O algodão de quartzo é uma matéria-prima com areia de quartzo de alta pureza (teor de SiO₂ geralmente ≥ 99,9%), material de fibra inorgânica fundido, roscado ou desenhado, com alta temperatura, resistência à corrosão, baixa condutividade térmica, estabilidade química e outras propriedades essenciais, seus usos abrangem amplamente indústria, laboratório, proteção ambiental, novas energias e outras áreas, especificamente pode ser dividido em as seguintes categorias de acordo com o cenário de aplicação:
Área de laboratório: "materiais auxiliares essenciais" para pré-tratamento de amostras e proteção de instrumentos
Em cenários de laboratório como análise química, caracterização de materiais, o quartzo é usado principalmente para "filtragem, adsorção, suporte" para resolver problemas de interferência de impurezas e proteção de instrumentos no processamento de amostras:
Limpeza de amostras e proteção de colunas na análise cromatográfica
Como preenchimento de revestimento para a entrada de amostras de cromatografia a gás (GC) / cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC): o algodão de quartzo é inerte (não reage químicamente com a amostra) e pode filtrar as impurezas sólidas na amostra (como partículas, resíduos de alto ponto de ebulição) para evitar que ela entre na coluna cromatográfica causando bloqueio da coluna; Ao mesmo tempo, a amostra líquida pode ser "dispersa em pequenas gotas", melhorando a eficiência da gasificação da amostra, reduzindo a largura do pico e garantindo a precisão da análise.
Por exemplo, ao detectar resíduos de pesticidas em alimentos, as impurezas como óleo e pigmentos no líquido de extração da amostra serão adsorvidas pelo algodão de quartzo para evitar a poluição da coluna cromatográfica e prolongar a vida da coluna.
Filtração e adsorção no pré-tratamento da amostra
Para extração em fase sólida (SPE), dissolução em microondas e outras etapas de pré-tratamento: o algodão de quartzo pode servir como camada de filtro para separar partículas sólidas em amostras (por exemplo, lama em amostras de solo, fibras em amostras de plantas); Também pode absorver impurezas polares em amostras (como umidade, ácidos orgânicos de pequenas moléculas) para melhorar a precisão da detecção posterior.
Por exemplo, quando uma amostra de metal é dissolvida por microondas, a solução filtrada com algodão de quartzo pode remover o precipitado de óxido não completamente dissolvido e evitar interferir com os resultados do espectro de absorção atómica (AAS).
Suporte e isolamento em experimentos de alta temperatura
Em equipamentos de alta temperatura como fornos de Maver, fornos tubulares, o algodão de quartzo pode servir como material de suporte para o veículo da amostra (por exemplo, barco de quartzo de suporte, crucel) ou preenchimento para desempenhar um papel de isolamento térmico nas fendas do instrumento para evitar a perda de calor e evitar a poluição causada pelo contato direto das peças metálicas com a amostra (por exemplo, dissolução de íons metálicos).
Sector industrial: "materiais funcionais" para cenas de alta temperatura e corrosão
Na produção industrial, o algodão de quartzo é resistente a altas temperaturas (a temperatura de uso a longo prazo pode chegar a 1000-1200 ° C, a curto prazo pode ser resistente a mais de 1400 ° C), as propriedades resistentes a ácidos e álcalis, tornando-se um material-chave para equipamentos de alta temperatura e engenharia anticorrosiva:
Isolamento e aquecimento de equipamentos de alta temperatura
Como material de isolamento do revestimento do forno, caldeira e forno de cracking: o fator de condutividade térmica do algodão de quartzo é extremamente baixo (cerca de 0,03 W / (m · K) a 200 ° C), muito inferior ao algodão isolante convencional (como algodão de rocha, algodão de vidro), pode reduzir eficazmente a perda de calor do equipamento e reduzir o consumo de energia; Ao mesmo tempo, suas propriedades de alta temperatura podem se adaptar ao ambiente de alta temperatura dentro do forno, evitando que o material de isolamento envelheça e queime a altas temperaturas.
Por exemplo, um forno de vidro preenchido com quartzo pode reduzir a temperatura da superfície de 500 ° C para abaixo de 80 ° C, melhorando a segurança operacional.
Auxiliar na fundição de metais e no tratamento térmico
No processo de fundição e recolha de metais como liga de alumínio, aço inoxidável e outros, o algodão de quartzo pode ser usado como "material de cobertura" para proteger a superfície líquida do metal e prevenir a oxidação; Também pode ser usado como "material de vedação" para fornos de tratamento térmico, preenchendo as fendas da porta do forno, mantendo a atmosfera inerte no forno (como nitrogênio, argônio) e evitando a oxidação ou carbonização de metais.
Revestimento de tubos e equipamentos resistentes à corrosão
Para tubos, tanques de armazenamento que transportam ácidos fortes (como ácido sulfúrico, ácido nítrico), álcalis fortes (como hidroxido de sódio) ou solventes orgânicos, o quartzo pode servir como revestimento ou junta, usando sua estabilidade química (não reagindo com ácidos e álcalis) para evitar a corrosão do equipamento, enquanto desempenha um papel de vedação, amortiguação de choques e prolonga a vida útil do equipamento.
Ambiente e novas energias: veículos-chave para a filtração e a catálise
Na governança ambiental e na produção de novas energias, o quartzo é usado principalmente para "filtragem de poluentes" e "veículos catalisadores", desempenhando um papel auxiliar de separação e catalisação eficientes:
Filtração de alta temperatura no tratamento de gases de escape
Como filtro de alta temperatura para gases de escape industriais (como fumo de usinas elétricas, gases de escape de queima de lixo): o algodão de quartzo pode filtrar as partículas de poeira nos gases de escape (como PM2,5, cinzas voadoras) em ambientes de alta temperatura de 300-800 ° C, ao mesmo tempo que resiste à corrosão dos gases ácidos nos gases de escape (como SO₂, NOx) para evitar a falha do filtro.
Por exemplo, no sistema de tratamento de gases de escape de uma instalação de incineração de resíduos, os sacos de filtro de quartzo podem efetivamente reter partículas transportadoras de poluentes como dioxinas e melhorar o efeito de purificação.
Veículos catalíticos oxidativos avançados no tratamento de água
No tratamento de águas residuais orgânicas difíceis de degradar (como águas residuais de impressão e tintura, águas residuais farmacêuticas), o algodão de quartzo pode servir como "veículo catalisador", carregando dióxido de titânio (TiO₂), catalisador de ozônio, etc., acelerando a degradação dos poluentes orgânicos através da sinergia adsorção-catalisação; Sua estrutura porosa também aumenta a área de contato das águas residuais com o catalisador e melhora a eficiência do tratamento.
Isolamento e isolamento de baterias de nova energia
Na produção de baterias de íons de lítio e células de combustível, o quartzo pode servir como "camada de isolamento entre as células", evitando que o sobreaquecimento local desencadeie uma perda de controle térmico durante o curtocircuito da bateria; Também pode servir como "camada de suporte do material do eletrodo", usando a sua alta estabilidade para evitar a reação com o eletrólito e melhorar a segurança e a vida útil da bateria.