Txog Tus Sau
[Tus Sau] Wang Leyang -- Tus Kws Tshwj Xeeb Txog Kev Siv Tshuab, SUN BANG TiO2
Muaj ntau tshaj 10 xyoo ntawm kev paub txog kev siv titanium dioxide rau kev siv rau hauv kev lag luam coatings, plastics, roj hmab, thiab ntawv. Nws tshwj xeeb hauv kev ua kom zoo dua rutile thiab anatase TiO2, kev xaiv qib, thiab cov qauv kev ua raws li thoob ntiaj teb. Nws tau txhawb nqa cov pab pawg neeg yuav khoom thiab cov kws tshaj lij thoob plaws 20+ lub tebchaws hauv kev xaiv cov khoom TiO2 zoo rau lawv cov txheej txheem tsim khoom.
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TL;DR -- Cov Ntsiab Lus Tseem Ceeb
> Rutile TiO2 muaj qhov ntsuas refractive siab dua (2.76 vs 2.55), tiv taus UV zoo dua, thiab yog qhov kev xaiv txheem rau cov txheej sab nraum zoov, yas, thiab txhua daim ntawv thov uas xav tau kev ruaj khov mus sij hawm ntev.
> Anatase TiO2 pheej yig dua li 15-20% los tsim, muab cov xim mos dua, me ntsis xiav-dawb uas nyiam siv rau hauv ntawv thiab qee qhov kev siv sab hauv tsev, tab sis ua rau cov organic binders lwj hauv qab UV.
> Qhov sib txawv tseem ceeb tshaj plaws yog kev ua haujlwm photocatalytic: anatase muaj zog dua li rutile li 10 npaug, uas ua rau cov xim chalking, poob qhov ci, thiab xim ploj mus rau sab nraum zoov.
> Rutile suav txog 85-90% ntawm kev tsim TiO2 thoob ntiaj teb; anatase feem ntau yog siv rau hauv ntawv, xim pleev tsev sab hauv tsev, roj hmab, thiab masterbatch pheej yig uas qhov kev raug UV tsawg heev.
> Rau cov neeg yuav khoom B2B, kev xaiv cov qauv siv lead ua tsis raug rau kev siv sab nraum zoov feem ntau ua rau cov khoom tsis ua haujlwm hauv 12-24 lub hlis - qhov yuam kev uas tuaj yeem raug nqi ntau dua li qhov sib txawv ntawm tus nqi pib ntawm cov qib.
Rutile vs Anatase: Cov Lus Teb Luv
Qhov txawv ntawm rutile thiab anatase titanium dioxide yog los ntawm ib qho tseem ceeb: cov qauv siv lead ua. Ob leeg yog TiO2 uas muaj tshuaj lom neeg -- cov atoms zoo sib xws ntawm titanium thiab oxygen -- tab sis teeb tsa ua cov qauv geometric sib txawv uas tsim cov khoom siv optical thiab tshuaj lom neeg sib txawv heev.
Rutile muaj cov siv lead ua lattice uas tuab dua thiab me dua. Txhua lub titanium atom yog nyob ib puag ncig los ntawm rau lub oxygen atoms hauv ib qho octahedral uas tsis sib xws me ntsis. Qhov kev ntim khoom nruj no ua rau rutile nws cov refractive index siab dua (2.76), kev ruaj khov tshuaj lom neeg ntau dua, thiab kev ua haujlwm photocatalytic qis dua. Anatase muaj cov qauv siv lead ua qhib dua, tsawg dua nrog kev npaj tetragonal uas tsim cov refractive index ntawm 2.55 thiab kwv yees li 10 npaug ntawm kev ua haujlwm photocatalytic ntawm rutile.
>> Cov Lus Teb: Rutile thiab anatase yog ob hom siv lead ua los ntawm tib lub tshuaj sib xyaw (TiO2). Rutile muaj zog dua, ruaj khov dua, muaj qhov ntsuas refractive siab dua (2.76 vs 2.55), thiab yog tus qauv kev lag luam rau kev siv sab nraum zoov. Anatase muaj zog dua, muaj zog dua, thiab feem ntau siv rau hauv kev siv sab hauv tsev uas qhov kev raug UV tsawg heev thiab tus nqi yog qhov txhawj xeeb tseem ceeb.
Rutile vs Anatase: Kev Sib Piv Kom Muaj Peev Xwm
Cov lus hauv qab no qhia txog kev sib piv ntawm 12 qhov kev ntsuas txuj ci. Txhua tus lej uas tau hais yog raws li cov ntaub ntawv kev lag luam uas tau tshaj tawm thiab tau txheeb xyuas los ntawm cov txheej txheem xeem ASTM/ISO.
| Vaj tse | Rutile TiO2 | Anatase TiO2 |
| Refractive Index | 2.76 (siab tshaj plaws ntawm txhua yam xim dawb) | 2.55 |
| Qhov Ceev (g/cm3) | 4.26 | 3.90 |
| Qhov nyuaj (Mohs nplai) | 6.5 - 7.0 | 5.5 - 6.0 |
| Kev Ua Haujlwm Photocatalytic | Qis (qhov pib) | ~10 npaug siab dua li rutile |
| UV Nqus Ntug | ~410 nm | ~385 nm |
| Kev Tiv Thaiv Huab Cua | Zoo heev -- haum rau 25+ xyoo sab nraum zoov | Tsis zoo yam tsis muaj kev kho saum npoo |
| Qhov Ci (Tus Neeg Tua Tsiaj L) | Feem ntau 94 - 96 | Feem ntau 93 - 95 |
| Lub suab qis qis | Me ntsis daj-dawb | Me ntsis xiav-dawb |
| Kev Nqus Roj (g/100g) | 15 - 22 | 18 - 25 |
| Cov ntsiab lus TiO2 (ib txwm muaj) | >= 93% | >= 98% |
| Kev Sib Koom Ua Khoom | ~85-90% ntawm cov khoom tsim tawm thoob ntiaj teb | ~10-15% ntawm cov khoom tsim tawm thoob ntiaj teb |
| Tus nqi sib piv | Kab pib (siab dua) | 15-20% qis dua li qhov sib npaug ntawm rutile |
Vim li cas Rutile yog Tus Qauv Kev Lag Luam rau Cov Ntawv Siv Sab Nraud
>> Cov Lus Teb Nugget: Rutile TiO2 siv tau rau sab nraum zoov (txheej txheej, yas, cov ntaub ntawv siv hauv kev tsim kho) vim nws cov qauv siv lead ua kom muaj cov dawb radicals tsawg heev nyob rau hauv UV, tiv thaiv kev ua kom chalking, kev poob gloss, thiab kev puas tsuaj ntawm cov binder uas anatase TiO2 ua rau hauv tshav ntuj.
Kuv tau pom qhov no ua si hauv cov haujlwm tiag tiag ntau zaus dua li kuv suav tau. Xyoo 2018, ib lub tuam txhab tsim xim pleev xim sab hnub tuaj Es Xias tau hloov ntawm cov rutile zoo mus rau cov anatase TiO2 pheej yig dua rau lawv cov xim pleev phab ntsa sab nraud kom txo cov nqi khoom siv raw li ntawm $ 180 ib tuj. Hauv 14 lub hlis, lawv cov neeg faib khoom tau raug dej nyab nrog cov lus tsis txaus siab: cov yeeb yaj kiab xim pleev xim tau chalked, cov xim tau ploj mus, thiab qee zaum cov txheej tau poob ntau qhov kev sib txuas uas nws tuaj yeem txhuam nrog tus ntiv tes.
Qhov ua rau muaj yog photocatalysis. Thaum TiO2 nqus lub teeb UV, nws tsim cov khub electron-hole uas cuam tshuam nrog dej thiab oxygen ntawm qhov chaw pigment los tsim cov hydroxyl radicals (OH-) thiab superoxide anions (O2-). Cov hom reactive oxygen no tawm tsam cov organic polymer binder hauv cov xim thiab yas, rhuav tshem cov saw molecular thiab ua rau muaj kev puas tsuaj zuj zus. Vim tias anatase muaj qhov sib txawv ntawm kwv yees li 3.2 eV (piv rau 3.0 eV rau rutile), nws nqus tau ib feem dav dua ntawm UV spectrum thiab tsim cov reactive radicals kwv yees li 10 npaug ntau dua.
Qhov no tsis yog qhov sib txawv me me ntawm qhov zoo -- nws yog qhov tsis sib xws ntawm anatase TiO2 thiab qhov yuav tsum tau ua kom ruaj khov sab nraum zoov. Rutile-qib TiO2, tshwj xeeb tshaj yog thaum kho nrog alumina (Al2O3) lossis silica (SiO2) coatings, ua rau cov chaw ua haujlwm no tsis ua haujlwm thiab ua rau cov haujlwm photocatalytic qis mus rau qib uas tau txais kev lag luam. Raws li ISO 591-1, rutile qib uas npaj rau kev siv sab nraum zoov yuav tsum tsis muaj kev cuam tshuam loj tom qab 2,000 teev ntawm kev hloov pauv sai (QUV-B lossis xenon arc kuaj ib ASTM G154).
Qhov twg Anatase TiO2 Yog Qhov Kev Xaiv Zoo Dua
>> Cov Lus Teb Nugget: Anatase TiO2 muaj cov txiaj ntsig tshwj xeeb hauv peb qhov chaw: kev ua ntawv (qhov twg nws cov xim mos dua, xiav-dawb ua rau pom qhov kaj ntawm tus nqi qis dua), cov xim pleev tsev sab hauv tsev (qhov twg tsis muaj kev raug UV), thiab qee yam roj hmab thiab cov fiber siv (qhov twg kev rhiab heev ntawm tus nqi ntau dua li qhov yuav tsum tau ua kom ruaj khov).
Yog hais tias peb xav txog anatase, nws tsis yog ib yam khoom qis dua -- nws yog ib yam khoom sib txawv uas tsim los rau ntau yam kev siv. Piv txwv li, hauv kev ua ntawv, cov qib anatase suav rau feem ntau ntawm kev siv TiO2 vim tias qhov xim xiav me ntsis ntawm anatase cuam tshuam rau qhov xim daj ntawm cov ntoo pulp fibers, ua rau daim ntawv pom kev ci ntsa iab yam tsis tas siv cov neeg sawv cev ci ntsa iab. Cov qib Anatase TiO2 uas tsim rau ntawv feem ntau xa cov opacity siab dua 10-15% ib chav hnyav piv rau calcium carbonate ntawm tib theem thauj khoom.
Hauv cov ntawv thov roj hmab - tshwj xeeb tshaj yog cov log tsheb dawb, cov khau hauv qab, thiab cov roj hmab hauv pem teb - anatase TiO2 feem ntau nyiam vim tias lub suab dawb me ntsis ua rau muaj qhov tiav zoo nkauj dua, thiab cov roj hmab matrix nws tus kheej muab qee qhov kev tiv thaiv UV los ntawm cov pa roj carbon dub lossis lwm yam khoom hauv cov tshuaj. Qhov zoo ntawm tus nqi ntawm anatase (feem ntau 15-20% qis dua ib tuj piv rau cov qib rutile sib npaug) ua rau nws yog qhov kev xaiv zoo thaum UV durability raug tswj los ntawm lwm cov khoom hauv cov qauv.
Cov Txheej Txheem Tsim Khoom Txawv Ntawm Rutile thiab Anatase
>> Cov Lus Teb Nugget: Rutile TiO2 tuaj yeem tsim los ntawm ob qho tib si cov txheej txheem sulfate thiab chloride, thaum anatase TiO2 tsuas yog tsim los ntawm cov txheej txheem sulfate. Cov qauv siv lead ua yog tswj los ntawm qhov kub calcination: anatase tsim ntawm qhov kub qis dua (800-900 C), thaum rutile xav tau qhov kub siab dua (950-1,100 C) thiab rutile seeding crystals.
Qhov tseeb ntawm kev tsim khoom no muaj feem cuam tshuam ncaj qha rau kev yuav khoom. Yog tias koj daim ntawv thov xav tau anatase TiO2, koj tus neeg muag khoom yuav tsum khiav cov kab tsim khoom sulfate. Cov nroj tsuag chloride-process tsuas yog tsim cov qib rutile. Cov txheej txheem sulfate, thaum muaj kev ywj pheej ntau dua ntawm cov khoom siv lead ua, tsim kwv yees li 3-4 tons ntawm cov hlau sulfate heptahydrate (copperas) pov tseg ib tuj ntawm TiO2 tsim tawm, uas nqa cov nqi tswj hwm ib puag ncig uas tau cuam tshuam ib feem hauv tus nqi ua lag luam.
Ntawm SUN BANG, peb tau los ntawm cov neeg tsim khoom siv ob qho thev naus laus zis. Qhov kev nkag mus ob npaug no txhais tau tias peb tuaj yeem muab cov qib anatase ntawm tus nqi sib tw tiag tiag thaum tseem muab cov qib chloride-txheej txheem rutile thaum cov neeg siv khoom xav tau qhov kev faib tawm me me thiab qhov ci ntsa iab dua uas cov txheej txheem chloride xa tuaj. Tsis muaj ib txoj kev tsim khoom "zoo tshaj plaws" - tsuas muaj cov khoom zoo rau koj daim ntawv thov tshwj xeeb.
Yuav Ua Li Cas Txheeb Xyuas Cov Ntsiab Lus Rutile Hauv Koj Cov Khoom Siv TiO2
>> Cov Lus Teb Nugget: Feem pua ntawm cov qauv siv lead ua los ntawm rutile hauv TiO2 tuaj yeem txheeb xyuas tau los ntawm kev tshuaj xyuas X-ray diffraction (XRD), raws li ASTM D3720. Cov qib rutile lag luam feem ntau muaj cov ntsiab lus rutile >= 98%, thaum cov qib anatase muaj >= 98% anatase. Txhua qhov kev sib xyaw ua ke ntawm cov qauv siv lead ua hauv ib pawg yog qhov cim liab zoo.
Hauv kuv txoj kev paub txog kev tshuaj xyuas cov khoom xa tuaj TiO2, ib qho ntawm cov teeb meem zoo tshaj plaws yog kev ua qias tuaj ntawm cov khoom siv lead ua - kev ua qias tuaj ntawm anatase hauv cov khoom xa tuaj rutile, lossis rov qab los. Txawm tias 5% kev ua qias tuaj ntawm anatase hauv qib rutile tuaj yeem txo qhov kev tiv thaiv huab cua hauv cov khoom tiav. Qhov no yog vim li cas kev tshuaj xyuas XRD yuav tsum yog ib feem ntawm txhua txoj cai tswj xyuas zoo rau cov neeg yuav khoom B2B siv TiO2 hauv cov ntawv thov sab nraum zoov.
Dhau ntawm XRD, kev sim yooj yim tuaj yeem muab kev txheeb xyuas sai hauv thaj chaw: faib me me ntawm TiO2 rau hauv cov alkyd resin thiab muab tso rau hauv tshav ntuj sab nraum zoov lossis lub teeb UV rau 48-72 teev. Cov qauv rutile-qib yuav qhia me ntsis daj lossis chalking, thaum cov qauv uas muaj anatase yuav pib pom kev puas tsuaj. Qhov no tsis yog hloov rau XRD hauv chaw kuaj mob, tab sis nws yog ib txoj hauv kev siv tau uas kuv tau qhia rau ntau pab pawg neeg yuav khoom uas xav tau txheeb xyuas cov khoom xa tuaj ua ntej txais kev xa khoom.
Koj Yuav Tsum Xaiv Qhov Twg? Ib Lub Qauv Kev Txiav Txim Siab
Tom qab 10 xyoo ntawm kev pab cov neeg siv khoom txiav txim siab raws nraim li no, kuv tau tsim ib lub moj khaum yooj yim. Teb peb lo lus nug no:
Kev Txiav Txim Siab
1. Koj cov khoom puas yuav raug tshav UV sab nraum zoov?
Yog tias YOG -> Xaiv rutile. Tag. Tus nqi ntawm kev ua tsis tiav (khoom xa rov qab, kev puas tsuaj ntawm hom, kev thov lav) tshaj qhov sib txawv ntawm tus nqi los ntawm kev txiav txim ntawm qhov loj.
Yog TSIS MUAJ -> Mus rau lo lus nug 2.
2. Puas yog siv rau ntawv, xim pleev rau sab hauv tsev, lossis roj hmab?
Yog tias YOG -> Anatase yuav yog qhov kev xaiv uas pheej yig dua. Nws cov xim mos dua, xiav-dawb feem ntau muab cov txiaj ntsig zoo dua hauv cov ntawv thov no, thiab 15-20% kev txuag nqi ncaj qha txhim kho koj cov nyiaj tau los.
Yog TSIS MUAJ -> Mus rau lo lus nug 3.
3. Koj cov mis puas twb muaj cov tshuaj UV stabilizers uas pab them rau TiO2 photoactivity?
Yog tias YOG -> Anatase tej zaum yuav ua tau, tab sis koj yuav tsum khiav cov kev sim huab cua nrawm (QUV-B, 2,000+ teev ib ISO 591-1) ua ntej cog lus rau cov ntim ntau lawm.
Yog TSIS MUAJ los yog TSIS PAUB MEEJ -> Xaiv rutile. Tus nqi ntxiv rau ib tuj yog kev pov hwm tiv thaiv kev ua tsis tiav ntawm cov khoom.
>> Teb Nugget: Xaiv rutile rau txhua daim ntawv thov uas raug tshav ntuj. Xaiv anatase rau daim ntawv sab hauv tsev, xim pleev sab hauv tsev, thiab roj hmab qhov twg tsis muaj UV thiab txuag tau 15-20% yog qhov tseem ceeb. Thaum tsis paub meej, sim nrog kev tiv thaiv huab cua ua ntej ua -- tus nqi ntawm kev ua yuam kev tuaj yeem tshaj 10 npaug ntawm qhov sib txawv ntawm tus nqi.
Peb Qhov Yuam Kev Feem Ntau Ntawm Cov Neeg Yuav Khoom B2B Ua Nrog Rutile vs Anatase
Yuam Kev 1: Xaiv raws li tus nqi xwb. "TiO2 pheej yig tshaj plaws" yeej tsis yog qhov kev xaiv zoo. Kuv tau pom cov neeg yuav khoom txuag tau $ 200 / ton ntawm cov khoom siv raw tab sis poob $ 50,000 hauv cov khoom xa rov qab. Ib txwm ua tus thawj coj nrog cov kev cai thov, tsis yog tus nqi ib chav.
Yuam Kev 2: Xav tias txhua yam rutile zoo ib yam. Tsis yog txhua yam rutile TiO2 ua haujlwm zoo ib yam. Kev kho qhov chaw (alumina, silica, zirconia, organic), kev faib tawm ntawm cov khoom me me, thiab cov txheej txheem tsim khoom (sulfate vs chloride) tsim kev ua haujlwm sib txawv txawm tias nyob hauv pawg rutile. Ib qho sulfate-txheej txheem rutile rau cov txheej txheem sab hauv tsev thiab ib qho chloride-txheej txheem rutile rau cov txheej txheem tsheb yog cov khoom sib txawv kiag li.
Yuam Kev 3: Tsis thov daim ntawv pov thawj ntawm kev tshuaj xyuas (COA) nrog cov ntaub ntawv XRD. Txhua qhov khoom xa tuaj ntawm TiO2 yuav tsum muaj COA uas suav nrog feem pua ntawm cov ntsiab lus rutile txiav txim siab los ntawm X-ray diffraction. Yog tias koj tus neeg muag khoom tsis tuaj yeem muab qhov no, nrhiav tus neeg muag khoom uas tuaj yeem muab tau.
Cov Lus Nug Feem Ntau
Q: Kuv puas tuaj yeem sib tov rutile thiab anatase TiO2 hauv tib daim ntawv?
A: Yog lawm, tab sis tsis tshua pom zoo rau cov ntawv thov zoo. Kev sib xyaw cov qauv siv lead ua rau muaj kev ua haujlwm tsis zoo vim tias qhov anatase feem yuav lwj sai dua, tsim cov micro-voids hauv zaj duab xis uas ua rau tag nrho cov txheej tsis ua haujlwm sai dua. Yog tias koj yuav tsum sib xyaw rau cov laj thawj nqi, txwv anatase rau <= 10% ntawm tag nrho TiO2 cov ntsiab lus thiab ua qhov kev lees paub tag nrho ua ntej tsim khoom.
Q: Rutile kim dua npaum li cas piv rau anatase?
A: Txij li Q2 2026, rutile TiO2 feem ntau yuav tsum muaj tus nqi siab dua 15-20% piv rau cov qib anatase sib piv los ntawm tib tus neeg tsim khoom. Txawm li cas los xij, tus nqi siab dua no tab tom nqaim zuj zus vim tias muaj peev xwm tsim anatase tsawg zuj zus thoob ntiaj teb. Hauv qee lub khw, qhov sib txawv ntawm tus nqi tau nqaim zuj zus mus txog 10-12% vim tias muaj tsawg dua cov nroj tsuag sulfate uas tswj cov kab anatase tshwj xeeb.
Q: SUN BANG puas muab ob qho tib si rutile thiab anatase TiO2?
A: Yog. Peb muab ntau yam rutile qib (BR-3669, BR-3668, BR-3663, BR-3662, BR-3661, BCR-858, BCR-856, R-251) rau cov txheej txheej, yas, thiab cov ntawv thov sab nraum zoov, thiab anatase qib (BA-1220, BA-1221) zoo rau ntawv, xim sab hauv tsev, thiab roj hmab. Txhua yam khoom tau txais kev txhawb nqa los ntawm cov ntaub ntawv COA tag nrho suav nrog kev txheeb xyuas daim ntawv siv lead ua XRD.
Q: Puas muaj txoj kev pom los qhia rutile thiab anatase?
A: Tsis ntseeg tau. Ob qho tib si yog cov hmoov dawb zoo uas zoo ib yam li lub qhov muag liab qab. Rutile feem ntau muaj qhov sov dua me ntsis, daj ntseg, thaum anatase leans me ntsis xiav-dawb, tab sis cov kev sib txawv no tsis pom tseeb thiab tsis ntseeg tau rau kev txheeb xyuas qhov zoo. Tsuas yog cov txheej txheem cuab yeej (XRD, lossis UV-Vis spectroscopy ib ASTM D476) thiaj li paub qhov txawv ntawm cov qauv siv lead ua.
Cov Lus Qhia & Kev Nyeem Ntxiv
* ASTM D476-21 -- Kev Faib Tawm Txheem rau Cov Khoom Siv Titanium Dioxide Pigmentary Qhuav (suav nrog kev faib tawm rutile/anatase)
* ISO 591-1: 2000 -- Cov Xim Titanium Dioxide rau Cov Xim -- Ntu 1: Cov Lus Qhia thiab Cov Txheej Txheem ntawm Kev Xeem
* ASTM D3720-90 (2019) -- Txoj Kev Ntsuas Txheem rau Qhov Sib Piv ntawm Anatase rau Rutile hauv Titanium Dioxide Pigments los ntawm X-Ray Diffraction
* ASTM G154-23 -- Kev Xyaum Ua Tus Qauv rau Kev Siv Lub Teeb Fluorescent Ultraviolet (UV) rau Kev Raug Cov Khoom Siv
* Winkler, J. (2013). Titanium Dioxide: Kev Tsim Khoom, Cov Khoom thiab Kev Siv Zoo. Vincentz Network. (Kev siv cov ntaub ntawv qhia txog cov teebmeem ntawm cov qauv siv lead ua)
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Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Rau Hli-10-2026
