سيليكات الزركونيوم، المعروف أيضًا باسم أورثوسيليكات الزركونيوم أو الزركون، هو مركب كيميائي له الصيغة الكيميائية (ZrSiO4). سيليكات الزركونيوم عادة ما تكون عديمة اللون، ولكن الشوائب تسبب ألوانًا مختلفة. هذا المركب غير قابل للذوبان في الماء والأحماض والقلويات والماء الملكي. لشراء سيليكات الزركونيوم 5 ميكرون من إيطاليا، اتصل بشركة به نجاد القابضة.

توجد سيليكات الزركونيوم في الطبيعة على شكل معدن الزركون. الزركون هو معدن ينتمي إلى مجموعة اللاسيليكات وهو معدن شفاف أو معتم يتبلور في النظام الرباعي. يمكن إنتاج سيليكات الزركونيوم عن طريق الجمع بين SiO2 وZrO2 في فرن القوس الكهربائي أو عن طريق تفاعل ملح الزركونيوم مع سيليكات الصوديوم في محلول مائي. 

ما هو سيليكات الزركونيوم؟

سيليكات الزركونيوم أو الزركون هو منتج شائع للتعدين ومعالجة رواسب الرمال المعدنية الثقيلة.يتم استخراج الزركون بشكل رئيسي في أستراليا وجنوب أفريقيا، ويمكن استخدامه كرمل خشن أو طحنه إلى مسحوق ناعم. وقد أدت خصائصه إلى استخدامه في العديد من المنتجات اليومية، بما في ذلك بلاط السيراميك والمزروعات الطبية، بالإضافة إلى التطبيقات الصناعية الكبرى.

يمكن معالجة الزركون لتكوين الزركونيا عن طريق ذوبان الرمال في درجات حرارة عالية جدًا لتكوين الزركونيا المنصهرة، ويسمى أيضًا أكسيد الزركونيوم (ZrO2)، وهو مشتق آخر من الزركون، وهو العنصر الكيميائي Zr الموجود في الجدول الدوري معدن رمادي فضي. باعتباره العنصر الثامن عشر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية، فهو يتواجد عادةً في معدن الزركون على شكل سيليكات ونادرًا في معدن البلديت على شكل أكسيد. يحتوي الزركون على محتوى نظري يبلغ 67% زركونيا و32% سيليكا ويمكن أن يحتوي عادة على نسب صغيرة من الهافنيوم في حدود 0.2 إلى 4%.أنواع سيليكات الزركونيوم

يتم إنتاج مسحوق الزركون عن طريق طحن رمل الزركون، عادة في مطاحن الكرة في شكل جاف أو ملاط. يتم استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك السيراميك، وطلاء قوالب الصب، والأصداف الخزفية لصب الاستثمار، والحراريات، ومنتجات الاحتكاك، والألياف العازلة والزجاج، اعتمادًا على التطبيق، هناك مواصفات مختلفة لحجم الجسيمات، عادةً 200 شبكة (75 ميكرومتر). ) وشبكة 3225 (45 ميكرومتر). يتم تعبئة مسحوق الزركونيوم في أكياس كبيرة أو أكياس ورقية أو يتم تسليمه في صهاريج (على شكل مسحوق أو ملاط / سائب).

يستخدم مسحوق الزركون في صناعات السيراميك والزجاج والحراريات والزجاج البلاستيكي. يمكن أن تساعد إضافة كمية صغيرة من الزركون في تحسين القوة الميكانيكية للزجاج وإنشاء مقاومة للقلويات ضد الألياف الزجاجية المستخدمة في الخرسانة المسلحة بالزجاج.يمكن أيضًا استخدام مسحوق الزركونيوم كمركب حراري لأفران التزجيج، كمركب ناعم في أشكال الزركونيوم المقاومة للحرارة المضغوطة، وكمادة مالئة في راتنجات الإيبوكسي. ويستخدم الزركون المطحون، "مسحوق الزركونيوم"، أيضًا في المنتجات المقاومة للحرارة والاحتكاك.

الخواص الفيزيائية والكيميائية لسيليكات الزركونيوم

الزركون مستقر للغاية (مقاوم للحرارة، صلب، كثيف). تستخدم كميات كبيرة من الزركون في صناعة البلاط والأدوات الصحية والأطباق (لجعل الطلاء الزجاجي غير شفاف). يعتبر رمل الزركون (الذي يتم طحنه لإنتاج مساحيق سيليكات الزركونيوم) هو المصدر الرئيسي لإنتاج زركونيا ZrO2.

إن جزيئات الزركون الزاويّة الفردية صلبة جدًا ومقاومة للحرارة ومن المدهش أنها لا تذوب بسهولة في ذوبان التزجيج، حتى لو تم طحنها إلى أحجام جسيمات صغيرة جدًا. معامل انكسار الزركون مرتفع (خاصة الزركون الميكروني، حجمه أقل من 5 ميكرون).ومع ذلك، فقد أشارت بعض المصادر إلى الزركون كمصدر لـ SiO2 في التزجيج (بمعنى أنه يتحلل).

هذا الرأي مقبول لأن الكميات الصغيرة من الزركون لا تجعل الطلاء الزجاجي معتمًا، في الواقع يتم إضافته عمدًا لزيادة معامل الانكسار لتشجيع الوضوح العالي واللمعان. وهذا يعني أنه عندما تكون النسبة منخفضة تذوب وعندما ترتفع تصبح معتمة. ومن المثير للاهتمام أنه يذوب جيدًا بنسب منخفضة مما يزيد في بعض الأحيان من وضوح الطلاء الزجاجي (لأنه يحتوي على معامل انكسار مرتفع).

تطبيقات سيليكات الزركونيوم

يعد حرق الزركون بالليزر كمادة خزفية تستخدم في صب الأصداف واللب بديلاً جذابًا للطريقة التقليدية والمستهلكة للوقت لإنتاج هذه الأصداف من الشمع.

لقد حظي هذا المركب مؤخرًا بالاهتمام نظرًا لخصائصه المتميزة كعازل للكهرباء.إنه مستقر حرارياً مع Si وهو حاجز جيد ضد انتشار الأكسجين. تم ترسيب طبقات رقيقة من هذه التركيبة عن طريق الترسيب وترسيب الطبقة الذرية ALD. تم عرض تحسين عملية ALD لترسيب أفلام الزركون مع مزيج من سلائف ZrCl4 وTBOS. تعتبر سيليكات الزركونيوم (ZrSiO4) من أهم المركبات التي يتم الحصول عليها من رمال الزركونيوم. Baddeleyite هو شكل طبيعي من الزركونيا (ZrO2).

يستخدم الزركون عادة في طلاء الزجاج للتلميع (تحويل الزجاج الشفاف إلى طلاء معتم). لا يحتوي شكل السيليكات أو الزركونيوم على طلاء زجاجي غير شفاف (مثل أكسيد الزركونيوم النقي، وهو في الواقع ثاني أكسيد الزركونيوم). تختلف الكمية الدقيقة المطلوبة من هذه المادة بين أنواع مختلفة من التزجيج. تعتبر نسبة 10-12% أمرًا طبيعيًا، ولكن قد تكون هناك حاجة إلى نسبة تصل إلى 20% لجعل بعض أنواع الطلاء الشفاف معتمة. وعند الوصول إلى نقطة التشبع، يبدأ التبلور ويكون أكثر فعالية عند درجات الحرارة المنخفضة. يمكن أن يكون أكسيد القصدير مادة معتمة أكثر فعالية من الزركون.من الأفضل أن تعرف:

باعتباره معتمًا للتزجيج، غالبًا ما يتميز اللون الأبيض الذي تنتجه سيليكات الزركونيوم بأنه "حوض المرحاض الأبيض". في المقابل، يمكن لأكسيد القصدير أن ينتج لونًا أزرق-أبيض في الغالب، ولكن قد يتغير لون القصدير (نحو اللون الوردي) في حالة وجود الكروم في جو الفرن. إذا كان الظل الأبيض أكثر من اللازم، فيمكن تقويته عن طريق نقل جزء من حمولة البساط إلى القصدير أو إضافة كمية صغيرة من اللون (على سبيل المثال، الأزرق والبني والرمادي).

يؤدي التمدد المنخفض للزركون إلى تقليل الكهرباء في الزجاج. في التزجيج غير المزجج، يمكن أن يؤدي وجود كمية كافية من الزركون إلى تقليل التمدد الحراري إلى النقطة التي يوجد فيها خطر التقطيع (قد تحتاج تركيبة التزجيج إلى تعديل لاستيعابها، على سبيل المثال، المزيد من الزركون سيقلل من التمدد الحراري للتزجيج).من الأفضل استبعاد كيمياء مادة الزركونيوم من المشاركة في حسابات كيمياء الطلاء الزجاجي ومعاملتها ببساطة كمواد مضافة (ثم فكر في تأثيرها على خصائص الطلاء الزجاجي على المستوى الفيزيائي وليس الكيميائي).

يعمل الزركون المنصهر على تقوية التزجيج (يزيد من التوتر السطحي) وهذا غالبًا ما يحتاج إلى أخذه في الاعتبار (حتى لو ثبت كيميائيًا أنه سائل بدرجة كافية). يمكن أن تواجه مواد التزجيج التي تفتقر إلى سيولة الذوبان مشاكل مثل الزحف والتقرح والثقب، لأنها أقل قدرة على علاج الاضطرابات.

ونظرًا لثباته الحراري العالي، يُستخدم الزركون في صناعة الحراريات عالية التقنية والأجسام الخزفية والقشور والمواد، وحتى الأسنان الاصطناعية. الألومينا المكلسة هي بديل لصنع الحراريات الفائقة، ولكنها تتمتع بتمدد حراري أعلى بكثير وموصلية حرارية أعلى.سعر بيع وشراء سيليكات الزركونيوم

لقد أصبح الزركون باهظ الثمن للغاية لدرجة أن كبار المنتجين فكروا أو قاموا بالفعل بتخفيف منتجاتهم بمواد أخرى (مثل الكاولين). لذلك، إذا لم يكن طلاء الزجاج الخاص بك معتمًا كما كان من قبل، فهذا طبيعي. يجب أيضًا توخي الحذر عند اختبار خامات الزركون مسبقًا، حيث تختلف جودتها. ولهذا السبب، تقوم بعض الشركات بتسويق موادها على أنها "بدائل للزركونيوم".

السوق الأكثر أهمية لإنتاج حجم الزركون هو صناعة السيراميك. في هذا القسم، يكون التطبيق الرئيسي للزركون بمثابة طلاء (أو تبييض) للجسم وسطح من السيراميك. كمسحوق الزركون الناعم، يمكن استخدامه مباشرة في خليط السيراميك لزيادة بياض جسم السيراميك بالكامل، أو استخدامه على شكل موجات لإنتاج طبقة بيضاء غير شفافة تخفي لون الجسم.يتم استخدامه كمادة خام في طلاء السيراميك لزيادة الشفافية أو في المركبات المستخدمة لإنتاج طلاء زجاجي لامع وغير لامع وأبيض. عند استخدامه في طلاء الأسطح، يزيد الزركون بشكل كبير من مقاومة التآكل والهجوم الكيميائي.

الميزات التي تجعل الزركون معتمًا مناسبًا هي مؤشر انكساره العالي. تعمل حبيبات الزركون المطحونة على تشتيت الضوء المرئي، مما يجعل السيراميك يبدو أبيضًا ولامعًا ومعتمًا. هناك العديد من الأنواع المختلفة من معتمات الزركونيوم، بما في ذلك منتجات 10 ميكرومتر و5 ميكرومتر و1 ميكرومتر مع D50s تتراوح من 2 ميكرومتر إلى 1 ميكرومتر. لشراء الزركونيوم 5 ميكرون من إيطاليا، اتصل بشركة به نجاد القابضة.هذه الشركة هي المستورد الوحيد للزركونيوم الإيطالي 5 ميكرون في إيران ويمكنك أيضًا الاستفادة من خدمات ما بعد البيع لهذه الشركة أثناء تسليم الزركونيوم في الوقت المحدد