خصائص العملية الأساسية واستخدامات الكاولين

الكاولين، الذي سُمي على اسم قرية غاولينغ في جينغدتشن، جيانغشي، هو المادة الأساسية للسيراميك. مكونه الرئيسي هو الكاولينيت (الصيغة الكيميائية Al₂[(OH)₄/Si₂O₅])، الذي يتكون من تجوية الفلسبار ومعادن سيليكاتية أخرى. يتميز بملمس ناعم ونقي، يتميز بخواص لدونة ومقاومة حرارية. من السيراميك القديم إلى التطبيقات الحديثة في صناعة الورق، والمواد الكيميائية، والفضاء، لا يزال الكاولين "بطلاً خفياً" في الصناعة.

ست خصائص تكنولوجية أساسية للكاولين

البياض والسطوع: "النقاء" الذي يحدد الجودة

بياض طبيعي: بياض بعد التجفيف عند درجة حرارة ١٠٥ درجة مئوية. شوائب (مثل Fe₂O₃ وMnO₂) تجعله يبدو أصفر أو بنيًا، إلخ.

بياض التكليس: يؤثر بياض التكليس عند درجة حرارة 1300 درجة مئوية مباشرةً على لمعان السيراميك والطلاء. يمكن أن يتجاوز بياض الكاولين عالي الجودة بعد التكليس 90%.

السطوع: الانعكاسية تحت ضوء الطول الموجي 4570Å، وهو أمر مهم بشكل خاص في صناعة صناعة الورق.

توزيع حجم الجسيمات: "المعيار الذهبي" للتطبيقات الصناعية

كلما كانت الجسيمات أدق (مثلاً أقل من 2 ميكرومتر)، زادت قوة اللدونة والتعليق. على سبيل المثال، تشترط الولايات المتحدة أن يكون حجم أكثر من 90% من جسيمات الكاولين المستخدمة في الطلاء أقل من 2 ميكرومتر.

إن تكنولوجيا التحكم في حجم الجسيمات (مثل سحق الماء والبترول والفصل المغناطيسي لإزالة الحديد) هي المفتاح لزيادة القيمة المضافة.

اللدونة: "سحر" تشكيل السيراميك

مؤشر اللدونة (الفرق بين حد السيولة وحد اللدونة لمحتوى الرطوبة) ومؤشر مقاومة التشوه هما المعياران الأساسيان. الكاولين عالي اللدونة (مؤشر >15) يُسهّل التشكيل ويقاوم التشقق.

الترابط والالتصاق: المواد اللاصقة للتركيبات الصناعية

تشير خاصية الترابط إلى قوة المادة بعد خلطها بمواد غير بلاستيكية (مثل رمل الكوارتز). كلما زادت كمية الرمل، زادت قوة خاصية الترابط.
تؤثر اللزوجة على سيولة الطين. تتطلب طلاءات صناعة الورق لزوجة منخفضة تصل إلى ٠٫٥ باسكال/ثانية (طلاء منخفض السرعة).

خصائص التجفيف والتلبيد: التحول من الطين إلى الخزف

انكماش التجفيف: يتراوح معدل الانكماش الخطي بين 3% و10%. الانكماش المفرط قد يُسبب تشققًا في هيكل السيراميك بسهولة.

المقاومة للحرارة: تصل المقاومة الحرارية للكاولين النقي إلى 1700 درجة مئوية، وستقلل الشوائب بشكل كبير من مقاومته لدرجات الحرارة العالية.

الامتزاز والعزل

يتمتع الكاولين بقدرة ضعيفة على امتصاص الأيونات، ولكن بعد التعديل، يمكن استخدامه في مجالات حماية البيئة (مثل معالجة مياه الصرف الصحي).

يتمتع بعزل كهربائي ممتاز وهو مادة مهمة في تصنيع المكونات الكهربائية ذات الجهد العالي من البورسلين والراديو.

الاستخدامات الرئيسية للكاولين

• صناعة السيراميك (تمثل حوالي 40%):تعتمد صناعة الخزف اليومي وسيراميك البناء والخزف الكهربائي على خصائص الكاولين في التشكيل ومقاومة درجات الحرارة العالية.
• صناعة الورق والطلاءات (تمثل حوالي 30%):كحشو وطلاء، يعمل الكاولين على تعزيز لمعان ونعومة الورق.
• المواد المقاومة للحرارة:تحتاج الطوب الحراري والأواني وما إلى ذلك إلى تحمل درجات حرارة عالية تزيد عن 1600 درجة مئوية، والكاولين هو المادة الخام الأساسية.
• مجال المواد الجديدة:يستخدم الكاولين المعدل في تقوية المطاط والحشو البلاستيكي، بينما يستخدم الكاولين النانوي في الطب الحيوي.
• حماية البيئة والطاقة: تعمل تكنولوجيا الاستخدام الشامل للمخلفات على تقليل هدر الموارد.

خاتمة

من "الصيغة الثنائية" للأفران القديمة في جينغدتشن إلى تكنولوجيا النانو الحديثة، شهدت قيمة الكاولين تطورًا مستمرًا. ومع تشديد السياسات البيئية وتزايد الطلب على المواد الجديدة، ستصبح المعالجة العميقة وإعادة تدوير الكاولين توجهًا جديدًا في هذه الصناعة. مسحوق EPIC متخصصون في طحن المعادن بدقة فائقة. نساعدكم في حل مختلف المشاكل، تواصلوا معنا إذا احتجتم.

تفاصيل الاتصال بـ EPIC