باعتباره صبغة بيضاء عالية الجودة تستخدم في الطلاء، فإن بياض ثاني أكسيد التيتانيوم هو أحد المؤشرات الرئيسية لجودته. يؤثر بياض مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم الجاف بشكل مباشر على مظهر المنتج وقدرته التنافسية في السوق في العديد من المجالات الصناعية. على سبيل المثال، الطلاء والبلاستيك وصناعة الورق والحبر.
تعريف بياض مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم الجاف
بياض ثاني أكسيد التيتانيوم يشير مصطلح المسحوق الجاف إلى البياض العاكس المتكون على سطح المسحوق. وذلك بعد خضوعه لمعالجة محددة. ثم يتم قياس هذا البياض باستخدام مقياس البياض أو مقياس الطيف الضوئي. البياض هو مفهوم يشمل كل من اللون والسطوع، مما يعكس قدرة الجسم على عكس الضوء وتشتيته. ونظرًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة، يعكس ثاني أكسيد التيتانيوم أطوال موجية مختلفة من الضوء المرئي بشكل موحد، مما يؤدي إلى درجة عالية من البياض.
طرق تحديد بياض مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم الجاف
هناك طريقتان أساسيتان لتحديد بياض مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم الجاف: الطريقة الجافة والطريقة الرطبة. تتضمن الطريقة الجافة ضغط مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم في كعكة تشبه المرآة ثم قياس انعكاسيته باستخدام مقياس البياض أو مقياس الطيف الضوئي. الطريقة الرطبة توزع ثاني أكسيد التيتانيوم في مذيب مناسب لتكوين عجينة بتركيز معين، يليها قياس البياض. في الممارسة العملية، غالبًا ما تُستخدم كلتا الطريقتين معًا للحصول على نتائج أكثر دقة.
خطوات التحديد الجاف
1 إعداد العينة:تأكد من أن سطح عينة ثاني أكسيد التيتانيوم أملس وجاف وخالٍ من أي تلوث أو عيوب ملحوظة.
2 عملية ضغط الأقراص:استخدم مكبس الأقراص لتشكيل عينة ثاني أكسيد التيتانيوم في كعكة مسحوق تشبه المرآة.
3 إعدادات الأداة:قم بضبط مقياس البياض أو مقياس الطيف الضوئي وفقًا لظروف القياس المناسبة، بما في ذلك هندسة مصدر الضوء وزاوية الرؤية.
4 معايرة الجهاز:معايرة الجهاز للتأكد من دقة وتناسق نتائج القياس.
5 قياس العينة:ضعي كعكة المسحوق المضغوط في الجهاز لقياس انعكاسها وسطوعها.
6 تحليل النتائج:احسب قيمة البياض لثاني أكسيد التيتانيوم بناءً على بيانات القياس وقم بتحليل النتائج.
العوامل الرئيسية المؤثرة على بياض مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم الجاف
الشوائب:الشوائب هي أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على بياض ثاني أكسيد التيتانيوم، وخاصة ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل، الذي يتميز بحساسية عالية للشوائب. حتى الكميات الضئيلة من الملوثات، مثل الحديد والمنجنيز والكروم والنحاس وأكاسيد المعادن غير الحديدية الأخرى، يمكن أن يكون لها تأثير ملحوظ على بياضه. ومن بين هذه العناصر، يعد محتوى الحديد بالغ الأهمية - فكلما زاد محتوى الحديد، انخفض البياض بشكل كبير. لذلك، في إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم، وخاصة عبر عملية حمض الكبريتيك، تركز العديد من العمليات على إزالة الشوائب من المنتج لتحسين بياضه.
حجم الجسيمات وتوزيع حجم الجسيمات
كما أن حجم الجسيمات وتوزيعها من العوامل الرئيسية التي تؤثر على بياض ثاني أكسيد التيتانيوم. تتمتع جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم الأصغر بمساحة سطح أكبر، مما يعزز قدرتها على عكس الضوء وتشتيته، وبالتالي زيادة قيمة البياض. وفقًا للاختبارات ذات الصلة، تميل العينات ذات حجم جسيم المجهر الإلكتروني الماسح 220-240 نانومتر، ونسبة الجسيمات في نطاق 150-350 نانومتر أكبر من 75%، إلى إظهار بياض أفضل. لذلك، أثناء الإنتاج، يعد التحكم في حجم الجسيمات وتوزيعها أمرًا بالغ الأهمية لتحسين بياض ثاني أكسيد التيتانيوم.
شكل الجسيم
يشير شكل الجسيمات إلى الشكل الذي توجد به جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم، والتي يتم تصنيفها عادةً على أنها كروية أو على شكل قضيب أو متعددة الطبقات. تعد الجسيمات الكروية مثالية لأنها توفر أكبر مساحة سطح وأفضل انعكاس وتشتت للضوء، مما يعزز البياض. ومع ذلك، بسبب عوامل مثل الطلاء أو مساحيق الطور الغازي أثناء الإنتاج، قد تتشكل أيضًا جزيئات على شكل قضيب أو متعددة الطبقات. على الرغم من أن هذه الأشكال لها تأثير ضئيل نسبيًا على البياض، إلا أنه لا يزال يتعين أخذها في الاعتبار في تطبيقات معينة.
محتوى التيتانيوم
يشير محتوى التيتانيوم إلى الكمية الإجمالية من ثاني أكسيد التيتانيوم الموجودة في العينة. بالنسبة لثاني أكسيد التيتانيوم بدرجة الصبغ، يتجاوز المحتوى عادةً 90%، ويتراوح بين 92% و98%. المواد المتبقية هي في المقام الأول عوامل طلاء وشوائب ضئيلة. مع زيادة محتوى ثاني أكسيد التيتانيوم، تزداد أيضًا قيمة البياض. لذلك، فإن زيادة محتوى التيتانيوم هي طريقة فعالة لتحسين بياض ثاني أكسيد التيتانيوم.
إضافات الإنتاج
يمكن أن تؤثر المواد المضافة المستخدمة أثناء الإنتاج، مثل مساعدات الترشيح ومواد التشحيم، أيضًا على بياض ثاني أكسيد التيتانيوم. قد تحتوي بعض المواد المضافة على مركبات عضوية طويلة السلسلة يمكن أن تتفحم عند درجات حرارة عالية، مما يتسبب في ظهور ثاني أكسيد التيتانيوم بلون باهت أو حتى بني محمر. لذلك، من الضروري الاختيار الدقيق للمواد المضافة لتقليل تأثيرها على البياض.
خاتمة
إن بياض مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم الجاف هو مؤشر مهم لجودته. ويتأثر بعوامل مختلفة مثل الشوائب وحجم الجسيمات وتوزيعها وشكل الجسيمات ومحتوى التيتانيوم والمواد المضافة للإنتاج. ويمكن تعزيز بياض ثاني أكسيد التيتانيوم بشكل فعال لتلبية متطلبات السوق من خلال العديد من الطرق. وتشمل هذه الطرق تحسين عمليات الإنتاج والتحكم في مستويات الشوائب وضبط حجم الجسيمات وتوزيعها واختيار المواد المضافة المناسبة.
