چۆكمە كرېمنىينىڭ ھەر خىل خۇسۇسىيەتلىرىنىڭ رېزىنكىنىڭ سۈركىلىش قارشىلىقىغا تەسىرى

چۆكمە كرېمنىيرېزىنكا سانائىتىدە مۇھىم كۈچەيتكۈچ تولدۇرغۇچ. ئۇنىڭ ھەر خىل خۇسۇسىيەتلىرى رېزىنكا ماترىتسىسى، تارقىلىشى ۋە رېزىنكىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتلىرى بىلەن بولغان يۈزەكى ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش ئارقىلىق رېزىنكىنىڭ سۈركىلىش چىدامچانلىقىغا بىۋاسىتە ياكى بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. تۆۋەندە، ئاساسلىق خۇسۇسىيەتلەردىن باشلاپ، بىز ئۇلارنىڭ رېزىنكىنىڭ سۈركىلىش چىدامچانلىقىغا تەسىر كۆرسىتىش مېخانىزمىنى تەپسىلىي تەھلىل قىلىمىز:

1. ئالاھىدە يۈز كۆلىمى (BET)

سىلىتسىينىڭ ئەڭ ئاساسلىق خۇسۇسىيەتلىرىنىڭ بىرى بولغان ئالاھىدە يۈز كۆلىمى ئۇنىڭ رېزىنكا بىلەن بولغان ئۇچرىشىش كۆلىمى ۋە كۈچەيتىش ئىقتىدارىنى بىۋاسىتە ئەكس ئەتتۈرۈپ، سۈركىلىش چىدامچانلىقىغا زور دەرىجىدە تەسىر كۆرسىتىدۇ.

(1) ئاكتىپ تەسىر: بەلگىلىك دائىرىدە، خاس يۈز كۆلىمىنى ئاشۇرۇش (مەسىلەن، 100 m²/g دىن 200 m²/g غىچە) كرېمنىي بىلەن رېزىنكا ماترىتسىسىنىڭ يۈز ئارا ئۇچرىشىش كۆلىمىنى ئاشۇرىدۇ. بۇ «لەڭگەر ئېففېكتى» ئارقىلىق يۈز ئارا باغلىنىش كۈچىنى ئاشۇرۇپ، رېزىنكىنىڭ دېفورماتسىيەگە قارشى تۇرۇش ۋە كۈچەيتىش ئۈنۈمىنى ياخشىلايدۇ. بۇ ۋاقىتتا، رېزىنكىنىڭ قاتتىقلىقى، سوزۇلۇش كۈچى ۋە يىرتىلىش كۈچى ئاشىدۇ. ئۇپراش جەريانىدا، يەرلىك بېسىمنىڭ ھەددىدىن زىيادە كۆپ بولۇشى سەۋەبىدىن ماتېرىيالنىڭ ئاجرىلىپ كېتىشىگە ئاسان ئۇچرايدۇ، بۇ ئۇنىڭ ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش كۈچىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلىشىغا ئېلىپ كېلىدۇ.

(2) سەلبىي تەسىر: ئەگەر خاس يۈزە كۆلىمى بەك چوڭ بولسا (مەسىلەن، 250 m²/g دىن ئېشىپ كەتسە)، ۋان دېر ۋائالس كۈچى ۋە كرېمنىي زەررىچىلىرى ئوتتۇرىسىدىكى ھىدروگېن باغلىنىشى كۈچىيىپ، ئاسانلا توپلىنىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ (بولۇپمۇ يۈزە بىر تەرەپ قىلىنمىغاندا)، بۇ تارقىلىشچانلىقىنىڭ كەسكىن تۆۋەنلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. توپلىنىش رېزىنكىنىڭ ئىچىدە «بېسىم قويۇقلۇقى نۇقتىلىرى» نى ھاسىل قىلىدۇ. ئۇپراش جەريانىدا، توپلىنىشلارنىڭ ئەتراپىدا سۇنۇش يۈز بېرىدۇ، ئەكسىچە ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش كۈچى تۆۋەنلەيدۇ.

خۇلاسە: ئەڭ ياخشى خاس يۈزە كۆلىمى دائىرىسى (ئادەتتە 150-220 m²/g، رېزىنكىنىڭ تۈرىگە ئاساسەن ئۆزگىرىپ تۇرىدۇ) بار، بۇ دائىرىدە تارقىلىشچانلىقى ۋە كۈچەيتىش ئۈنۈمى تەڭپۇڭلاشتۇرۇلۇپ، ئەڭ ياخشى سۈركىلىش قارشىلىقىغا ئېرىشىلىدۇ.

2. زەررىچە چوڭلۇقى ۋە چوڭلۇق تەقسىملىنىشى

كرېمنىينىڭ ئاساسلىق زەررىچە چوڭلۇقى (ياكى ئومۇمىي چوڭلۇقى) ۋە تارقىلىشى تارقىلىش بىردەكلىكى ۋە يۈز ئارا ئۆز-ئارا تەسىرگە تەسىر كۆرسىتىش ئارقىلىق سۈركىلىش قارشىلىقىغا ۋاسىتىلىك تەسىر كۆرسىتىدۇ.

(1) زەررىچە چوڭلۇقى: كىچىك زەررىچە چوڭلۇقى (ئادەتتە مەلۇم يۈز كۆلىمى بىلەن مۇسبەت مۇناسىۋەتلىك) چوڭراق مەلۇم يۈز كۆلىمى ۋە كۈچلۈك كۈچەيتىش ئۈنۈمىگە ماس كېلىدۇ (يۇقىرىدىكىگە ئوخشاش). قانداقلا بولمىسۇن، زەررىچە چوڭلۇقىنىڭ ھەددىدىن زىيادە كىچىك بولۇشى (مەسىلەن، دەسلەپكى زەررىچە چوڭلۇقى < 10 نانومېتىر) زەررىچىلەر ئارىسىدىكى يىغىلىش ئېنېرگىيەسىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئاشۇرۇپ، تارقىلىش قىيىنلىقىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرىدۇ. بۇ ئەكسىچە يەرلىك نۇقسانلارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ، سۈركىلىش قارشىلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ.

(2) زەررىچە چوڭلۇقىنىڭ تارقىلىشى: زەررىچە چوڭلۇقىنىڭ تارقىلىشىغا ئىگە كرېمنىي رېزىنكىدا تېخىمۇ تەكشى تارقىلىدۇ، چوڭ زەررىچىلەر (ياكى توپلاملار) شەكىللەندۈرگەن «ئاجىز نۇقتىلار» دىن ساقلىنىدۇ. ئەگەر تارقىلىش بەك كەڭ بولسا (مەسىلەن، 10 نانومېتىرلىق ۋە 100 نانومېتىردىن يۇقىرى زەررىچىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالسا)، چوڭ زەررىچىلەر ئۇپراش باشلىنىش نۇقتىسىغا ئايلىنىدۇ (ئۇپراش جەريانىدا ئۇپرايدۇ)، بۇ ئۇپراش قارشىلىقىنىڭ تۆۋەنلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

خۇلاسە: زەررىچە چوڭلۇقى كىچىك (ئەڭ ياخشى خاس يۈزە كۆلىمىگە ماس كېلىدىغان) ۋە تار تارلىقتىكى كرېمنىي دىئوكسىد سۈركىلىشكە قارشى تۇرۇش كۈچىنى ئاشۇرۇشتا تېخىمۇ پايدىلىق.

3. قۇرۇلمىسى (DBP نىڭ سۈمۈرۈلۈش قىممىتى)

قۇرۇلما كرېمنىي دىئوكسىد توپلىمىنىڭ تارماقلىق مۇرەككەپلىكىنى ئەكىس ئەتتۈرىدۇ (DBP سۈمۈرۈش قىممىتى بىلەن خاراكتېرلىنىدۇ؛ يۇقىرى قىممەت يۇقىرى قۇرۇلمىنى كۆرسىتىدۇ). ئۇ كاۋچۇكنىڭ تور قۇرۇلمىسى ۋە دېفورماتسىيەگە قارشى تۇرۇش كۈچىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ.

(1) ئاكتىپ تەسىر: يۇقىرى قۇرۇلمىلىق كرېمنىي ئۈچ ئۆلچەملىك تارماقلىق توپلاملارنى ھاسىل قىلىپ، رېزىنكىنىڭ ئىچىدە تېخىمۇ زىچ «سۈڭەك تورى» ھاسىل قىلىدۇ. بۇ رېزىنكىنىڭ ئېلاستىكىلىقىنى ۋە سىقىلىشقا قارشى تۇرۇش كۈچىنى ئاشۇرىدۇ. سۈركىلىش جەريانىدا، بۇ تور سىرتقى سوقۇلۇش كۈچىنى توسۇپ، قايتا-قايتا دېفورماتسىيەلىنىشتىن كېلىپ چىققان چارچاش ئۇپراش كۈچىنى ئازايتىپ، سۈركىلىشكە قارشى تۇرۇش كۈچىنى ئاشۇرالايدۇ.

(2) سەلبىي تەسىر: قۇرۇلمىسىنىڭ ھەددىدىن زىيادە يۇقىرى بولۇشى (DBP سۈمۈرۈلۈشى > 300 مىللىلىتىر/100 گرام) ئاسانلا كرېمنىي توپلاملىرى ئارىسىدا چىرمىشىپ قېلىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇ، رېزىنكىنى ئارىلاشتۇرۇش جەريانىدا Mooney نىڭ قويۇقلۇقىنىڭ كېسكىن ئېشىشىغا، پىششىقلاپ ئىشلەشنىڭ ئېقىشچانلىقىنىڭ ناچارلىقىغا ۋە تارقىلىشىنىڭ تەكشى بولماسلىقىغا ئېلىپ كېلىدۇ. يەرلىكتە قۇرۇلمىسى ھەددىدىن زىيادە زىچ رايونلاردا بېسىمنىڭ قويۇقلۇقى سەۋەبىدىن تېز ئۇپراش كۆرۈلىدۇ، ئەكسىچە، ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش كۈچى تۆۋەنلەيدۇ.

خۇلاسە: ئوتتۇراھال قۇرۇلما (DBP سۈمۈرۈش مىقدارى 200-250 مىللىلىتىر/100 گرام) پىششىقلاپ ئىشلەش ئىقتىدارى ۋە سۈركىلىش قارشىلىقىنى تەڭپۇڭلاشتۇرۇشقا تېخىمۇ ماس كېلىدۇ.

4. يۈزەكى گىدروكسىل مىقدارى (Si-OH)

كرېمنىي يۈزىدىكى سىلانول گۇرۇپپىلىرى (Si-OH) رېزىنكىنىڭ رېزىنكى بىلەن ماسلىشىشىغا تەسىر كۆرسىتىدىغان ئاچقۇچلۇق ئامىل بولۇپ، يۈز ئارا باغلىنىش كۈچى ئارقىلىق سۈركىلىش قارشىلىقىغا ۋاسىتىلىك تەسىر كۆرسىتىدۇ.

(1) بىر تەرەپ قىلىنمىغان: گىدروكسىل مىقدارىنىڭ ھەددىدىن زىيادە يۇقىرى بولۇشى (> 5 گۇرۇپپا/nm²) زەررىچىلەر ئارىسىدا ۋودورود باغلىنىشى ئارقىلىق قاتتىق توپلىنىشنى ئاسانلا كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە تارقىلىشچانلىقى ناچار بولىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرىنىڭ كاۋچۇك مولېكۇلاسى بىلەن ماسلىشىشى ناچار (كۆپىنچە قۇتۇپسىز)، بۇ بولسا يۈز ئارا باغلىنىشنىڭ ئاجىزلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ئۇپراش جەريانىدا، كرېمنىي كاۋچۇكتىن ئايرىلىشقا مايىل بولۇپ، ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش كۈچىنى تۆۋەنلىتىدۇ.

(2) سىلان بىرىكتۈرگۈچىسى بىلەن بىر تەرەپ قىلىنىدۇ: بىرىكتۈرگۈچىسى (مەسىلەن، Si69) گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرى بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، زەررىچىلەر ئارا يىغىلىشنى ئازايتىدۇ ۋە رېزىنكىغا ماس كېلىدىغان گۇرۇپپىلارنى (مەسىلەن، مېركاپتو گۇرۇپپىلىرى) كىرگۈزۈپ، يۈزلەر ئارا باغلىنىش كۈچىنى ئاشۇرىدۇ. بۇ ۋاقىتتا، كرېمنىي بىلەن رېزىنكىنىڭ ئارىسىدا «خىمىيىلىك بىرىكمە» شەكىللىنىدۇ. بېسىمنىڭ يۆتكىلىشى بىردەك بولۇپ، ئۇپراش جەريانىدا يۈزلەر ئارا سويۇلۇش ئېھتىماللىقى تۆۋەنلەيدۇ، بۇ ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش كۈچىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلايدۇ.

خۇلاسە: گىدروكسىل مىقدارى ئوتتۇراھال بولۇشى كېرەك (3-5 گۇرۇپپا/nm²)، ھەمدە يۈزەكى باغلىنىشنى ئەڭ چوڭ دەرىجىدە ئاشۇرۇش ۋە سۈركىلىشكە چىداملىقلىقنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن سىلان بىرىكتۈرۈش دورىسى بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈشى كېرەك.

5.pH قىممىتى

كرېمنىينىڭ pH قىممىتى (ئادەتتە 6.0-8.0) ئاساسلىقى رېزىنكىنىڭ ۋۇلكانلىشىش سىستېمىسىغا تەسىر كۆرسىتىش ئارقىلىق سۈركىلىش چىدامچانلىقىغا ۋاسىتىلىك تەسىر كۆرسىتىدۇ.

(1) ھەددىدىن زىيادە كىسلاتالىق (pH < 6.0): ۋۇلكانلاشتۇرۇش تېزلەتكۈچلىرىنىڭ پائالىيىتىنى چەكلەيدۇ، ۋۇلكانلاشتۇرۇش سۈرئىتىنى كېچىكتۈرىدۇ، ھەتتا تولۇق ۋۇلكانلاشتۇرۇشقا ۋە رېزىنكىدا كېسىشمە ئۇلىنىش زىچلىقىنىڭ يېتەرلىك بولماسلىقىغا سەۋەب بولۇشى مۇمكىن. كېسىشمە ئۇلىنىش زىچلىقى تۆۋەن بولغان رېزىنكىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى (مەسىلەن، سوزۇلۇش كۈچى، قاتتىقلىق) تۆۋەنلەيدۇ. ئۇپراش جەريانىدا، ئۇ ئاسانلا سۇلياۋ شەكلىنىڭ ئۆزگىرىشىگە ۋە ماتېرىيالنىڭ يوقىلىشىغا ئۇچرايدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش كۈچى ناچارلىشىدۇ.

(2) ئارتۇق ئىشقارلىق (pH > 8.0): ۋۇلكانلىشىشنى تېزلىتىشى مۇمكىن (بولۇپمۇ تىئازول تېزلەتكۈچلىرى ئۈچۈن)، باشلانغۇچ ۋۇلكانلىشىشنىڭ بەك تېز بولۇشى ۋە تەكشىسىز باغلىنىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ (يەرلىك باغلىنىشنىڭ ئارتۇق بولۇشى ياكى باغلىنىشنىڭ تۆۋەن بولۇشى). باغلىنىشنىڭ ئارتۇق بولۇشى مۇرتقا بولۇپ قالىدۇ، باغلىنىشنىڭ تۆۋەن بولۇشىنىڭ كۈچلۈكلۈكى تۆۋەن بولىدۇ؛ ھەر ئىككىسى سۈركىلىش قارشىلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ.

خۇلاسە: نېيترالدىن ئازراق كىسلاتالىققىچە (pH 5.0-7.0) بولغان رېزىنكىنىڭ تەكشى ۋۇلكانلىشىشىغا پايدىلىق بولۇپ، رېزىنكىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ ۋە سۈركىلىشكە قارشى تۇرۇش كۈچىنى ئاشۇرىدۇ.

6. نىجاسەت تەركىبى

كرېمنىيدىكى ئارىلاشمىلار (مەسىلەن، Fe³⁺، Ca²⁺، Mg²⁺ قاتارلىق مېتال ئىئونلىرى ياكى رېئاكسىيەگە ئۇچرىمىغان تۇزلار) رېزىنكىنىڭ قۇرۇلمىسىغا زىيان يەتكۈزۈش ياكى ۋۇلكانلىشىشقا توسقۇنلۇق قىلىش ئارقىلىق سۈركىلىش قارشىلىقىنى تۆۋەنلىتىشى مۇمكىن.

(1) مېتال ئىئونلىرى: Fe³⁺ قاتارلىق ئۆتكۈنچى مېتال ئىئونلىرى كاۋچۇكنىڭ ئوكسىدلىنىش قېرىشىنى كاتالىزاتورلاپ، كاۋچۇك مولېكۇلا زەنجىرىنىڭ يېرىلىشىنى تېزلىتىدۇ. بۇ ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ ماتېرىيالنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنىڭ چېكىنىشىگە ئېلىپ كېلىپ، سۈركىلىش قارشىلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ. Ca²⁺، Mg²⁺ كاۋچۇكتىكى ۋۇلكانلاشتۇرۇش دورىلىرى بىلەن رېئاكسىيەلىشىپ، ۋۇلكانلاشتۇرۇشقا توسقۇنلۇق قىلىپ، ئۆزئارا باغلىنىش زىچلىقىنى تۆۋەنلىتىشى مۇمكىن.

(2) ئېرىيدىغان تۇزلار: ئارىلاشما تۇزلارنىڭ (مەسىلەن، Na₂SO₄) ھەددىدىن زىيادە كۆپ مىقدارى كرېمنىينىڭ سۇ چىقىرىشچانلىقىنى ئاشۇرۇپ، رېزىنكا پىششىقلاش جەريانىدا كۆپۈكچە شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇ كۆپۈكچەلەر ئىچكى كەمتۈكلۈكلەرنى پەيدا قىلىدۇ؛ ئۇپراش جەريانىدا، بۇ كەمتۈكلۈك ئورۇنلىرىدا بۇزۇلۇش باشلىنىپ، ئۇپراشقا قارشى تۇرۇش كۈچىنى تۆۋەنلىتىدۇ.

خۇلاسە: رېزىنكىنىڭ ئىقتىدارىغا بولغان سەلبىي تەسىرنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش ئۈچۈن، ئارىلاشما ماددىلارنىڭ مىقدارىنى قاتتىق كونترول قىلىش كېرەك (مەسىلەن، Fe³⁺ < 1000 ppm).

قىسقىسى، تەسىرىچۆكمە كرېمنىيرېزىنكىنىڭ سۈركىلىش قارشىلىقىغا بولغان تەسىرى كۆپ خىل خۇسۇسىيەتلەرنىڭ بىرىكمە تەسىرىدىن كېلىپ چىقىدۇ: خاس يۈز كۆلىمى ۋە زەررىچە چوڭلۇقى ئاساسلىق كۈچەيتىش ئىقتىدارىنى بەلگىلەيدۇ؛ قۇرۇلما رېزىنكا تورىنىڭ مۇقىملىقىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ؛ يۈزەكى گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرى ۋە pH قىممىتى يۈز ئارا باغلىنىش ۋە ۋۇلكانلىشىشنىڭ بىردەكلىكىنى تەڭشەيدۇ؛ ئارىلاشمىلار بولسا قۇرۇلمىنى بۇزۇش ئارقىلىق ئىقتىدارنى تۆۋەنلىتىدۇ. ئەمەلىي قوللىنىشتا، خۇسۇسىيەتلەرنىڭ بىرىكمىسى رېزىنكا تىپىغا ئاساسەن ئەلالاشتۇرۇلۇشى كېرەك (مەسىلەن، بالوننىڭ بىرىكمىسى، سىرلاش). مەسىلەن، بالوننىڭ بىرىكمىلىرى ئادەتتە يۇقىرى خاس يۈز كۆلىمى، ئوتتۇراھال قۇرۇلما، تۆۋەن ئارىلاشمىلىق كرېمنىينى تاللايدۇ ۋە سۈركىلىش قارشىلىقىنى ئەڭ چوڭ چەككە يەتكۈزۈش ئۈچۈن سىلان بىرىكتۈرۈش ئاگېنتى بىلەن بىرلەشتۈرۈلىدۇ.