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橡胶配方氧化锌粉末[精彩].doc

橡胶配方氧化锌粉末[精彩]

久了久了就变了
2017-12-10 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《橡胶配方氧化锌粉末[精彩]doc》,可适用于综合领域

橡胶配方氧化锌粉末精彩氧化锌粉末氧化锌(英文:ZincOxide)俗称锌白化学式为ZnO是锌的一种氧化物。难溶于水可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂广泛地应用于塑料、陶瓷、玻璃、水泥制品、合成橡胶、润滑油、油漆、药膏、粘合剂、密封剂、颜料、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。自然界中的氧化锌存在于红锌矿中但工业生产中使用的氧化锌通常以燃烧锌或焙烧闪锌矿的方式取得。氧化锌也是一种半导体材料。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大透明度高有优异的常温发光性能在液晶显示器、隔热玻璃、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。编辑本段理化常数CAS编号:化学式:ZnO分子量:外观:白色固体相对密度:熔点:C(分解)沸点:C在水中溶解度:mgmL(C)能带隙:eV标准摩尔生成焓:kJmol标准摩尔熵:J(Kmol)MSDS编号:ICSCEU分类:对环境有害(N)警示性质标准词:R(对水生生物有剧毒可能对水生环境造成长期的不良影响)安全建议标准词:S(物质及容器必须按危险废物放置)、S(防止排向环境)闪点:C编辑本段化学性质氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色。氧化锌晶体受热时会有少量氧原子溢出(C时溢出氧原子占总数)使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色。当温度达C时氧化锌会分解产生锌蒸气和氧气。单质碳可用于氧化锌中锌的还原在高温条件下发生反应:ZnOCZnCO氧化锌是一种两性氧化物难溶于水或乙醇但可溶于大多数酸例如盐酸:ZnOHClZnClHO同时可以与强碱反应生成可溶性锌酸盐例如与氢氧化钠反应:ZnONaOHHONaZn(OH)氧化锌在脂肪酸中可发生缓慢的反应生成相应的羧酸盐如油酸盐和硬脂酸盐。氧化锌可以与硫化氢发生反应在工业生产中该反应常用来除去混合气体中的硫化氢:ZnOHSZnSHO氧化锌与浓氯化锌水溶液混合时生成碱式氯化锌具有类似水泥的硬化性质常用于牙科手术。氧化锌和磷酸反应生成的四水合磷酸锌(Zn(PO)HO)也具有相同的性质。氧化锌与镁粉、铝粉、氯化橡胶、亚麻籽油接触会发生剧烈反应发生起火或爆炸的危险。含有氧化锌的软膏与水混合暴露在紫外线光下则可产生过氧化氢。编辑本段物理性质晶体结构氧化锌两种晶体结构纤锌矿结构、立方闪锌矿结构以氧化锌晶体有三种结构:六边及比较罕见的氯化钠式八面体结构。纤锌矿结构在三者中稳定性最高因而最常见。立方闪锌矿结构可由逐渐在表面生成氧化锌的方式获得。在两种晶体中每个锌或氧原子都与相邻原子组成以其为中心的正四面体结构。八面体结构则只曾在亿帕斯卡的高压条件下被观察到。纤锌矿结构、闪锌矿结构有中心对称性但都没有轴对称性。晶体的对称性质使得纤锌矿结构具有压电效应和焦热点效应闪锌矿结构具有压电效应。纤锌矿结构的点群为mm(国际符号表示)空间群是Pmc。晶格常量中a=埃c=埃ca比率约为接近的理想六边形比例。在半导体材料中锌、氧多以离子键结合是其压电性高的原因之一。力学性能氧化锌的硬度约为是一种相对较软的材料。氧化锌的弹性常数比氮化镓等IIIV族族半导体材料要小。氧化锌的热稳定性和热传导性较好而且沸点高热膨胀系数低在陶瓷材料领域有用武之地。在各种具有四面体结构的半导体材料中氧化锌有着最高的压电张量。该特性使得氧化锌成为机械电耦合重要的材料之一。电学性质在室温下氧化锌的能带隙约为eV因此纯净的氧化锌是无色透明的。高能带隙为氧化锌带来击穿电压高、维持电场能力强、电子噪声小、可承受功率高等优点。氧化锌混入一定比例的氧化镁或氧化镉会使能带隙在eV之间变化。即使没有掺入任何其它物质氧化锌具有N型半导体的特征。N型半导体特征曾被认为与化合物原子的非整比性有关而对纯净氧化锌的研究则成为一个反例。使用铝、镓、铟等第III主族元素或氯、碘等卤素可以调节其N型半导体性能。而要将氧化锌制成P型半导体则存在一定的难度。可用的添加剂包括锂、纳、钾等碱金属元素氮、磷、砷等第V主族元素铜、银等金属但都需要在特殊条件下才具有效用。编辑本段制备途径全球氧化锌的年产量在万吨左右主要有三种生产方法。间接法间接法的原材料是经过冶炼得到的金属锌锭或锌渣。锌在石墨坩埚内于C的高温下转换为锌蒸汽随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌并在冷却管后收集得氧化锌颗粒。间接法是于年由法国科学家勒克莱尔(LeClaire)推广的因此又称为法国法。间接法生产氧化锌的工艺技术简单成本受原料的影响较大。间接法生产的氧化锌颗粒直径在微米左右纯度在之间。按总产量计算间接法是生产氧化锌最主要的方法。间接法生产的氧化锌可用于橡胶、压敏电阻、油漆等产业。锌锭或锌渣的重金属含量直接影响产物的重金属杂质含量重金属含量低的产品还可用于家畜饲料、药品、医疗保健等产业。直接法直接法以各种含锌矿物或杂物为原料。氧化锌在与焦炭加热反应时被还原成金属锌被蒸汽同时再被空气中的氧气氧化为氧化锌以除去大部分杂质。直接法获得的氧化锌颗粒粗产品纯度在之间一般用于要求较低的橡胶、陶瓷行业。湿化学法湿化学法大体可分为两类:酸法与氨法。二者分别使用酸或碱与原料反应而后制备碳酸锌或氢氧化锌沉淀。经过过滤、洗涤、烘干和C的煅烧后最终得到粒径在纳米的高纯度轻质氧化锌。酸法通常是将含锌原料与硫酸反应得到含有重金属离子的非纯净的硫酸锌溶液。然后经过氧化除杂、还原除杂以及多次沉淀除去大量的铁、锰、铜、铅、镉、砷等离子得到纯净的硫酸锌溶液。将此溶液与纯碱中和得到固体的碱式碳酸锌。碱式碳酸锌经洗涤、烘干及煅烧得到轻质氧化锌。酸法生产的产品质量较高。氨法通常是用氨水及碳铵与含锌原料反应得到锌氨络合物然后除杂得到合格的锌氨络合溶液然后经过蒸氨使锌氨络合物转换为碱式碳酸锌。最后经烘干、煅烧而得到轻质氧化锌。氨法的成本相对较低。编辑本段应用领域橡胶制造工业生产的氧化锌有流向橡胶工业。氧化锌和硬脂酸作为橡胶硫化的重要反应物是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能从而有助于轮胎的散热保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。硅酸盐工业氧化锌是水泥的一种添加剂能缩减水泥的硬化时间并提高水泥的防水性能。在玻璃、陶瓷的制作中氧化锌可用作助熔剂降低玻璃和陶瓷的烧结温度。添加铝、镓和氮的氧化锌的透明度达可用作玻璃涂料让可见光通过的同时反射红外线。涂料可涂在窗户玻璃的内或外以达到保温或隔热的效果。医药卫生氧化锌具有除臭、抗菌的功能因而常被添加入棉织物、橡胶、食品包装等。在食品中添加的氧化锌不仅具有一定的防腐作用更能作为锌源为人体补充必需的锌元素。氧化锌可用于改良皮肤健康状况如婴儿爽身粉、尿布疹药膏、锌膏、抗头屑洗发水和防腐药剂。混有约氧化铁的氧化锌被称为炉甘石制造用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂。一些运动绷带也掺入了氧化锌防止运动员在运动中发生软组织损伤。氧化锌吸收波长nm的紫外线的能力格外强因此常应用于各种防晒霜产品中以防止晒伤和其他由紫外线引起的皮肤病。以氧化锌为原料的丁香油氧化锌粘固粉可用作补牙材料或窝洞封闭材料而氧化锌常作为丁香油氧化锌粘固粉的简称。氧化锌是香烟过滤嘴的一种添加物混合氧化锌和氧化铁的木炭过滤嘴能够除去烟雾中的大量氰化氢和硫化氢而不会影响其香味。着色材料锌白颜料氧化锌在颜料中称为锌白其透明度介于立德粉和二氧化钛之间。中国白是一种特殊的锌白是画家绘画的一种颜料。锌白相对于传统的白铅在阳光下能保持永久它不会受含硫空气的污染而且无毒、价廉。含有氧化锌的油漆是传统的金属防腐涂料对镀锌铁效果尤佳。相比有机涂料氧化锌的着色力和遮盖力强而且能够防霉菌、防紫外线辐射具有更好的防腐效果。电子领域氧化锌在常温下的能带隙很高因此常用来制造激光二极管和发光二极管。而相对于能带隙同样很高的氮化镓氧化锌具有更大的激子结合能(室温下约meV)因而发光亮度更高。此外氧化锌在高能射线和湿化学腐蚀下的稳定性也是其被广泛应用的重要原因。掺有铝元素的氧化锌被用作透明电极该复合材料的成本和毒性比传统的氧化铟锡要小得多。氧化锌已经在太阳能电池和液晶显示屏上得到应用。氧化锌也可以用来制造透明薄膜晶体管(TTFT)由于其属于场效应管元件并不需要PN结从而避免了氧化锌难以制成P型半导体的问题。纳米级别大小的氧化锌棒状颗粒被用于制造测定空气成分的传感器。空气中的特定成分与传感器上的各种纳米材料接触并产生对应的电信号。编辑本段使用历史人类很早便学会了使用氧化锌作涂料或外用医药但人类发现氧化锌的历史很难追溯。在古印度医学著作《查卡拉本集》中记载了一种后被认定是氧化锌的药物用来治疗眼疾和外伤。公元世纪希腊医生迪奥斯科里季斯也曾提到用氧化锌做药膏。阿维森纳于年完成的《回回药方》中将氧化锌描述为治疗各种皮肤疾病包括皮肤癌的首选药品。现今人们不再用氧化锌治皮肤癌但仍广泛用于其它普通皮肤病症。罗马人早在公元前年便学会用铜和含氧化锌的锌矿石反应制作黄铜。氧化锌在竖炉中化作锌蒸汽滚进烟道发生反应。迪奥斯科里季斯同样对此有所介绍。公元世纪起印度人认识了锌和锌矿并开始用原始的方式冶锌。冶锌技术在世纪传入中国。年英国布里斯托尔建立了欧洲第一个锌冶炼工厂。氧化锌的另一主要用途是用作涂料称为锌白。年锌白首次成为水彩颜料但锌白难溶于油。不过很快问题就由新的氧化锌生产工艺解决。年勒克莱尔开始在巴黎大规模生产锌白油画颜料到年锌白在整个欧洲流行开来。锌白的纯净度很高以至于在世纪末一些艺术家在画上涂满锌白作为底色然而这些画作经过百年后都出现了裂纹。在世纪后半叶氧化锌多用在了橡胶工业。在世纪年代氧化锌的第二大用途是复印纸添加剂但在世纪氧化锌作复印纸添加剂的做法已经被淘汰。编辑本段安全问题氧化锌可添入食品中以防腐或补充锌元素但是产品要求严格尤要控制有害重金属元素含量。

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