хаах
Сайтаа сонгоно уу
Глобал
Нийгмийн сүлжээ
Өндөр гялгар бүрэх систем дэх нано кальцийн карбонатын үндсэн үүрэг
Нано кальцийн карбонат нь гялбаа, гөлгөр байдал, гэрлийн тусгалд хэрхэн нөлөөлдөг вэ
Гадаргуугийн өөрчлөлт ба түүний өндөр гялбааны гүйцэтгэлд үзүүлэх нөлөө
Нано кальцийн карбонатыг бусад гялбаа сайжруулагч дүүргэгчтэй харьцуулах
Бэлдмэлийг боловсруулахад анхаарах зүйлс: Бөөмийн хэмжээ, тархалт, давирхайн нийцтэй байдал
Бодит ертөнцийн өндөр гялбааны хэрэглээний гүйцэтгэлийн давуу тал ба хязгаарлалтууд
Гялгар бүрхүүлд нано кальцийн карбонатыг үнэлэх туршилтын хэмжүүр
Гялалзсан өнгөлгөө нь гөлгөр, жигд гэрлийн тусгал, дүүргэгч ба холбогч хоёрын оновчтой харилцан үйлчлэлээс хамаардаг. Сүүлийн жилүүдэд нано кальцийн карбонат нь уламжлалт нунтаг эсвэл тунадасжилтын агууламжаас гадна бүрэх гүйцэтгэлийг сайжруулах чадвартай функциональ дүүргэгчийн анхаарлыг татах болсон. Түүний нано хэмжээний ширхэгийн хэмжээ, нарийхан тархалт, гадаргуугийн боловсруулалт хийх боломжтой шинж чанарууд нь гялбаа хадгалах, механик хүч чадал, реологийн тэнцвэрт байдлыг шаарддаг дэвшилтэт бүрэх системүүдэд гайхалтай нэр дэвшигч болгодог. Яаж гэдгийг ойлгож байна Нано кальцийн карбонат нь өндөр гялгар найрлагатай харилцан үйлчилдэг тул үйлдвэрлэгчдэд автомашины өнгөлгөө, модон өнгөлгөө, хуванцар бүрээс, үйлдвэрлэлийн лак зэрэг дээд зэргийн архитектурт тохирох эсэхийг тодорхойлоход тусалдаг. Энэхүү нийтлэлд нано кальцийн карбонат нь өндөр гялгар бүрхүүлд тохирох эсэхийг гүйцэтгэлийн дүн шинжилгээ, харьцуулалт, томъёололын ойлголт, практик үнэлгээний аргуудаар судалсан болно.
Нано кальцийн карбонат нь гялгар бүрхүүлд онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь түүний хэт нарийн ширхэгтэй хэсгүүд нь давирхайн матриц дахь бичил хоосон зайг дүүргэж, гялбааг өндөр байлгахад зайлшгүй шаардлагатай хэт гөлгөр гадаргууг бүрдүүлдэг. Илүү том ширхэгтэй ердийн дүүргэгчээс ялгаатай нь нано хэмжээтэй CaCO₃ нь полимер гинжтэй нягт уялдаж, гэрлийг тараадаг гадаргуугийн тэгш бус байдлыг багасгадаг. Үүний үр дүнд гялбааны үнэ цэнэ өндөр, тунгалаг эсвэл бага зэрэг пигментжсэн бүрхүүлд ил тод байдал сайжирч, хальс үүссэний дараа илүү жигд болно. Нано дүүргэгч нь зураасны эсэргүүцэл, хальсны хатуулаг, нөлөөллийн гүйцэтгэл зэрэг механик шинж чанарыг сайжруулдаг бөгөөд энэ нь стрессийн үед удаан хугацаанд гялалзах гадаргууг хадгалахад чухал ач холбогдолтой юм. Тиймээс түүний үүрэг нь энгийн эзэлхүүнийг солихоос гадна өндөр гялбааны системд функциональ сайжруулагч болдог.
Гялбаа нь гэрлийг тууштай тусгах чадвараар тодорхойлогддог. Нано кальцийн карбонат нь нойтон болон хуурай хальсан доторх хэт жижиг орон зайг эзлэх чадвараараа илүү хавтгай микро топографийг бий болгож үүнд хувь нэмэр оруулдаг. Зөв тархсан үед тоосонцор нь гадаргуугийн долгион ба микро барзгар байдлыг бууруулдаг. Барзгаржилтын энэхүү бууралт нь сарнисан тусгалыг багасгаж, нэг чиглэлд туссан гэрлийн эзлэх хувийг нэмэгдүүлж, 20°, 60°, 85° өнцгөөр хэмжсэн гялбааны утгад шууд нөлөөлдөг. Нано тоосонцор нь өндөр цагаан, хольц багатай тул өнгөний тод байдал, тод байдлыг алдагдуулдаггүй. Үүний оронд тэд ерөнхий оптик харагдах байдлыг сайжруулдаг. Тэдний жижиг хэмжээ нь мөн манан үүсэхийг багасгаж, гялгар бүрхүүлд шаардагдах өндөр нарийвчлалтай, толин тусгал мэт өнгөлгөөг дэмждэг.
Гадаргууг өөрчлөх нь нано кальцийн карбонатын өндөр гялбаа бүрээсний үр нөлөөг нэмэгдүүлэхэд чухал ач холбогдолтой. Гидрофобик стеарины хүчлээр боловсруулсан эсвэл полимерээр бүрсэн сортууд нь уусгагч болон усан суурьтай давирхайн аль алинд нь тархах, нийцэх чадварыг сайжруулахад тусалдаг. Энэ нь гялбаа хадгалах гол дайсан болох бөөгнөрөл үүсэхээс сэргийлдэг. Гадаргуугаар боловсруулсан нано кальцийн карбонат нь нийлэг, полиуретан, эпокси, полиэстр материалтай системтэй жигд нэгдэж, зүсэлт болон температурын өөрчлөлтийн үед тогтвортой байдлыг хадгалах боломжтой. Эмчилгээ нь бөөмсийг чийгшүүлэх чадварыг сайжруулж, хальс үүсэх үед жигд тархах боломжийг олгодог. Өөрчлөлт хийлгүйгээр өндөр цэвэршилттэй нано дүүргэгч ч гэсэн бичил согог эсвэл бүтэц үүсгэж, гялбааг багасгаж, урсгалын тэгшлэхэд сөргөөр нөлөөлдөг кластер үүсгэж болно. Тиймээс өөрчлөгдсөн нано кальцийн карбонатын сонголт нь бүрхүүлийн эцсийн оптик чанараас шууд хамаардаг.
Нано кальцийн карбонат нь тальк, шавар, цахиур, барийн сульфат, микрон хэмжээтэй тунадасжуулсан кальцийн карбонат (PCC) зэрэг өндөр гялбаа бүрээсэнд ашигладаг бусад дүүргэгчтэй өрсөлддөг. Эдгээр дүүргэгчийн ихэнх нь тусгай функцийг гүйцэтгэдэг боловч бүгд гялалзсан хэрэглээнд тохиромжгүй байдаг. Доорх харьцуулалт нь гол ялгааг онцолж байна.
Хүснэгт 1: Гялалзсан өнгөлгөөний нийтлэг чигжээсүүдийн харьцуулалт
| Дүүргэгчийн төрөл | Бөөмийн хэмжээ | нь гялбааны | ил тод байдалд үзүүлэх нөлөө | Механик шинж чанарт | өртгийн түвшин |
|---|---|---|---|---|---|
| Нано кальцийн карбонат | 20-80 нм | Маш сайн | Өндөр | Хүчтэй | Дунд зэрэг |
| Цахиур (микрон) | 1-3 мкм | Дунд зэрэг | Дунд зэрэг | Маш хүчтэй | Өндөр |
| Талк | 1-10 мкм | Бага | Бага | Дунд зэрэг | Бага |
| PCC (микрон) | 0.7-2 мкм | Дунд зэрэг | Дунд зэргийн өндөр | Дунд зэрэг | Бага |
| Барийн сульфат | 0.8-1 мкм | Өндөр | Дунд зэрэг | Хүчтэй | Өндөр |
Нано кальцийн карбонат нь гялбаа үүсгэх чадвараараа ердийн CaCO₃ болон талькаас давж гардаг. Цахиур, барийн сульфат нь хүчтэй механик бэхжилтийг өгдөг ч зарим системд өндөр өртөгтэй, ил тод байдал багатай байдаг нь нано кальцийн карбонатыг олон гялалзсан найрлагад илүү тэнцвэртэй, хэмнэлттэй сонголт болгодог. Нано тоосонцор нь хальсны нягтрал сайтай, гадаргуугийн хүчтэй гөлгөр байдлыг хангадаг тул бусад дүүргэгчээс илүү гялбаа хадгалдаг.
Өндөр гялбааны гүйцэтгэлд хүрэх нь найруулгын нарийвчлалаас ихээхэн хамаардаг. Нано кальцийн карбонат нь зөв давирхайн төрөл, тараагч систем, уусгагчийн харьцаа, тээрэмдэх аргатай тохирч байх ёстой. Бөөмийн хэмжээний хуваарилалт (PSD) нь онцгой чухал юм; Нарийхан PSD нь тархалтыг багасгаж, гадаргууг тогтмол тэгшлэхэд тусалдаг. Нано тоосонцор жигд задрахын тулд ирмэгийн тээрэмдэх гэх мэт өндөр эрчим хүчний дисперс нь ихэвчлэн шаардлагатай байдаг. Давирхайн сонголт нь бас чухал: нийлэг ба полиуретан нь тунгалаг, уян хатан чанараараа нано кальцийн карбонаттай хамгийн сайн уялдаатай байдаг. Хэт их ачаалал нь зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэх эсвэл бүрхэх нөлөөг үүсгэж болзошгүй тул бүрэх төрлөөс хамааран оновчтой тун нь ихэвчлэн 1-8% хооронд байдаг. Эдгээр параметрүүдийг тэнцвэржүүлснээр нано дүүргэгч нь гялбааг багасгахгүйгээр хальсны бүтцийг бэхжүүлдэг.
Хүснэгт 2: Гялалзсан бүрхүүлд нано кальцийн карбонатын санал болгож буй мужууд. Ачааллын
| түвшний | ердийн | тэмдэглэл |
|---|---|---|
| Автомашины өнгөлгөө | 1–3% | Тодорхой байдал, бага манан дээр анхаарлаа төвлөрүүл |
| Модон гялгар өнгөлгөө | 2–5% | Хатуулаг, гөлгөр байдлыг сайжруулна |
| Хуванцар бүрээс | 1–4% | Зураас эсэргүүцэх чадварыг сайжруулна |
| Аж үйлдвэрийн паалан | 3–8% | Бат бөх чанар, тэгшлэх чадварыг нэмэгдүүлдэг |
Нано кальцийн карбонатыг зөв хэрэглэснээр гялбаа хадгалах, илүү сайн урсах, тэгшлэх, хальсны бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх зэрэг хэд хэдэн практик давуу талтай. Энэ нь өндөр гадаргуугийн талбайн ачаар зарим системд биндэр зарцуулалтыг бууруулдаг. Модны өнгөлгөөнд торгомсог гөлгөр байдлыг хангадаг; хуванцар бүрхүүлд энэ нь зураас эсэргүүцэх чадварыг сайжруулдаг; мөн автомашины тунгалаг бүрхүүлд энэ нь DOI (зургийн ялгарал)-ыг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг. Гэсэн хэдий ч нано хэсгүүд нь найрлага дахь нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Муу тархалт нь гялбааг эрс багасгаж, хэт их нэмбэл зуурамтгай чанар нэмэгдэх эсвэл гэнэтийн дэвсгэр үүсгэж болно. Нэмж дурдахад, хэт тод тунгалаг байдлыг шаарддаг маш өндөр гялбаатай програмууд нь дээд зэргийн өөрчлөгдсөн зэрэглэлийг шаардаж болно. Эдгээр хязгаарлалтыг ойлгох нь боловсруулагчдад нано кальцийн карбонатын давуу талыг гүйцэтгэлийг алдагдуулахгүйгээр бүрэн ашиглах боломжийг олгодог.
Нано кальцийн карбонат нь өндөр гялбааны тусгай системд тохирох эсэхийг тодорхойлохын тулд объектив туршилт хийх шаардлагатай. Гялбаа хэмжигч нь 20°, 60°, 85° гэх мэт стандартчилсан өнцгөөр гялгар тусгалыг хэмждэг бөгөөд 20° нь гялгар хальсанд хамгийн их хамааралтай байдаг. Гадаргуугийн барзгар байдлыг шалгагчид нано дүүргэгчийг хангалттай тэгшитгэсэн эсэхийг баталгаажуулахын тулд микро топографийг үнэлдэг. Манан хэмжигч нь тунгалаг байдал, гэрлийн тархалтыг тодорхойлдог бол механик туршилт нь хатуулаг, уян хатан байдал, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг үнэлдэг. Түргэвчилсэн хөгшрөлтийн туршилтууд нь цаг хугацааны явцад, ялангуяа хэт ягаан туяанд өртөх эсвэл химийн бодисын нөлөөн дор гялбааны хадгалалтыг хэмжих боломжтой. Эдгээр процедурын тусламжтайгаар боловсруулагчид тусгал болон хальсны бат бөх чанарыг сайжруулах зэрэглэл, ачааллын түвшинг тодорхойлж, нано кальцийн карбонат нь бодит хэрэглээнд хүссэн үр өгөөжөө өгөх боломжийг олгодог.
Нано кальцийн карбонат нь зохих ёсоор сонгож, тарааж, давирхайн системд нэгтгэсэн тохиолдолд гялалзсан бүрхүүлд маш тохиромжтой. Түүний нано хэмжээний бүтэц нь бичил хоосон зайг дүүргэх, гадаргуугийн барзгар байдлыг багасгах, оптикийн тунгалаг байдлыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Уламжлалт дүүргэгчтэй харьцуулахад гялбааны оновчлол, бэхлэлт, зардлын үр ашгийн тэнцвэртэй хослолыг санал болгодог. Нано кальцийн карбонат нь гадаргуугийн зөв өөрчлөлт, найрлагыг хянах замаар автомашин, мод, хуванцар болон үйлдвэрлэлийн өнгөлгөөний зах зээлд тогтвортой, удаан эдэлгээтэй гялгар өнгөлгөө өгдөг. Түүний олон талт байдал, гүйцэтгэлийн давуу талууд нь гялбааны чанар, урт хугацааны бүрэх тогтвортой байдлыг эрэлхийлдэг үйлдвэрлэгчдэд үнэ цэнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг болгодог.
1. Нано кальцийн карбонат нь бүрээсний гялбааг үргэлж нэмэгдүүлдэг үү?
Үргэлж биш. Тархалт нь маш сайн, тун нь тохиромжтой үед гялбааг нэмэгдүүлдэг. Муу тархсан нано тоосонцор эсвэл хэт их ачаалал нь гялбааг сайжруулахын оронд дэвсгэрт хүргэдэг.
2. Нано кальцийн карбонат нь усан суурьтай бүрээстэй нийцдэг үү?
Тиймээ. Гадаргууг өөрчилсөн гидрофиль эсвэл амфифил зэрэг нь усан суурьтай системд тусгайлан зориулагдсан бөгөөд гөлгөр, хатуулаг, гялбааг сайжруулдаг.
3. Гялалзсан найрлагад хамгийн тохиромжтой ширхэгийн хэмжээ хэд вэ?
20-50 нм-ийн муж дахь бөөмс нь ихэвчлэн ил тод байдал, гялбаа, механик арматурын хоорондох хамгийн сайн тэнцвэрийг санал болгодог.
4. Нано кальцийн карбонат нь гялгар бүрхүүлийн цахиурыг орлож чадах уу?
Энэ нь олон тохиолдолд цахиурыг орлож чаддаг, ялангуяа ил тод байдал, зардлын хэмнэлттэй байх нь нэн тэргүүний асуудал юм. Гэсэн хэдий ч цахиур нь өндөр шаардлага тавьдаг системүүдэд зурааснаас хамгаалах өндөр эсэргүүцэлтэй хэвээр байна.
5. Нано кальцийн карбонат бүрэх өнгөнд нөлөөлдөг үү?
Өндөр цэвэршилттэй нано ангиуд нь маш сайн цагаан өнгөтэй бөгөөд пигмент эсвэл тунгалаг бүрхүүлийн өнгөний хөгжилд саад учруулахгүй тул харааны мэдрэмжтэй ихэнх хэрэглээнд тохиромжтой.
