ASTM Zahn 秒數與cst 換算公式:
Zahn Cup 流動黏度(cst) Zahn 秒數
#1 V = 1.1 x (T-29) 45~80 秒
#2 V = 3.5 x (T-14) 25~80 秒
#3 V = 11.7 x (T-7.5) 20~75 秒
#4 V = 14.8 x (T-5) 20~80 秒
#5 V = 23 x (T-0) 20~75 秒
公式: V = K x (T-C)
V = 流動黏度(cst)
T = 流通時間(Zahn 秒數)
K+C = 常數(註1)
注意:液體溫度需在攝氏25 度時測量;為求精確度,每支黏度杯均應用標準黏度液建立修正參數
註1 : ASTM#D4212, Viscosity by dip-type viscosity cups
圖中黏度杯架為選購配備
JIS Zahn Cup 日本RIGO牌
JIS黏度杯 #2 #3 #4 #5 #6 #7
孔徑 φ2mm φ3mm φ4mm φ5mm φ6mm φ7mm
測定範圍 20~85cst 35~200cst 180~1000cst 250~1000cst 300~1500cst 600~2000
JIS規範 全長:300mm 容量:45ml
ASTM Tahn Cup 美國原裝
ASTM黏度杯 #1 #2 #3 #4 #5
型號 27134-001 27134-002 27134-003 27134-004 27134-005
孔徑 φ0.078” φ0.108” φ0.148” φ0.1688” φ0.208”
Zahn 秒數 約45~80 秒 約25~80 秒 約20~75 秒 約20~80 秒 約20~75 秒
Centistoke 秒數 約18~56 秒 約40~230 秒 約150~790 秒 約220~1100 秒 約460~1725 秒
適用樣品 極稀 較稀 一般 較黏 極黏
符合ASTM 全長: 13-3/4” 容量: 44ml
矽溶膠的應用
矽溶膠憑藉其優良的高溫穩定性、粘結性、成膜性、比表面積大等性能,可被廣泛應用於諸多行業。
精密鑄造
矽溶膠在精密鑄造行業中,常當做優質的粘結劑。大量使用,所製的殼模具有高溫強度高、光潔度好、尺寸精度高等優點。本公司生產的矽溶膠中約有60%應用於此行業,通常使用產品為RS-30/RS-30S和快乾型RS-PⅡ/RS-P/RS-E矽溶膠。
本公司精密鑄造專用矽溶膠分有面層RS-30S和背層RS-30矽溶膠。面層矽溶膠粒徑較小,有利於提高漿料的粉液比和緻密性,能有效提高鑄件表面品質;而背層矽溶膠則粒徑稍大,更注重強度性能。經專家測定,其高溫強度明顯高於國內其他廠家所生產的產品,和美國Nyacol、日本Nisson公司等產品相仿。
耐火材料
以矽溶膠為主要原料的矽酸鹽耐火纖維,由於其卓越的節能性和抗高溫性,常被當做保溫絕熱材料,廣泛應用於工業爐等熱工設備上。用矽溶膠作結合劑的其他不定形布耐火材料,因其不會帶入各種低熔點氣化物,提高了使用性能,且具有脫模強度高,高溫體積穩定,抗高溫熱震性能良好等優點。另外用矽溶膠處理的耐酸性水泥或陶瓷,可以製耐酸的化工設備,能防止酸滲透和承受較高壓力。通常使用產品為NS銨型系列產品。
塗料
以矽溶膠為主要成膜物,以合成乳脂液(例如苯丙乳液、醋酸乙烯樹脂乳液)為輔助成膜物,外加顏料、填料、添加劑所配製面的複合牆塗料,具有獨特的耐水、耐火、耐洗刷、耐污染性能,近年來已成為建築塗料的佼佼者。
用矽溶膠與耐火粉末混合配製的鑄造塗料,在澆鑄鋼錠時,可防止鋼水熔附與平板磨損。通常使用產品為PS改良鉀型系列產品。
玻璃纖維
玻璃纖維通常表面非常光滑,加上其表面親水性,在樹脂加工塗佈時,常常兩者無法緊密的結合,導致樹脂剝落。此時若加RS之後可使纖維表面凹凸不平,避免上述現象。
紡織工業
用矽溶膠與毛油並用處理羊毛,可改善羊毛的可紡性,減少斷頭,防止飛花,提高成品良率;用於紡紗上漿液中,可提高漿料的粘著力,且易於落漿,使乾燥時間縮短等;添加於紡織用樹脂中,可使紗線防滑,使紡物堅挺,有乾燥感,還可控制織物的光澤。另外,矽溶膠還可廣泛用於各種織物的處理劑,無論各種紡織品和針織品,也無論是尼龍、粘膠纖維、醋酸纖維、聚酯、聚丙烯等製成的織物,經處理後,均具有減光、防滑、耐磨、耐洗、耐污染、防靜電等優點。通常使用產品為PS改良鉀型系列產品。
造紙工業
玻璃紙和塑膠薄膜夏季容易發粘,如用矽溶膠和單硬脂甘油酯混和液處理,就可以圓滿解決。感光紙用矽溶膠與感光液的混合液處理,可使感光紙紙面平滑,影像鮮明,並增大曝光範圍。用於曬圖紙、複印紙和膠印紙的予塗層,可使紙面平滑,影像顯影清晰,對比度好。牛皮紙和瓦楞紙表面用矽溶膠處理後,可以提高紙的防滑性,減少運輸和堆棧中的滑動,提高紙品的耐濕性和強度。在非碳複寫紙製造中,用矽溶膠代替粘土、滑石粉和二氧化碳粉塗層,可使其色澤更加鮮明。電子打卡機所使用的打卡,用矽溶膠塗複後,可使其具有較高的穩定性和防滑性,且列印性好。通常使用產品為RS-88系列產品。
食品行業
矽溶膠由於其比表面積大及無毒無副作用性能,可被在飲料、啤酒、醬油等行業用作澄清劑,效果非常理想。常規使用產品為AS酸性系列產品。
觸媒工業
利用矽溶膠的比表面積大和活性,可用作觸媒載體。例如,ES-40矽溶膠已成功的用於生產丙烯腈催化劑的載體,亦可合成人造沸石。
蠟製品
矽溶膠混合於地板蠟時,但不會失去其蠟的特性,還能增加其防滑性。
其他
矽溶膠還較多的用作淨水劑、顯像管塗層的分散劑、半導體元件拋光劑,還可用於蓄電池工業,處理碳素製品、化織裝璜品以及增強泡沫橡膠等等。
矽溶膠成長圖2
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矽溶膠成長圖01
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合成二氧化矽製造方法
1) 溼式法
當矽酸鈉與酸是在偏鹼性中反應,則可得到易過濾析出的二氧化矽,稱溶膠(Sol)法二氧化矽。若反應是在酸性中反應,則生成三次元網目構造之二氧化矽,稱凝膠(Gel)法二氧化矽。(A)在酸性液體或有鹽類存在時,粒子發生聚集的現象形成三次元構造的凝膠,(B)在鹼性溶液中,其粒子發生增大以及顆粒數量減少的現象。
Na2SiO3 + H2SO4 → SiO2 + Na2SO4 + H2O
2) 乾式法
本法在1000℃以上的高溫進行反應,可製得無水微細粉狀之二氧化矽,可分為燃燒製造法與加熱製造法兩種。
A. 燃燒製造法
燃燒法是將已氣化之四氯化矽與氫混合,然後在1000~1200℃於空氣中燃燒,製得的粒子粒徑約可達10nm。
SiCl4 + n H2 +n O2 → SiO2 + H2O + HCl
B. 加熱製造法
加熱法是將矽沙與焦碳於電弧爐中,加熱再還原後產生的SiO 蒸氣,再被空氣中的氧所氧化而成,其粒徑較大。
SiO2 + C → SiO + CO
SiO + 1/2 O2 → SiO2
矽溶膠(Colloidal Silica)簡介
矽溶膠(Colloidal Silica)為二氧化矽粒子(Silica Particle)均勻分散於其中的超微粒子分散液,而二氧化矽(Silica , SiO2)又可稱矽石、矽砂等,是一種用途廣泛的的填充劑或補強劑。地球上有豐富的Silica 含量,大部份仍存在於礦石當中,但亦有以純SiO2 存在者,如石英等。由於表面大多具有矽烷醇基,許多化學反應可在二氧化矽表面進行。可依來源不同分為天然與合成二氧化矽兩大類,其中天然二氧化矽又可依製法不同而分為兩種:一為將含SiO2 之原石直接粉碎而得的結晶性二氧化矽,其顆粒較大、成本較低。另一為將含SiO2 之原石在1800℃以上高溫熔融,使玻璃化後再予粉碎之熔融二氧化矽,或稱非結晶二氧化矽。合成二氧化矽可依製程不同分為濕式法與乾式法兩種,濕式法是矽酸鈉(Na2SiO4)與H2SO4 等酸反應而成,或由烷氧矽烷(Alkoxy-Silane , Si (OCH3)n)水解製成;乾式法則由鹵化矽(SiCl4)在高溫水解而成。無論是乾式法或濕式法所製得之二氧化矽,均是非結晶性的,其性質會因反應條件、製造流程不同而異。