در این مقاله قرار است. به روش های تولید نانو ذرات سیلیس بپردازیم. سیلیس میکرونیزه یکی از پر کاربرد ترین محصولات در صنایع مختلف است. کلمه نانو از یک واژه یونانی به همین نام برداشت شده؛ که به معنای کوتوله است. لذا به ذرات بسیار ریز سیلیس کمتر از 300 نانو متر. نانو سیلیس می گویند. شما می توانید برای تهیه انواع سیلیس به سایت همدان سیلیکا مراجعه کنید.
کاربرد نانو ذرات سیلیس
نانوذرات به سبب، اندازه فیزیکیشان دارای خواص منحصر بفردی است. از آنجایی که سیلیس از نظر فراوانی دومین عنصر بر روی زمین است. پس استفاده آنها در صنعت به سبب فراوانی و به طبع آن قیمت پایین. بسیار مقرون به صرفه است. شما می توانید برای اطلاع از کاربرد های بی نظیر سیلیس در صنعت به مقاله «سیلیس در صنایع چه کاربردی دارد» مراجعه کنید.
پیش از دانستن روش های تولید نانو ذرات سیلیس بهتر است با برخی کاربرد های آن آشنا شوید. جالب است بدانید؛ اندازه ذرات سیلیس با شفافیت سطح ارتباط مستقیم دارد. همچنین اندازه ذرات بر استحکام و صافی سطح تاثیر می گذارد. پس نانو ذرات سیلیس به طبع اندازه کوچکشان، می توانند تاثیرات و کاربرد هایی را داشته باشد. برخی از این موارد به شرح ذیل است:
- استحکام بخش، نانوکامپوزیت‌های لاستیکی و پلاستیکی
- افزایش استحکام مکانیکی رزین های کامپوزیتی
- سطح ویژه ی بالای ذرات نانو، موجب ایجاد انرژی سطحی بالا می شودو
- تعلیق موثر نانو ذرات سیلیس در محلول های آبی و غیر آبی به سبب سطح ویژه بالا
چگونه نانو ذرات سیلیس تولید کنیم؟
نانو ذرات را می توان با دو روش کلی بالا به پایین و پایین به بالا تولید کرد. سایر روش های دیگر زیر مجموعه این دو دسته بندی هستند. در ادامه مقاله روش های تولید نانو ذرات سیلیس با ما همراه باشید. تا شما را با این دو دسته آشنا کنیم.
بالا به پایین؛ راهکاری برای تولید انبوه
در روش بالا به پایین؛ از مواردی چون: شکستن، ریز کردن، برش دادن و جدا کردن قطعات برای مواد توده‌ای بزرگتر و ریز کردن آنها استفاده می شود. لذا، از این روش می توان برای تولید حجم زیاد تری از ذرات نانو استفاده کرد.
پایین به بالا؛ راه حلی متناسب با یک مشکل خاص
روش پایین به بالا؛ با تجمع اتم‌ها در شرایط خاص ساختار اتمی را از ابتدا به صورت اتم به اتم تشکیل می‌دهد. در بسیاری از زیر شاخه های این روش، از تشکیل اولیه یک هسته کوچک شروع می شود. و سپس بقیه ساختار از آن نشئت می گیرد؛ و رشد می‌کند. از این روش بیشتر برای کاربردهای خاص و محدود یا تهیه راه حل متناسب با یک مشکل خاص استفاده می‌شود.
راهکار نهایی تولید نانو ذرات
حال که به دو دسته کلی از روش های تولید نانو ذرات سیلیس آشنا شدید. در ادامه به بیان روش های مشتق از دو دسته کلی می پردازیم. برخی از این روش ها به شرح ذیل است:
- رسوب‌گیری
- سل-ژل
- تراکم بخار شیمیایی
- تجزیه گرمایی
- هم رسوبی
رسوب گذاری
رسوب گذاری؛ فرآیند تبدیل شدن گونه های حلال در محلول به گونه های نامحلول است. که با افزودن پیش‌ماده به سیستم انجام می شود. ترکیبات یونی قابل حل در آب، معمولا همان؛ مواد واکنش دهنده در واکنش های رسوبی هستند. این ترکیبات آنیونی و یون های این ماده، در آب حل می شوند. حال اگر کاتیونی از یک ترکیب، تشکیل ترکیبی نامحلول با آنیونی از یک ترکیب دیگر بدهد، رسوب ایجاد می شود.
سل-ژل
فرآیند سل-ژل یک روش سنتز پایین به بالا است، این فرایند با تغییر حالت سل به ژل شروع می شود. اینکار با استفاده از تکنیک‌های مختلف و متفاوتی صورت می گیرد؛ که در اکثر آنها از خشک کردن آهسته و ملایم برای حذف حلال استفاده می‌شود.
باید به پدیده انقباض در هنگام خشک شدن ژل، توجه کرد. همچنین لازم است؛ در طول فرآیند خشک کردن، نکات لازم برای جلوگیری از به وجود آمدن ترک را رعایت نمود.
مزایای استفاده از روش سل-ژل
این روش یکی از مهم ترین روش های تولید نانو ذرات سیلیس است. که برخی مزایای آن به شرح ذیل است:
- قابلیت قالب ریزی ژل تولید شده؛
- با استفاده از آن می‌توان قطعات قالب‌گیری شده؛ بسازید و با خشک کردن آنها به یک قطعه یکپارچه دست یابید؛
- قطعات تولید شده با این روش؛ به عنوان صافی یا غشا مورد استفاده قرار می گیرند.
سخن پایانی:
در این مقاله؛ سعی شدبرخی روش های تولید نانو ذرات سیلیس پرداخته شود. بطور کلی، سیلیس میکزونیزه به شکل‌های مختلف در محصولاتی متنوع استفاده می‌شود. که از جمله آن: پودر سیلیکا، سیلیسیم ژل، سیلیس فوم، سیلیکا اروژل است. نانو ذرات سیلیس به سبب داشتن مقاومت شیمیایی بالا، سازگاری با بسیاری از مواد، و پایداری حرارتی خوب کاربرد های فراوانی دارد. شما می توانید انواع سیلیس را از سایت همدان سیلیکا تهیه کنید.
