Кварц куму - айнек, куюу, керамика жана отко чыдамдуу материалдар, металлургия, курулуш, химия, пластмасса, резина, абразив жана башка тармактарды камтыган кеңири колдонулуучу маанилүү өнөр жай минералдык чийки зат. Андан тышкары, жогорку класстагы кварц куму электрондук маалымат, оптикалык була, фотоэлектр жана башка тармактарда, ошондой эле коргонуу жана аскердик өнөр жайда, аэрокосмостук жана башка тармактарда маанилүү ролду ойнойт. Майда кум данчалары ири өнөр жайларды колдойт деп айтууга болот. (Тик шакекчелүү жогорку градиенттүү магниттик сепаратор)
Азыркы учурда кварц кумунун кандай түрлөрүн билесиздер?
01 Ар кандай мүнөздөмөлөрдөгү кварц куму
Кварц кумунун жалпы мүнөздөмөлөрүнө төмөнкүлөр кирет: 0,5-1 мм, 1-2 мм, 2-4 мм, 4-8 мм, 8-16 мм, 16-32 мм, 10-20, 20-40, 40-80, 80-120, 100-200, 200 жана 325.
Кварц кумунун торчосунун саны чындыгында кварц кумунун данчасынын өлчөмүн же майдалыгын билдирет. Адатта, ал 1 дюйм X 1 дюйм аянтындагы торчо деп аталат. Торчо аркылуу өтө турган торчо тешиктердин саны торчо саны катары аныкталат. Кварц кумунун торчосунун саны канчалык чоң болсо, кварц кумунун данчасынын өлчөмү ошончолук майда болот. Торчосунун саны канчалык кичине болсо, кварц кумунун данчасынын өлчөмү ошончолук чоң болот.
02 Ар кандай сапаттагы кварц куму
Жалпысынан алганда, кварц кумунун курамында кеминде 98,5% кремний диоксиди болсо гана кварц куму деп атоого болот, ал эми 98,5% дан төмөн курамы жалпысынан кремний диоксиди деп аталат.
Аньхой провинциясынын DB34/T1056-2009 жергиликтүү "Кварц куму" стандарты кварц ташынан майдалоо жолу менен жасалган өнөр жайлык кварц кумуна (куюп куюп жаткан кремний кумунан тышкары) колдонулат.
Көп жылдык өнүгүүдөн кийин, азыркы учурда, өнөр жайда кварц куму көбүнчө кадимки кварц кумуна, тазаланган кварц кумуна, жогорку тазалыктагы кварц кумуна, эритилген кварц кумуна жана кремний порошогуна бөлүнөт.
Кадимки кварц куму
Жалпысынан алганда, бул табигый кварц рудасынан майдалангандан, жуугандан, кургаткандан жана экинчилик тандоодон өткөндөн кийин жасалган суу тазалоочу чыпка материалы; SiO2 ≥ 90-99%, Fe2O3 ≤ 0.06-0.02%. Чыпка материалы бурчту коррекциялоонун жоктугу, жогорку тыгыздык, жогорку механикалык бекемдик жана булгоочу заттардын көтөрүү жөндөмдүүлүгүнүн линиясынын узак кызмат мөөнөтү менен мүнөздөлөт. Бул химиялык суу тазалоо үчүн материал. Ал металлургияда, графит кремний карбидинде, айнек жана айнек буюмдарында, эмалда, куюлган болотто, каустикалык соданы, химиялык, реактивдүү ызы-чуу жана башка тармактарда колдонулушу мүмкүн.
Тазаланган кварц куму
SiO2 ≥ 99-99,5%, Fe2O3 ≤ 0,005%, жогорку сапаттагы табигый кварц кумунан жасалган, кылдаттык менен тандалып алынган жана иштетилген. Анын негизги максаты - айнек, отко чыдамдуу материалдарды жасоо, ферросилицийди, металлургиялык флюсту, керамиканы, абразивдүү материалдарды эритүү, калыпка куюу жана кварц кумдарын куюу аркылуу кислотага туруктуу бетон жана эритме өндүрүү. Кээде тазаланган кварц куму өнөр жайда кислота менен жуулган кварц куму деп да аталат.
Айнек кум
Жогорку тазалыктагы кварц куму жогорку сапаттагы кварц ташынан бир катар процесстер аркылуу жасалат. Учурда өнөр жай жогорку тазалыктагы кварц куму үчүн бирдиктүү өнөр жай стандартын түзө элек жана анын аныктамасы анчалык так эмес, бирок жалпысынан алганда, жогорку тазалыктагы кварц куму SiO2 курамы 99,95% дан жогору же андан жогору, Fe2O3 курамы 0,0001% дан аз жана Al2O3 курамы 0,01% дан аз болгон кварц кумун билдирет. Жогорку тазалыктагы кварц куму электр жарык булактарында, оптикалык була байланышында, күн батареяларында, жарым өткөргүч интегралдык микросхемаларда, так оптикалык аспаптарда, медициналык идиш-аяктарда, аэрокосмостук жана башка жогорку технологиялык тармактарда кеңири колдонулат.
Микрокремний
Кремнийдин микро-порошогу – бул кристаллдык кварцтан, эритилген кварцтан жана башка чийки заттардан майдалоо, тактык менен сорттоо, аралашмаларды кетирүү, жогорку температурадагы сфероидизация жана башка процесстер аркылуу жасалган уулуу эмес, жытсыз жана булганбаган кремний диоксидинин порошогу. Бул жогорку жылуулукка туруктуулук, жогорку изоляция, төмөнкү сызыктуу кеңейүү коэффициенти жана жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүгү сыяктуу эң сонун касиеттерге ээ болгон органикалык эмес металл эмес материал.
Эритилген кварц куму
Эритилген кварц куму SiO2нин аморфтук (айнек абалында) болуп саналат. Ал өткөрүмдүүлүгү бар айнектин бир түрү болуп саналат жана анын атомдук түзүлүшү узун жана башаламан. Ал үч өлчөмдүү түзүлүштү кайчылаш байланыштыруу аркылуу температурасын жана төмөнкү жылуулук кеңейүү коэффициентин жакшыртат. Тандалган жогорку сапаттагы кремний чийки заты SiO2>99% электрдик жаа мешинде же каршылык мешинде 1695-1720 ℃ эрүү температурасында эрийт. SiO2 эритмесинин жогорку илешкектүүлүгүнөн улам, 1900 ℃де 10дон 7-кубаттуулуктагы Pa · s болгондуктан, аны куюу жолу менен түзүүгө болбойт. Муздагандан кийин, айнек корпусу иштетилет, магниттик бөлүнөт, кошулмаларды алып салат жана ар кандай мүнөздөмөлөрдөгү жана колдонулуштагы гранулданган эритилген кварц кумдарын алуу үчүн ылгоодон өткөрүлөт.
Эритилген кварц кумунун жакшы жылуулук туруктуулугу, жогорку тазалыгы, туруктуу химиялык касиеттери, бөлүкчөлөрдүн бирдей бөлүштүрүлүшү жана 0гө жакын жылуулук кеңейүү ылдамдыгы сыяктуу артыкчылыктары бар. Ал химиялык өнөр жайларда, мисалы, каптоо жана каптоодо толтургуч катары колдонулушу мүмкүн, ошондой эле эпоксиддик чайыр куюу, электрондук пломбалоочу материалдар, куюу материалдары, отко чыдамдуу материалдар, керамикалык айнек жана башка тармактарда негизги чийки зат болуп саналат.
03 Ар кандай максаттар үчүн кварц кум
Фотоэлектрдик айнек үчүн аз темир кум (магниттик барабан магниттик сепаратору)
Фотоэлектрдик айнек, адатта, тышкы чөйрө менен түздөн-түз байланышта болгон фотоэлектрдик модулдардын таңгактоочу панели катары колдонулат. Анын аба ырайына туруктуулугу, бекемдиги, жарык өткөрүмдүүлүгү жана башка көрсөткүчтөрү фотоэлектрдик модулдардын иштөө мөөнөтүндө жана узак мөөнөттүү электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугунда маанилүү ролду ойнойт. Кварц кумундагы темир ионун боёо оңой. Баштапкы айнектин жогорку күн өткөрүмдүүлүгүн камсыз кылуу үчүн, фотоэлектрдик айнектин темир курамы кадимки айнектикине караганда төмөн болушу керек, ал эми кремнийдин тазалыгы жогору жана кошулмалардын курамы аз болгон темири аз кварц кум колдонулушу керек.
Фотоэлектрдик жабдуулар үчүн жогорку тазалыктагы кварц кум
Күн энергиясын өндүрүү күн энергиясын пайдалануунун артыкчылыктуу багытына айланды жана жогорку тазалыктагы кварц кумунун фотоэлектрдик өнөр жайда маанилүү колдонулушу бар. Фотоэлектрдик өнөр жайда колдонулган кварц түзүлүштөрүнө күн кремний куймалары үчүн кварц керамикалык тигельдери, ошондой эле фотоэлектрдик өндүрүш процессинин диффузиясында жана кычкылдануусунда жана PECVD процессинде колдонулган кварц кайыктары, кварц мешинин түтүктөрү жана кайык кронштейндери кирет. Алардын арасында кварц тигельдери поликристаллдык кремнийди өстүрүү үчүн төрт бурчтуу кварц тигельдери жана монокристаллдык кремнийди өстүрүү үчүн тегерек кварц тигельдери болуп бөлүнөт. Алар кремний куймаларын өстүрүү учурунда керектелүүчү материалдар болуп саналат жана фотоэлектрдик өнөр жайда эң көп суроо-талапка ээ болгон кварц түзүлүштөрү болуп саналат. Кварц тигельдин негизги чийки заты - жогорку тазалыктагы кварц куму.
Плита кум
Кварц ташы эскирүүгө, чийилүүгө, ысыкка, коррозияга туруктуулук жана бышыктык касиеттерине ээ. Ал күчтүү пластикалуулукка ээ жана кеңири колдонулат. Ал жасалма курулуш материалдарынын өнүгүү тарыхындагы эталондук продукт болуп саналат. Ал ошондой эле акырындык менен үй жасалгалоо рыногунда жаңы сүйүктүү буюмга айланды жана керектөөчүлөр арасында популярдуу. Жалпысынан алганда, 95% ~ 99% кварц кумунун же кварц порошогунун чайыр, пигмент жана башка кошулмалар менен байланышы жана катууланышы байкалат, ошондуктан кварц кумунун же кварц порошогунун сапаты белгилүү бир деңгээлде жасалма кварц таш плитасынын иштешин аныктайт.
Кварц пластина өнөр жайында колдонулган кварц кумунун порошогу, адатта, жогорку сапаттагы кварц тамырынан жана кварцит рудасынан майдалоо, иргөө, магниттик бөлүү жана башка процесстер аркылуу алынат. Чийки заттын сапаты кварцтын сапатына түздөн-түз таасир этет. Жалпысынан алганда, кварц таш плитасы үчүн колдонулган кварц майда кварц кумунун порошогу (5-100 тор, агрегат катары колдонулат, агрегат адатта ≥ 98% кремнийди талап кылат) жана ири кварц кумуна (320-2500 тор, толтуруу жана бекемдөө үчүн колдонулат) бөлүнөт. Катуулукка, түскө, кошулмаларга, нымдуулукка, актыкка ж.б. белгилүү бир талаптар бар.
Куюучу кум
Кварцтын отко чыдамдуулугу жана катуулугу жогору болгондуктан жана анын эң сонун технологиялык көрсөткүчтөрү куюу өндүрүшүнүн ар кандай негизги талаптарына жооп бере алгандыктан, аны салттуу чопо кум калыптоо үчүн гана эмес, ошондой эле чайыр кум жана капталган кум сыяктуу өнүккөн калыптоо жана өзөк жасоо процесстеринде да колдонсо болот, ошондуктан кварц кум куюу өндүрүшүндө кеңири колдонулат.
Суу менен жуулган кумБул табигый кремний куму жууп, сорттолгондон кийин куюу үчүн колдонулуучу чийки кум.
Кумду тазалоо: куюу үчүн колдонулуучу чийки кумдун бир түрү. Табигый кремний куму сүртүлүп, жуулуп, сорттолуп жана кургатылган, ал эми баткактын курамы 0,5% дан аз.
Кургак кумСуу курамы аз жана кошулмалары аз кургак кум таза терең жер астындагы сууларды суу булагы катары колдонуу менен үч жолу изоляттан жана алты жолу жууп, андан кийин 300 ℃ – 450 ℃ температурада кургатуу менен алынат. Ал негизинен жогорку сапаттагы капталган кум, ошондой эле химиялык, каптоо, майдалоо, электроника жана башка тармактарда колдонулат.
Капталган кум: бадал кумунун бетине чайыр пленкасынын катмары фенолдук чайыр менен капталган.
Куюу үчүн колдонулган кремний кумунун курамы 97,5% ~ 99,6% (плюс же минус 0,5%), Fe2O3 <1%. Кум жылмакай жана таза, ылайдын курамы <0,2 ~ 0,3%, бурчтук коэффициент <1,35 ~ 1,47 жана суунун курамы <6%.
Башка максаттар үчүн кварц куму
Керамика талаасы: керамика өндүрүшүндө колдонулган кварц кумундагы SiO2 90% дан ашык, Fe2O3 ∈ 0.06 ~ 0.02%, ал эми отко чыдамдуулугу 1750 ℃ жетет. Бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн диапазону 1 ~ 0.005 мм.
Отко чыдамдуу материалдар: SiO2 ≥ 97.5%, Al2O3 ∈ 0.7~0.3%, Fe2O3 ∈ 0.4~0.1%, H2O ≤ 0.5%, көлөмдүк тыгыздыгы 1.9~2.1 г/м3, каптаманын көлөмдүк тыгыздыгы 1.75~1.8 г/м3, бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 5.1~0.021 мм.
Металлургия тармагы:
1 Абразивдүү кум: кум жакшы тегерек, четтери жана бурчтары жок, бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү 0,8 ~ 1,5 мм, SiO2 ＞ 98%, Al2O3 ＜ 0,72%, Fe2O3 ＜ 0,18%.
2 Кум менен тазалоо: химиялык өнөр жайда датты кетирүү үчүн кум менен тазалоо көп колдонулат. SiO2 ＞ 99.6%, Al2O3 ＜ 0.18%, Fe2O3 ＜ 0.02%, бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 50 ~ 70 торчо, бөлүкчөнүн формасы тоголок, катуулугу Моос шкаласы боюнча 7.
Абразивдүү талаа: Абразив катары колдонулган кварц кумунун сапатына коюлган талаптар SiO2 ＞ 98%, Al2O3 ＜ 0.94%, Fe2O3 ＜ 0.24%, CaO ＜ 0.26% жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 0.5 ~ 0.8 мм.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 4-февралы