La suie blanche est une silice hydratée obtenue par précipitation à partir d'une solution de silicate de sodium. Ce dernier est du verre liquide. Le processus de réaction utilise un acide, et l'étape suivante est la filtration, le lavage et le séchage supplémentaire.
La substance décrite est à la base de l'obtention de charges pour matériaux composites polymères. Ces derniers sont des produits de la modification du carbone blanc avec des modificateurs organiques. Parfois, le matériau décrit est également appelé nitrure de bore, qui est obtenu en brûlant du pentaborane dans de l'azote.
Description
La formule du matériau est la suivante: SiO. Selon les indicateurs de qualité et le but, la suie peut être représentée par quatre grades:
- BS-30.
- BS-50.
- BS-100.
- BS-120.
Ses caractéristiques répondent aux exigences de GOST 18307-78. Chaque marque a sa propre granulométrie. Pour le premier de ceux mentionnés ci-dessus, ce paramètre atteint 108 nm, alors que la fraction est de 77 si le matériau est déterminé par la marque BS-50. La taille des particules est réduite à 34 et 27 pourgrades de noir de carbone BS-100 et BS-120.
Une certaine quantité d'eau liée peut être utilisée dans le processus d'obtention et de transformation. Dans ce cas, la forme de la liaison avec SiO2 change. Il peut être faiblement adsorbant ou coordonnant.
L'obtention est réalisée par la méthode en phase liquide ou en phase gazeuse. Le premier est la précipitation de l'acide silicique amorphe. Les solutions utilisées sont des silicates de sodium. Les réactifs acides, par exemple le dioxyde de carbone ou l'acide chlorhydrique, agissent comme l'un des participants au processus chimique. La réaction a lieu à une température de 70 à 90 °C.
Le produit obtenu passe par trois étapes avant de sécher. Selon les conditions de précipitation utilisées, on obtient des noirs de carbone alcalins, neutres ou acides. Le produit sec est ensuite broyé. Le degré de porosité et de finesse des particules dépend de la nature de l'agent de décomposition, qui est une substance qui décompose le silicate. Lors de la filtration et du séchage, les particules peuvent s'agréger lors de la condensation des acides polysiliciques. A cet égard, les conditions de ces étapes sont strictement réglementées.
Description de la méthode en phase gazeuse
La suie blanche peut être obtenue dans le processus de technologie en phase gazeuse. Il consiste en l'hydrolyse du tétrachlorure de silicium ou du tétrafluorure de silicium avec un mélange explosif. La température peut atteindre jusqu'à 1 100 °C. En conséquence, il est possible d'obtenir un produit pur faiblement hydraté, qui se caractérise par une dispersion élevée. Cependant, sa porosité est assez faible. Mais cette méthode s'accompagne d'importantes dépenses d'énergie, de matières premières, de coûts élevés etla formation d'un sous-produit sous forme de HC1, qui doit être utilisé rationnellement.
La suie blanche peut être obtenue par une autre technique, qui est une variante de la technologie décrite ci-dessus. On parle de l'hydrolyse du tétrachlorure de silicium à basse température. Cette méthode est également appelée aérogel. En plus des méthodes décrites ci-dessus, la technologie des caoutchoucs de silicate et de silicate-huile a été développée. Le procédé utilise un dépôt à froid de silice. La réaction implique la coagulation du caoutchouc.
Quelques défauts
La suie blanche est du dioxyde de silicium, qui présente certains inconvénients. Ils limitent considérablement la portée du produit dans l'industrie du caoutchouc. L'inconvénient est la densité, bien supérieure à celle du noir de carbone. Le mouillage par les caoutchoucs est le pire. Pour améliorer cette caractéristique, le matériau est soumis à une carbofilisation, également appelée hydrophobisation et qui consiste en un traitement avec des substances actives adsorbées à la surface de la silice par des groupements polaires. Utilisés comme tensioactifs:
- alcools;
- amines aliphatiques ou cycloaliphatiques.
Ils contiennent plus de 6 carbones et des composés de type huile de silicone.
Champ d'application
L'utilisation de charbon blanc est assez courante. Il permet d'améliorer les caractéristiques mécaniques du caoutchouc, fabriqué à base de caoutchoucs de silicone. Ces matériaux ont augmentérésistance au feu et résistance à la chaleur. Le noir de carbone a des propriétés de renforcement comparables au noir de carbone et le surpasse dans son effet sur la résistance à la chaleur et à l'huile.
Avec l'aide d'une substance, une résistance au glissement impressionnante peut être donnée. Il est introduit avec du noir de carbone dans le caoutchouc de la bande de roulement des pneus utilisés dans des conditions difficiles. L'utilisation en petite quantité réduit la résistance à l'usure de la bande de roulement et augmente la résistance des éléments de la sculpture à l'écaillage. Les matériaux sont recommandés comme additif dans le caoutchouc de carcasse pour augmenter la résistance de la connexion avec le cordon.
Quelques paramètres physiques et chimiques
Lorsque vous considérez la composition du carbone blanc, vous devez comprendre que ce matériau est composé de silicate de sodium et d'acide. Ce dernier peut être chamois. À ce jour, plusieurs qualités de ce matériau sont connues, chacune d'entre elles ayant ses propres propriétés physiques et chimiques. Par exemple, le noir de carbone blanc BS-100 contient 86 % de dioxyde de silicium, comme la marque BS-120. Alors que BS-50 contient du dioxyde de silicium à hauteur de 70 %.
La fraction massique d'humidité pour le BS-100 est de 6,5 %. La perte de poids à l'allumage peut varier de 5 à 7 %. En termes d'oxyde de fer, la fraction massique peut être de 0,15%, comme c'est le cas avec la fraction massique d'aluminium lorsqu'il est converti en oxyde d'aluminium. La fraction massique de chlorures ne dépasse pas 1%. La fraction massique de calcium et de magnésium est de 0,8 % lorsqu'elle est convertie en oxyde de calcium. La fraction massique d'alcalinité n'est pas normalisée.
En conclusion
Le matériel est emballé dans des sacs laminés à quatre couches avec unune couche de polyéthylène. Le volume maximum peut être de 20 kg. La substance est également vendue dans des contenants jetables spécialisés. Leur poids atteint 400 kg. Le matériel est transporté par n'importe quel moyen de transport. La durée de conservation garantie ne dépasse pas 6 mois à compter de la date de fabrication.
Le matériau est constitué de cristaux solides incolores, dont le point de fusion est très élevé. La substance ne se dissout pas dans l'eau et, lorsqu'elle est chauffée, elle commence à interagir avec les alcalis et les oxydes. Le dioxyde de silicium est utilisé comme composant dans la fabrication de céramiques, ainsi que dans la production de produits en verre en béton.
