Многие начинающие специалисты, и даже опытные инженеры, часто подходят к вопросу измерения ведущего кремнезема с некоторой упрощенностью. Считается, что достаточно просто провести анализ частиц и получить общее представление о размере. Однако, на практике, это редко дает полную картину. Некорректные измерения приводят к серьезным проблемам в конечном продукте – будь то реологические свойства краски, стабильность фармацевтического препарата или механические характеристики композита. Речь не только о точности цифр, но и о понимании, что именно эти цифры *означают* для конкретного применения. В этой статье я попытаюсь поделиться своим опытом, ошибками и выводами по этой теме. Не претендую на абсолютную истину, но надеюсь, что некоторые наблюдения будут полезны.
Позвольте начать с вопроса: зачем вообще тратить время и ресурсы на измерение ведущего кремнезема? Ответ прост: от этого зависит качество конечного продукта. Недостаточное понимание характеристик наночастиц может привести к непредсказуемым результатам. Например, в производстве красок, размер частиц кремнезема напрямую влияет на реологию, адгезию и стойкость к истиранию. В фармацевтике – на растворимость и биодоступность действующего вещества. В полимерной промышленности – на механические свойства композита, такие как прочность и эластичность. Просто 'считать' частицы недостаточно – нужно понимать их распределение и морфологию. Некорректное значение размера может маскировать более серьезные проблемы, такие как агломерация, приводящая к ухудшению свойств продукта.
Иногда, особенно на начальном этапе работы с новым материалом, возникает соблазн просто взять данные с паспорта поставщика. Но это крайне рискованно. Паспорт может содержать усредненные значения, а реальная характеристика партии может сильно отличаться. Именно поэтому так важна независимая верификация данных, и именно поэтому я так часто сталкиваюсь с проблемами, когда 'официальные' показатели не соответствуют реальным требованиям технологического процесса.
Существует несколько методов измерения ведущего кремнезема. Наиболее распространенными являются динамическая дифракция света (DLS), лазерная дифракция и просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ). DLS – это быстрый и относительно простой метод, который позволяет получить усредненный размер частиц и полидисперсность. Однако, DLS имеет свои ограничения. Он чувствителен к наличию агрегатов, и может давать завышенные значения размера частиц, если в системе присутствует значительное количество агломератов. Лазерная дифракция – более точный метод, который позволяет получить более детальную информацию о распределении размеров частиц. Однако, лазерная дифракция требует более сложной подготовки образца и более тщательной обработки данных. ПЭМ, безусловно, самый точный, но и самый дорогой и трудоемкий метод. Он позволяет получить информацию о морфологии частиц, а также о их распределении по размеру. Но для его применения требуется специальное оборудование и квалифицированный персонал. В нашей компании, ООО Сяншэн Производство кремниевого порошка Боайского уезда, мы чаще всего используем комбинацию DLS и лазерной дифракции, в зависимости от конкретных требований к точности и детализации анализа.
Мы в ООО Сяншэн Производство кремниевого порошка Боайского уезда активно сотрудничаем с различными исследовательскими институтами и университетами, чтобы быть в курсе последних достижений в области измерения ведущего кремнезема. Недавно мы провели совместный эксперимент с Институтом материаловедения, в котором сравнивали результаты, полученные с помощью DLS и лазерной дифракции для различных типов кремнезема. Результаты показали, что комбинация этих методов позволяет получить наиболее полную и достоверную информацию о характеристиках материала.
Одна из самых распространенных проблем при измерении ведущего кремнезема – это агрегация частиц. Кремнезем, особенно в порошкообразной форме, имеет тенденцию к агрегации, особенно при повышенной влажности или в присутствии поверхностно-активных веществ. Агрегация приводит к увеличению эффективного размера частиц и искажению распределения размеров. Для решения этой проблемы необходимо тщательно контролировать условия хранения и обработки материала, а также использовать методы диспергирования, такие как ультразвуковая обработка или добавление диспергаторов. Мы в ООО Сяншэн Производство кремниевого порошка Боайского уезда используем специальное оборудование для ультразвуковой обработки порошка перед проведением измерений.
Еще одна важная проблема – это калибровка и валидация оборудования. Неправильно откалиброванное оборудование может давать неверные результаты измерений. Поэтому необходимо регулярно калибровать оборудование с использованием стандартных образцов. Валидация – это процесс подтверждения того, что оборудование пригодно для использования в конкретных условиях. Валидация должна проводиться в соответствии с международными стандартами, такими как ISO 17025. Это непростой процесс, требующий значительных затрат времени и ресурсов, но он необходим для обеспечения достоверности результатов измерений.
В нашей компании мы строго соблюдаем процедуры калибровки и валидации оборудования. Мы используем сертифицированные стандартные образцы и регулярно проводим внутренние и внешние проверки качества. Мы также сотрудничаем с аккредитованными лабораториями для проведения независимой валидации наших методов измерений.
Недавно мы столкнулись с проблемой при производстве красок на основе кремнезема. Краска имела низкую адгезию к поверхности и была склонна к образованию трещин. После проведения анализа было обнаружено, что размер частиц кремнезема был недостаточно мелким, что приводило к недостаточной дисперсии и агломерации частиц. Мы увеличили степень измельчения кремнезема и добавили диспергатор, что позволило улучшить дисперсию частиц и повысить адгезию краски. Этот случай показал, насколько важны точные измерения размера частиц для обеспечения качества конечного продукта.
С этим случаем я особенно запомнил, как важно не только знать теоретические основы, но и уметь применять их на практике. Помимо правильного выбора метода измерения и калибровки оборудования, необходимо учитывать множество других факторов, таких как свойства исходного материала, условия технологического процесса и требования к конечному продукту. Только комплексный подход позволяет добиться наилучших результатов.
В заключение, хочу подчеркнуть, что измерение ведущего кремнезема – это не просто техническая процедура, а важный этап обеспечения качества конечного продукта. Необходимо понимать, что измерение размера частиц – это лишь один из аспектов характеристики материала. Для получения полной картины необходимо учитывать и другие факторы, такие как распределение размеров частиц, морфология частиц и их свойства поверхности. Тщательный выбор метода измерения, калибровка оборудования и валидация результатов – это необходимые условия для получения достоверных и полезных данных.
ООО Сяншэн Производство кремниевого порошка Боайского уезда продолжает активно работать над совершенствованием своих методов анализа кремнезема и делиться опытом с коллегами. Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь в измерении характеристик кремнезема, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы всегда рады помочь!