成果无法转化为工业化产品。我国的纳米TiO2 的工业化生产始于 1997 年,比日本晚 10多年。
制约我国纳米TiO2产品质量和市场竞争力原因有2个:
①应用技术研究滞后
应用技术研究需要解决纳米TiO2在复合体系中的添加工艺、效果评价等问题。纳米TiO2 在许多领域的应用研究还没有完全展开,某些领域例如防晒化妆品领域的研究仍要继续深化。应用技术研究的相当滞后造成我国纳米TiO2 产品无法形成系列化牌号以适应不同领域的特殊要求。
②纳米 TiO2的表面处理技术有待进一步深入研究
表面处理包括无机表面处理和有机表面处理,表面处理技术是由表面处理剂配方、表面处理工艺和表面处理设备组成。
5、结束语
防晒化妆品中纳米TiO2的透明性、紫外线屏蔽性能、分散性和耐光性是判别其质量优劣的重要技术指标 , 纳米TiO2的合成工艺和表面处理方法是决定这些技术指标的关键。
纳米钛白粉的制备方法---TiCl4气相氧化法
2019-02-13 10:12:38
此法与氯化法制作普通金红石型钛的原理相相似,仅仅工艺操控条件愈加杂乱和准确。在反响初期,TiCl4和氧气发作均相化学反响,生成TiO2时前体分子,通过成核构成TiO2的分子簇或粒子。因为非均相成核比均相成在热力学上更简略,跟着反响的进行,TiCl4在TiO2粒子表面吸附并进行在非均相反响,使粒子变大,其反响式如下
TiCl4 (g)+O2(g)===TiO2(s)+2Cl2(g)
施利毅等使用N2带着TiCl4气体,经预热到435℃后,经套管喷嘴的内管进入高温管式反响器,氧气经预热到870℃后,经套管喷嘴外管而也进入反响器,TiCl4和O2在900~1400℃下反响,反响生成的纳米钛微粒经粒子捕集体系完成气固别离。他们研讨了氧气预热温度、反响器尾部氮气流量、反响温度、停留时刻和掺铝量对TiO2颗粒巨细、描摹和晶型的影响。结果表明,进步氧气预热温度和加大反响器尾部氮气流量对操控产品粒径有利,纳米TiO2颗粒的粒径随反响温度升高和停留时刻延伸而增大,当反响温度为1373K,AlCl3与TiCl4的摩尔比为0.25:1、停留时刻为1.73s时,纯金红石型纳米TiO2颗粒的粒径散布为30~50mm。
华东理工大学首要将可燃气体与过量氧气混合焚烧,生成高温含氧气流,然后再与通过预热的气态TiCl4 (含微量晶型 转化促进剂)呈必定视点穿插混合,使反响在高速下进行。一起选用外部急冷的办法,使反响物敏捷冷却,然后取得高金红石型含量的纳米钛。
TiCl4气体氧化法 ,因为能够循环使用,具有节能、环保、成本低和自动化程度高的长处,能够别离制备出锐钛型、混晶型 和金红石型纳米钛。可是因为这种工艺进程的杂乱性,一方面是在发作化学反响和成核、成长的一起,TiO2分子、分子簇和粒子之间会发作磕碰、凝集并构成聚会体,在高温下还会发作烧结和晶型转化等固相反响,并且各进程并非是简略的并联和串联进程;另一方面因为反响器触及杂乱的活动、传递、混合等工程问题,这些问题也会影响纳米钛的结构和功能。为了完成对纳米钛粒子状况、粒径散布、比表面积和晶型的有用操控,有必要对进程的特色、动力学规则和影响要素进行进一步研讨。
现在,完成TiCl4气相氧化法的规模化出产的关键是要处理氧化反响器的结构设计,反响器有必要到达以下两个意图:①使反响物在极短的时刻到达高度的湍动和剧烈的动量交流,使反响物到达预订的温度和人子水平的混合均匀,一起防止任何宏的逆向活动,以保证均一的反响条件;②反响器内有较大的温度梯度,使粒子的成核与成长尽可能分隔进行。反响进程既要在较高的温度下进行,使反响速率增大,然后添加产品的过饱和度,有利于构成纳米钛,促进锐钛型向金红石改变,反响完毕后,又有必要使产品敏捷冷却,防止纳米粒子的凝集和烧结,使粒子变大。
该法副产品的腐蚀性强,出资大,设备结构杂乱,对材料要求高,需求耐高温、耐腐蚀,设备难以修理,研讨开发难度大。
一张图全面解析纳米碳酸钙
2019-01-04 09:45:43
纳米碳酸钙的特点
生产纳米级碳酸钙对石灰石的要求 生产纳米级碳酸钙的工艺流程
第一步,制备石灰乳第二步,碳化法制备
1、
间歇鼓泡碳化法工艺流程:
2、
连续喷雾碳化法工艺流程:
3、
超重力反应结晶碳化法工艺流程:
第三步,纳米碳酸钙的表面改性
改性原理图
我国表面改性技术存在的问题
我国纳米碳酸钙部分知名生产厂商
国外生产100nm以下碳酸钙主要厂家
四氯化钛气相氧化的热力学(三)
2019-02-15 14:21:16
从上表4中能够看到,晶型转化率受温度影响很大。在1500K时晶型转化所需的时刻与反响所需的时刻在数量级上大体一致,可同步完结。 实践中证明,单一TiCl4与O2反响的金红石型转化率只要30%-65%,为取得金红石型产品含量≥98. 0%需求加人晶型转化剂。我国在开发氯化法钛白技能中从前做过很多晶型转化剂的挑选实验,终究以为AIC13是最经济、作用较好的晶型转化剂。氧化产品中A1203含量达0.9%-1.2%时,产品中金红石型的含量就完全能够完成)98.0%的要求。 实践也证明,TiCl4气相氧化反响过程中没有引人成核剂,产品的均匀粒度粗、粒度散布宽,很难得到优秀的颜料级Ti02粒子。一般的成核剂有水蒸气及元素周期表中榜首主族元素、第二主族元素及镧系元素的盐类,如锉、钠、钾、钙、、铈的各种盐类,它们在高温下很简单生成氧化物。一般把它们按必定份额溶解在水中,使用氮气或许氧气作载体把它们压送到氧化反响器中,最好加人到热氧气流中。 经过实验,以为最好的成核剂为。当加人KC1量为(90-110)×10-6时,产品的CBU(炭黑底彩值表明产品消色力)进步5-6,到达12.4。满意颜料对氧化半成品的要求。 各种碱金属氯化物作成核剂的挑选性实验见下表5。美国专利2791490、5201949、3208866较具体地叙说了加人晶粒细化剂对炭黑底调的影响。炭黑底调是Ti02粒子巨细和粒子巨细均匀度的一种测量方法的衡量单位,值愈大,其粒子愈细,散布愈会集。其反响条件氧气过量系数为1.10,预热到1000℃,TiC14蒸气预热到800℃,反响区温度在1000-1400℃之间,把盐溶液喷到紧靠反响区的热氧流之中。
四氯化钛气相氧化的热力学(二)
2019-02-15 14:21:16
式中,OST为反响温度为T时嫡的改变。 常压不同反响温度时自由能、平衡常数、平衡转化率见上表3。 使用上边的计算结果绘成标明TiC14转化率X与热力学温度T的联系图1。氧化反响热力学计算结果通知咱们在氧化反响器及流场规划中,不但要考虑产能、质量、热平衡等问题,还要统筹TiCl4平衡的转化率问题,这样才干辅导咱们正确地设定氧化的操作参数。 实践中TiC14气相氧化反响是在高温下进行的(≥1300℃),Ti02的粒子受反响温度、反响区的逗留时刻和加人的成核剂影响很大,欲制得均匀粒度为0. 2μm的高档颜料用Ti02是很不简单的事。下面临影响反响和产品功能的首要因素反响温度、反响时刻、成核剂、晶型转化剂及从反响区移出的时刻进行评论。 (一)反响温度 TIC14和氧在500-600℃就能够缓慢进行,700℃时就可显着察觉到TiO2气溶胶存在。跟着反响温度的进步,反响速率呈幂次函数添加。在600-1100℃温度范围内反响从受化学反响操控变为受动力学操控。在高于1100℃时,已到达很高的反响速率,反响时刻小于0.01s,反响的活化能为138kJ/ mol。 NB安基波夫等在电阻丝加热的石英管反响器中测定了TiC14氧化反响的动力学数据(见图2)。 从图2中能够看出,当反响温度>900℃时,反响速率进步是十分快的。依此看,氧化操作中TiCl4和O2混合后的温度>900℃是十分必要的。 研讨标明,该反响产品的晶型结构首要取决于反响物的开始温度(即反响的引发温度)和化学反响时刻。当反响温度为500-1100℃时,反响产品首要是锐钛型Ti02;当引发温度进步到1200-1300℃时,反响产品的金红石率可达65%-70%。因为由锐钛型Ti02转化为金红石型Ti02的活化能较高(460 kJ/mol),特别是在反响区高温下逗留时刻极短的情况下,反响的开始温度就更显得更重要一些。实践证明,即便温度进步到1300℃,假如不加晶型转化促进剂也无法完成金红石型Ti02的转化率≥98%的目标。 (二)反响时刻 TiC14气相氧化反响需求在高温下进行,反响温度的进步尽管有利于生成粒子长大,可是生成粒子在高温区逗留时刻过长会使其过火长大,难以获得颜料用的Ti02产品。为了避免其过火长大,有必要操控生成粒子在高温区的逗留时刻。 从反响进程看,反响逗留时刻应包含TiC14与02混合成核时刻、化学反响时刻、晶粒长大和晶型转化时刻。一些研讨者经过对试验数据的数理统计处理,得出了Ti02均匀粒度与微观逗留时刻的联系,经历公式如下:[next] 结合温度操控有人曾绘出一条曲线来标明反响物和产品的温度改变(见图3)。 (三)晶型转化剂的效果 锐钛型Ti02在高温条件下能够向金红石型Ti02转化,在转化过程中自由能下降,晶体表面缩短,体积缩小,结构细密,稳定性好。应提出,因为晶型转化所需求的活化能高,晶型转化的动力学速度是缓慢的。即便在很高的温度>1300℃下,逗留数秒钟其转化率也不够大。在较低的温度≥850℃,要经20-30min才干使转化率到达抱负的程度。
铅晶电池价格
2017-06-06 17:49:53
铅晶电池价格不是很高,由于价廉物美所以目前也得到了较为广泛的应用。我们所说的铅晶电池是高导多聚硅酸盐电解质攻克铅酸电池之缺陷,也是是蓄电池之精品。铅晶电池采用新技术、新工艺生产的铅晶电池,使用寿命比一般铅酸电池更长,可达2-5年。冬季气温下降到0度时铅酸电池的放电性能下降,续行里程也因此缩短,而铅晶电池在-20度时仍可正常使用,让您的行程不受影响。铅晶电池大电流放电性能强,让您在上坡时感觉强劲有力,同时您不用担心电池因此而受到损伤,铅晶电池向您保证:绝无损伤。铅晶电池的电解质不同于一般的电解质,它属晶状体,无漏液现象发生,符合绿色环保理念.。目前铅晶电池的成本比铅酸高20%,但是铅晶电池价格比铅酸电池仅高10%。铅晶电池的成功将是电动车一次革命”铅晶电池投入市场短短几年,喜讯不断传来。铅晶电池由于产品上的重大突破,在性能上表现出了许多优于铅酸电池的特性:寿命长,基本上是铅酸电池的一倍以上;耐低温性能好,一般来说,铅酸电池在0摄氏度以下,容量的释放都将明显受到影响,而铅晶电池在零下20摄氏度的情况下,仍然能释放额定容量的80%以上;深放电性能极强,可以放到0伏,重新充放恢复额定容量。所有这些优越特性不仅仅对我国的电动自行车行业的发展起到巨大的推进作用。它还将大大推动除电动自行车之外的行业,如太阳能的光伏电池,以及未来最有发展前景的电动汽车产业的发展对象。像一个父亲看着自己不断成长的孩子,他越来越有前途,甚至连自己的父亲都不知道他还有怎样的潜力。“研究是清苦的,不是所有的研究都会有回报,所以我是幸运的,因为我在5年的寂寞后看到芬芳的希望,铅晶电池正在以它不断绽放的性能和优点向行业证明它的存在,它的价值。”
四氯化钛气相氧化制取金红石型二氧化钛
2019-01-25 13:37:59
用TiCl4制造钛白的研究工作开展得比较早,曾出现过三种方法,即液相水解法、气相水解法、气相氧化法。 液相水解法的工艺与传统的硫酸法相似。主要工艺过程为:TiCl4主要采用稀释法或中和法水解制备晶种→TiC14液相水解→制成偏钛酸H2Ti03→锻烧→制成金红石型钛白。在水解过程中产生大量的稀HCl难以循环利用。 气相水解法是TiC14蒸气与水蒸气在400℃温度下进行水解反应,制成颜料用的钛白,副产品为HCI.该法同样存在HCI利用问题,另外在高温下HC1的腐蚀性较为严重,耐腐蚀性的材料难以解决。这样该法必然存在着对产品的污染,因此该法没有形成工业化。 TiCl4气相氧化法同样经历了严峻的考验,闯过工艺、设备材料关,其工业化的进程比普通化工要慢一些。经过多个资深公司的开发使工艺成熟,并实现生产装置简单,生产能力大,自动化程度高,产品质量优良的特点,使之得到快速发展。
过剩相强化
2019-01-02 09:41:33
当铝中加入的合金元素含水量超过其极限溶解度时,淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用,使强度、硬度提高,而塑性、韧性降低。合金中过剩相的数量愈多,其强化效果愈好,但过剩相多时,由于合金变脆而导致强度、塑性降低。
四氯化钛气相氧化工艺设备(一)
2019-02-15 14:21:16
国内1000吨/年、3000吨/年的工业实验配备是在常压下进行的设备,出产能力小,特别是氧化炉除疤体系很杂乱,作业率低。只要在锦州引入1. 5万吨/年氯化法技能并攻关成功后才使我国氯化法钛白的中心技能—气相氧化技能有了腾跃,设备水平挨近国外先进水平。 (一)四氛化钛预热器 预热器的效果是把精TiCl4气化并预热到450-550℃,其设备与炼油厂的原油加热炉类似(见图1)。 (二)氧气预热器 TiCl4气相氧化工艺要求是将氧气加热至1800℃后,再与450-550℃的TiC14气体均匀混合进行反响。一般选用两段式加热:榜首段预热器先把氧气预热到850-920℃;第二段在氧化炉内用焚烧发作的热量再把流人的热氧流加热到1800℃。氧气预热器的结构如图2所示。 (三)三发作器 TiC14气相氧化进程中晶型转化剂AIC13的参加和发作的工艺有以下几种。 (1)溶解法。把AIC13溶解在TiC14中,这种办法工艺进程杂乱,设备多,加人量难以操控得精确,需求定时除掉水解的AIC13,操作条件恶劣,环境很差。这种办法现已被筛选。 (2) AIC13提高法。国内3000吨/年的工艺中曾选用。因AIC13装料条件差、蒸发量操控困难等要素,没有构成产业化设备。 (3)用铝粉与反响直接发作AIC13,一起与TiC14气体均匀混合后进人氧化炉进行反响。这种办法发作的AIC13活性强,反响热得到充沛使用,工艺进程简略,可控性强。现在国外大型设备都选用这种办法出产。 该办法又分为两种工艺:一种为熔融铝法,国外有K. M公司选用;另一种为流化床法发作AIC13,许多大公司选用。流化床发作器的结构如图3所示。[next] 作业原理:参加慵懒填料的发作器经过预热到200℃以上。按产能要求,加人过量铝粒的一起别离通人TiC14和定量的C12,使慵懒物床流化的一起,铝粒与反响生成AIC13并放出很多的热,与同步导人的TiC14进行热交换并混合。炉气上升到扩大段,铝粉颗粒沉下去,炉气净化后由出口进人氧化炉。因为慵懒填料丢失由慵懒物加人体系补加新的填料。填料的效果是避免铝粒彼此触摸,在高温下熔结在一块,一起也有强化传热、传质的功用。停产时可由放料管放出床中的慵懒填料和残留的铝粒。 这种工艺设备体积小,出产能力大,传质、传热效果好,结构简略,安全可靠,悉数参数由DCS操控。其反响式如下: 2A1(s)+3C12(g)===AIC13(g) △H0=-584.5048kJ/mol △G0=-99000+16. 4T(500~932K) 国外大型设备根本都选用此办法。 国外加人碱金属盐的流化床AIC13发作器流程如图4所示。
[next]
该设备在用铝粉与反响生成AIC13的一起,也在流化床内加人定量的碱金属盐(一般可以加人无水油酸钾),并随气流一块进人反响区,既有促进晶型转化的效果,又有促进晶粒细化的效果,一箭双雕。 (四)氧化反响器 氧化反响器的方法多种多样,按氧化加热方法分为焚烧二次提温型、CO作燃料反响器、等离子加热等多种方法。最为遍及的是焚烧二次加热使氧气提温到1800℃的方法。按除疤方法分为喷砂除疤式、喷盐除疤式、喷盐和气流维护式、高速气流和气膜维护相结合等多种方法。而最为遍及、先进的为高速气流、加盐除疤的方法。按TiC14喷人方法分为单狭缝和双狭缝喷人节能型。 氧化反响器是TiC14气相氧化技能的中心设备,它关系到氧化产品是否具有杰出的颜料功能,高的使用价值。氧化反响器的除疤体系关系到全体系的安稳运转,设备耐高温、耐腐蚀功能关系到全体系的安全可靠性,它是氯化法钛白出产厂和工程技能人员最为重视的关键设备。 在这里需求着重指出,TiC14气相氧化进程是在高温、高压、强腐蚀介质下进行的,简略手工操作现已不能满意安全出产和出产出高品质产品的需求,所以不管是国内、国外,都彻底是计算机自动操控,即我们常说的DCS操控体系。这样的DCS操控体系曩昔需求进口,现在国内现已彻底可以出产,满意各种杂乱工艺的要求。 下面要点介绍几种用户反响器。 (1) CO作燃料的氧化反响器。CO和氧气从反响器炉头进入,经散布板整流,轴向喷入焚烧室焚烧,温度达2000℃(见图5)。下流榜首环慵懒气体沿切向多孔喷人,意图方法旋转气幕(膜),维护第二环TiCl4喷人环不过热,喷口不结疤和反响高温胀大气流不返混。第二环为TiCl4喷入环,TiC14沿环进人流道,经缓冲稳压室稳压之后,又经过均布分配孔沿径向喷人反响器内与高温(≥18000C)的热氧正交混合,并瞬间发作反响。因发作很多的热量和,极易被氧化的反响器内层表面经过冷却剂冷却。第三环为气膜有防结疤的效果,慵懒气体在此环沿切线快速喷入构成气膜,使新生成的Ti02粒子无法与反响器内壁触摸,避免结疤。又因旋转气速较快对器壁有必定的吹扫效果,减平缓冲刷去结疤,延伸反响器的作业时间。一起对体系轴向气流和器壁有冷却效果,操控Ti02长大和避免内层被热腐蚀。TiCl4与O2充沛反响的反响室,此处温度可达1400℃,器壁有水冷维护。反响后混合气流温度可达1400℃,反响器出口规划有混合气流骤冷设备。该反响器反响室为价200mm*1500mm,反响室各部件用镍制成,水冷,出产能力为5.0吨/h TiO2。
[next]
这套氧化反响器简直与锦州的结构十分类似,区别只在于锦州厂是用加热。锦州厂的实践证明,这种三环式结构杂乱,各喷孔易热腐蚀烧坏,特别在预热500℃的TiC14气体中搀杂没有彻底反响完的铝粉时,第二环即TiC14喷入孔十分易被烧损变形,影响TiC14和O2的充沛混合,反响导致TiO2的粒子不能满意颜料的要求。 (2)多孔壁反响器。多孔壁反响器的结构如图6所示。热氧与TiCl4气流笔直穿插混合后进入反响区,反响区圆筒壁有小孔以高速喷人C12或慵懒气体,冷却反响壁不被腐蚀的一起构成气幕阻隔新生成TiO2粒子不与反响器壁触摸,完成避免结疤。多孔壁开孔率为0.1%-0.6%,清洁气体的用量为TiC14的1/20-1/3(质量比)。孔壁原料以镍质为最好。内径305mm,每平方英寸①(lin2=6.4516*10-4m2)开有一个直径1.6mm小孔,600-700℃的TiC14以18t/h的速度加人,1400℃的氧气以2260m3/h的速度加人,枯燥的室温C12以1130-1360kg/h的速度送人穿过多孔镍壁,使壁温在300℃以下,长期反响后多孔壁不结疤,清洁润滑。 特色:进人冷风量比较小,当出产能力较大的反响器引人的气量占炉气中份额很小,对氧化反响的搅扰和对浓度的冲稀效果都是很小的。这种氧化反响器的改进型正在线上运转。 (3)固体颗粒冲刷法除疤的氧化反响器。选用喷砂或粗粒子的Ti02使用高速运动固体颗粒的冲刷效果,处理喷口及反响器壁结疤的问题。选用喷砂法要求后处理严格操控,喷砂不能进人包膜罐,否则会影响产品质量。而Ti02的颗粒会使后边处理工艺简略化,较为适用。典型的喷砂除疤反响器如图7所示。
四氯化钛气相氧化工艺设备(二)
2019-02-15 14:21:16
经预热的氧气夹藏石英砂,以15.24m/s(最好为30. 48m/s)的速度从给料导管轴向喷入。高速冲刷O2和TiC14成夹角穿插射流混合喷口处及反响区扩展管壁的疤料,Kerr-McGee公司运用这种技能。石英砂的粒度为10-40目(0.4-1.7mm),在氧气悬浮气流中浓度为0.1-v2.16g/ft3②(Ift3=0.0283168m3)。 (4)高速气流再配以加盐除疤式的氧化炉。这种氧化炉的结构更为简略(见图8)。TiC14与Oz成90度穿插混合,因为推动力压力很大,在氧化炉高温区停留时间很短(≥0. l0s),形成很高的流速(10-15m/s)。反响新生态的TiO2粒子还来不及在器壁上结疤,就进人骤冷段;与此同时,以N2作载体加人岩盐冲刷器壁上结疤,完结长周期安稳运转,现在国外大公司产能高的设备简直都选用这种办法。[next] (5) TIC14双喷口节能型氧化反响器,其结构如图9所示。
[next]
作业原理:通过预热并按份额混有AIC13的TiC14气体,份额占TiCl4加人总量的约50%-60%,喷人与总量的热氧反响放出很多的热量;混合气流极快地流到TiC14喷口Ⅱ,与TiC14气流第2次穿插混合。第二孔喷人的TiCl4吸收部分反响热,升温很快,又开端同热氧反响。反响热并同上游混合流一并进人反响段完结悉数反响。 特色:喷口n喷出的TiC14吸收喷口Ⅰ下流的反响热,首要,可适当下降氧气的预热温度,节省了动力并有利于氧气预热量安全运转;其次,可使反响温度控制在1450℃,不至于过高;第三,因喷口Ⅱ的TiC14升温耗费了部分热焓,能够削减急剧骤冷通人的冷却气体量。这是现在最为先进的技能。此款设备的生产才能可到达年产10万吨钛。 国内20世纪开发的刮刀式氧化炉是比较落后的设备。现在氧化反响器朝着结构简略、高速(150m/s)、高压(0.4MPa)、气膜和加盐相结合除疤方法为主的方向开展。 (五)悬浮气流冷却、气固别离和制浆设备 从氧化炉移出的悬浮气流Ti02固相的浓度约为33%(质量),浓度达≥68%(体积)需求突然冷却到700℃以下,一般工艺上采纳的办法如下:①喷入冷却枯燥的循环尾气或,氮气直接冷却降温;②把冷却导筒浸人水中强化移热;③为加温传热,导游管内加人固体颗粒多为岩盐烧结的Ti02颗粒,冲刷管壁上的结垢,进步传热才能。 冷却导管的长度应满意在进人脉冲袋滤器前的悬浮气流的温度要低于275℃,以利于延伸滤袋的运用寿命。 气固别离设备可分为两级:榜首级旋风收尘器;第二级为脉冲布袋收尘器;也有一级脉冲布袋进行别离的,但粉尘浓度高所需求的布袋面积较大。布袋一般选用美国GORE-TEX、BH的公司全四氟乙烯、覆膜滤袋,也能够用覆四氟乙烯膜的玻璃纤维布袋,造价廉价一些。GORE-TEX公司的覆膜滤袋具有一种强韧而柔软的纤维结构,有满足的力学强度、杰出的清灰性,在低而稳的压力丢失下能长期运用,比普通的滤袋寿命长并能完结零排放。 制浆设备,布袋设备搜集下来的热Ti02粉料,经旋转阀加到制浆罐中,用去离子水稀释制浆并下降物料温度,发生的水蒸气和释放出的HC1、C12排到稀碱液脱氯罐中去脱氯后外排。 对设备的技能要求见表1。
四氯化钛气相氧化的热力学(一)
2019-01-25 13:37:59
(1)气相氧化反应及热力学数据 TiC14气相氧化过程的反应式如下: TiC14(g)+O2(g)===Ti02(R)+C12(g) 反应热效应为:△H0=-181. 5856kJ/mol(为放热反应)。 不同温度下的反应热按基尔霍夫公式计算: 各种物质的热容见表1。不同温度下反应热焓值见表2。 从表2中可以看出气相反应是放热反应,其热烩值变化不大,随着反应温度升高,热焙值略有降低。其反应热不足以维持反应在高温下进行。为保证反应的同步、快速进行,在工业实践中通常把TiC14、Oz预热到一定温度再进行反应。这样就使气相氧化装置略显复杂一些。 (2) TiC14气相反应的动力学 TiC14气相氧化生成Ti02是多相复杂反应,其特征是在相变过程中成核。反应大致包括下列步骤。 ①气相反应物在极短时间内相互扩散和接触。 ②加人晶型转化剂兼成核剂AIC13 ,首先与氧反应生成Al203,并成核。 ③TiC14与O2反应生成TiO2,并附着在A1203核上长大。 ④TiO2晶核长大,并转化为金红石型。表示为:[next] nTiO2(s)→(Ti02)n(s) nTiO2(A)→(Ti02)n(R) ⑤生成物被快速降温并移出反应区,控制晶体颗粒长大,防止失去颜料性能。 通常认为,TiCl4气相氧化反应是非均相成核的典型例子,优先在反应器壁上成核。随着反应进行,新相Ti02颗粒不断黏附在反应器壁上,Ti02产物不断长大形成疤层。实际也是如此,在反应器壁表面形成黏软的疤层又被气流冲刷不断去除,反复进行,周而复始。在没有有效驱除疤层的情况下,疤层就会逐渐加厚、烧硬,最终会影响反应正常进行,这就是通常讲的氧化炉结疤。
双龙对晶硅
2017-06-06 17:50:13
江苏新双龙多晶硅项目由江苏新双龙投资担保公司和香港联中合资组建,年产1200吨多晶硅,2007年1月20日在南京江宁横溪镇陶吴工业集中区开工。该项目总投资4000万美元,预计分三期建设,三年完成。项目采用西门子工艺。 多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。 多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。1多晶硅电池也是可以并网发电的。近的就列举上海崇明岛的太阳能发电系统工程为例。只是薄膜发电成本低于多晶硅发电成本而已。但是在发电的形式上各有优缺点。2在提高电池转换率的技术上,薄膜电池的难度一直高于多晶硅电池,这是因为原材料决定的。3薄膜电池大多数用的是稀有
金属
,如铟,碲,镉等4很多薄膜电池的原材料也是有剧毒性的,比如FIST SOLAR的碲化镉薄膜电池就含有剧毒。FIST SOLAR还为他的产品特地提供了回收服务。6.硅矿是世界上和氧气一样多的矿产资源。特别我国的硅储藏量居世界首位。硅俗称石英。多晶硅
价格
的高企,一个原因是先进技术掌握在国外大厂手里,一个原因是太阳能
市场
的兴起。形成了供需不平衡的结果。 更多双龙多晶硅信息请查看上海
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网。
铜发晶的价格
2017-06-06 17:50:01
铜发晶的价格,铜发晶(Copper Rutilated Quartz)里的内含物,多是属于氧化钛,看来像一条条的金属线,长在水晶里面。内涵物为金红色发丝,细细密密的发丝,多为针状金红石或钢状金红石的成分。在巴西,晶体干净,发丝颜色均匀,金属光泽强的铜发晶原料已经很难买到,越来越珍贵了。铜发晶内涵物为金色发丝,细细密密的金黄色发丝,与钛金的粗针状钛丝不同,大多为针状金红石或钢状金红石的成分,也可能是黄铜矿,颜色偏金黄。含发状或针状之金色发丝,发丝多圆身,细而多。 具有强大能量,可加强气势,带给人积极旺盛的企图心、冲劲、胆识,加强一个人的信心及果断力,能带给人勇气,可助人投射出权威的能量,有助于领导人命令的贯彻与执行。招主财、偏财;可去病气,对筋骨、神经系统有帮助。 生理作用--含酸性物质,震动力特强,据说对甲状腺疾病、呼吸器官、支气管、心脏甚至伤风感冒有疗效。黄色色光对应太阳轮,可帮助肠胃等消化器官, 对胃,十二指肠,肝,胆,胰脏,甚至皮肤,横隔膜(呼吸系统)都有帮助。 心理作用:招财聚气,也有避邪化煞的作用,发晶通常比未含发丝的水晶能量来得威猛,佩带时要小心脾气不要便得过冲,适合脾气较温和需要魄力气魄的人佩带,平常脾气就不好的人还是避免为宜。 1.铜发晶既有一般水晶的高贵,又带有金属的庄重。它是发晶族群里能量十分强大的水晶,有助于促进血液循环,安抚情绪,增加领袖魅力,加强部署的向心力。 2.品相上乘的铜发晶是现今最珍贵的水晶类宝石之一。晶艺天成的铜发晶发丝稠密整齐,实属发晶中的极品,而深重的颜色,更在富贵中增加了一些古朴和庄重。 3.铜发晶还是摩羯座(12月22日-1月20日)的幸运石,摩羯座的朋友们可不要错过难得的机会。铜发晶非常好的辟邪化煞、吸收病气的晶石,可成为有效的护身符,吸收掉一切负面能量,尤其常要夜间工作,或是出入各种杂气病气很重的场所的人,比方说医疗场所、特种营业场所等,有辟邪化煞、逢凶化吉的效果,可防小人、防是非等。可增加领袖魅力,让部署向心力加强,有助于事业发展壮大。
一张图“数”说纳米氧化锆产业链
2019-01-03 10:44:18
1工艺流程2优缺点1全球光纤连接器2全球汽车领域
材料的烧结----固相烧结
2019-01-07 07:51:19
固相烧结:固态烧结的主要传质方式有:蒸发-凝聚、扩散传质等。
1、 蒸发-凝聚传质
蒸发-凝聚传质时在球形颗粒表面有正曲率半径,而在两个颗粒联接处有一个小的负曲率半径的颈部,根据开尔文公式可以得出,物质将从饱和蒸气压高的凸形颗粒表面蒸发,通过气相传递而凝聚到饱和蒸气压低的凹形颈部,从而使颈部逐渐被填充。球形颗粒接触面积颈部生长速率关系式:
蒸发-凝聚传质的特点是烧结时颈部区域扩大,球的形状改变为椭圆,气孔形状改变,但球与球之间的中心距不变,也就是在这种传质过程中坯体不发生收缩,即⊿L/L0 =0。气孔形状的变化对坯体一些宏观性质有可观的影响,但不影响坯体密度。
2、 扩散传质
在大多数固体材料中,由于高温下蒸气压低,则传质更易通过固态内质点扩散过程来进行。在颗粒的不同部位空位浓度不同,颈部表面张应力区空位浓度大于晶粒内部,受压应力的颗粒接触中心空位浓度最低。系统内不同部位空位浓度的差异对扩散时空位的漂移方向是十分重要的。扩散首先从空位浓度最大的部位(颈部表面)向空位浓度最低的部位(颗粒接触点)进行,其次是颈部向颗粒内部扩散。空位扩散即原子或离子的反向扩散。因此,扩散传质时,原子或离子由颗粒接触点向颈部迁移,达到气孔充填的结果。
扩散传质初期动力学公式:
x/r = K r-3/5t1/5
在扩散传质时除颗粒间接触面积增加外,颗粒中心距逼近的速率为 ⊿L/L0 = K1 r-6/5t2/5
烧结进入中期,颗粒开始粘结,颈部扩大,气孔由不规则形状逐渐变成由三个颗粒包围的圆柱形管道,气孔相互联通。科布尔(Coble)提出烧结体此时由众多个十四面体堆积而成的,Coble根据十四面体模型确定了烧结中期坯体气孔率(Pc)随烧结时间(t)变化的关系式:
式中 L为圆柱形空隙的长度,t为烧结时间,tf为烧结完成所需要的时间。
烧结进入后期,晶粒已明显长大,气孔己完全孤立,气孔位于四个晶粒包围的顶点。从十四面体模型来看,气孔已由圆柱形孔道收缩成位于十四面体的24个顶点处的孤立气孔。根据此模型Coble导出了烧结后期坯体气孔率(Pt)为:
纳米硅粉
2017-06-06 17:50:01
纳米硅粉是投资者想知道的信息,因为了解它可以帮助操作。纳米硅粉纯度高、分散性能好、粒径小、分布均匀,比表面积大、高表面活性,松装密度低,该产品具有无毒、无味、活性好等特点。纳米硅粉是新一代光电半导体材料,具有较宽的间隙能。主要参数性能指标 纳米陶瓷粉 纯度 总氧含量 晶型 平均粒度 比表面积 松装密度 外观颜色纳米Si >99% <1.0% 球形 50 nm 80㎡/g 0.08g/cm3 棕黄色 主要用途: 1、用纳米硅粉做成纳米硅线用在充电锂电池负极材料里,或者在纳米硅粉表面包覆石墨用做充电锂电池负极材料,提高了充电锂电池3倍以上的电容量和充放电循环次数。 2、纳米硅粉用在耐高温涂层和耐火材料里。 3、纳米硅粉与金刚石高压下混合形成碳化硅---金刚石复合材料,用做切削刀具!4.金属硅通过提纯织取多晶硅。5.硅可以与有机物反应,作为有机高分子材料的原料使用。如果你想更多的了解关于纳米硅粉的信息,你可以登陆上海有色网进行查询和关注。
稀土图
2017-06-06 17:50:13
稀土图稀土根据稀土元素间物理化学性质,稀土类元素分为轻、重两组。 1)轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕。 2)重稀土(又称钇组):钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 铈组与钇组之别,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇比例多的而得名。 稀土
金属
(rare earth metals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。稀土元素在地壳中丰度并不稀少,只是分散而已。因此,虽然稀土的绝对量很大,但就目前为止能真正成为可开采的稀土矿并不多,而且在世界上分布极不均匀,主要集中在中国、美国、印度、前苏联、南非、澳大利亚、加拿大、埃及等几个国家,其中中国的占有率最高。 总之中国的稀土资源储量大,矿种和稀土元素齐全,稀土品位高,矿点分布合理等。更多有关稀土图的内容请查阅上海
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网
晶泳铝型材工艺介绍
2019-03-12 09:00:00
晶泳铝型材是一种在我国刚开发的新式表面处理的铝型材,是传统粉末喷涂和电泳铝型材的晋级换代产品,有获国家专利的水性烤漆为铝型材表面涂装,使得这种新式铝材产品具有色彩丰厚、丰满度优异、光泽杰出、附着力和耐候性优胜的长处等。一起该铝型材去除了传统铝型材中含有对人体有害的、醛类物质缺陷,是国家重点引荐运用的环保节能铝型材。
晶泳铝型材适用于制造室内移门、移柜、橱柜、壁柜、吊柜,高级写字楼间隔及酒店、宾馆重型门。是传统粉末喷涂,电泳铝型材代替产品。
产品特色:超卓的耐候性、超卓稳定性及耐久性、质量的极佳一致性、抱负的保光及保色性、色彩缤纷亮丽、对人体安全无害、环境友好。
相对传统的表面处理铝型材,晶泳铝材报价相对较高,表面处理工艺要求更高,更杂乱。跟着商场的普通,竞赛的剧烈,信任晶泳铝材报价将会更亲民。
人造聚晶金刚石
2019-01-25 10:18:59
人造聚晶金刚石(PCD)是在高温高压下将金刚石微粉加溶剂聚合而成的多晶体材料。一般情况下制成以硬质合金为基体的整体圆形片,称为聚晶金刚石复合片。根据金刚石基体的厚度不同,复合片有1.6mm、3.2mm、4.8mm等不同规格。而聚晶金刚石的厚度一般在0.5mm左右。目前,国内生产的PCD直径已经达到19mm,而国外如GE公司最大的复合片直径已经做到58mm,戴比尔斯公司更达到了74mm。 根据制作刀具的需要可用激光或线切割切成不同尺寸和角度的刀头,制成车刀、镗刀、铣刀等。 PCD的硬度比天然金刚石低(HV6000左右),但抗弯强度比天然金刚石高很多。另外,通过调整金刚石微粉的粒度和浓度,使PCD制品的机械物理性能发生改变,以适应不同材质、不同加工环境的需要,为刀具用户提供了多种选择。 PCD刀具比天然金刚石的的抗冲击和抗震性能高出很多。与硬质合金相比,硬度高出3-4倍;耐磨性和寿命高50-100倍;切削速度可提高5-20倍;粗糙度可达到Ra0.05μm。切削效率高、加工精度稳定。 PCD同天然金刚石一样,不适合加工钢和铸铁。这种刀具主要用于加工有色金属及非金属材料,如:铝、铜、锌、金、银、铂及其合金,还有陶瓷、碳纤维、橡胶、塑料等。PCD的另一大功能是加工木材和石材。 PCD刀具特别适合加工高硅铝合金,因此在汽车、航空、电子、船舶工业中得到了广泛的应用。
非晶硅 多晶硅
2017-06-06 17:50:11
非晶硅薄膜既环保又节能,太阳能光伏发电蕴含巨大发展前景,而太阳能光伏板主要分为两类:1) 单晶/多晶硅及 2) 薄膜太阳能电池。以往,中国制造的太阳能光伏板主要是使用多晶硅。 多晶硅在提炼过程中需要使用千多度高热才能完成,生产过程中耗用大量能源,而且造价相对昂贵。此外,多晶硅在生产过程中还会排放超过十种的有毒物质。据统计,2008年,中国便用了3,000万吨煤炭提炼多晶硅,所产生的二氧化碳等空气污染物排放量非常之高,故这才是国家抑制多晶硅的真正原因。 中国占全球光伏组件
产量
39%,是全球最大的生产国,但99%的产品都是出口外国,这代表中国正为国外太阳能发展承担上环境污染的代价,强制减少多晶硅的产能可避免环境进一步恶化。 为降低成本及保护环境,非晶硅薄膜技术的需求正快速上升。生产多晶硅需要较多能源,而且能源回收期长达7年;非晶硅薄膜所采用的硅材料则少于多晶硅的1%,能源回收期亦只需要1.5年,无论对环境的破坏,还是污染物的排放量均符合国家减排节能环保的要求。 非晶硅薄膜被视为一种节能的技术,但究竟有何优势呢?首先在转换效能上,多晶硅因应硅不可改变的物理特性,其最高效能为15%至16%;而非晶硅薄膜可透过沉淀不同化学特性的物质于不同段层,以提升转换效能可由6%提升至12%或更高,于实验室的效率最高更可达17.8%。其次,薄膜吸收较广的阳光波长,在阴天或微弱阳光下运作亦较佳;相反,多晶硅的效能在较暗的情况下就会急速下降。因此,非晶硅薄膜在实际环境下的转换效能较多晶硅高出10%以上。