Siyah talk, ana kimyasal bileşimi Mg3(Si4O10)(OH)2 olan bir silikat mineralidir. Grafen benzeri organik maddesi nedeniyle siyah veya gri-siyah görünür. Yumuşaktır ve iyi elektriksel yalıtım ve ısı direncine sahiptir. Güçlü asitlere ve alkalilere karşı dirençlidir, gres üzerinde güçlü bir adsorpsiyon etkisine sahiptir ve mükemmel yağlama özelliğine sahiptir. Kalsinasyondan sonra beyazlığı 97%'ye kadar ulaşabilir.
Şu anda esas olarak Guangfeng, Jiangxi'de dağıtılmaktadır; Jiujiang, Jiangxi; Kapeng, Hunan; Pingyuan, Guangdong; Luchuan, Guangxi; Fengdu, Chongqing; ve diğer yerler. Guangfeng, Jiangxi'deki rezervler tek başına 1 milyar tonu aşıyor.
Çin'in Bazı Bölgelerindeki Siyah Talkın Kimyasal Bileşimi (Kütle Oranı/%)
| Köken | SO₂ | Al₂O₃ | Fe₂O₃ | K₂O | N₀O | CaO | MgO | TiO₂ | Niyet Mektubu |
| Jiangxi Guangfeng | 55.84 | 0.34 | 0.13 | — | — | 4.34 | 27.86 | — | 11.14 |
| Jiangxi Jiujiang | 61.56 | 5.86 | 2.58 | 0.57 | 0.14 | 2.32 | 17.16 | 0.19 | 8.89 |
| Hunan Huajie | 61.59 | 2.88 | 1.57 | 0.28 | 0.12 | 1.82 | 23.37 | 0.10 | 7.37 |
| Guangdong Pingyuanı | 53.10 | 0.49 | 0.48 | 0.02 | 0.12 | 7.18 | 27.17 | 0.07 | 10.92 |
| Guangxi Wuzhou | 57.56 | 1.03 | 0.42 | — | — | 1.18 | 28.21 | 0.07 | 10.86 |
| Chongqing Fengdu | 61.52 | 2.13 | 1.06 | — | — | 2.89 | 22.80 | — | 9.58 |
Siyah talk, öncelikle günlük seramik, kauçuk, plastik, kaplama ve kağıt üretiminde dolgu maddesi olarak kullanılır. Araştırmalar, yeni enerji, çevre koruma, tıp, antibakteriyel uygulamalar ve ince kimyasallar gibi alanlarda da benzersiz özelliklere sahip olduğunu göstermiştir. Yüksek katma değerli ürünler geliştirme potansiyeline sahiptir.
Siyah Talkın 12 Başlıca Kullanım Alanı
1. Grafen Kompozit Malzemeler
Wu Xiaowen'in ekibi, farklı sıcaklık ve atmosferlerde kalsinasyon veya karbonizasyon sırasında faz davranışındaki değişiklikleri incelemek için hammadde olarak siyah talk kullandı. Daha sonra, grafen takviyeli enstatit bazlı kompozit malzemeler hazırlamak için kalsine edilmiş/karbonize edilmiş ürünleri hammadde olarak sinterlediler.
Sonuçlar, azot atmosferinde yüksek sıcaklık işleminden sonra talk tozunda çok katmanlı grafenin bulunduğunu ve bunun kompozit malzemenin performansını artırmada önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Azot atmosferinde karbonize edilmiş ürünle hazırlanan kompozit malzemeye kıyasla, hava atmosferinde kalsine edilmiş ürünle hazırlanan kompozit malzemenin ortalama eğilme dayanımı yaklaşık 10 MPa artarken, özdirenci bir mertebe daha düşük ve ortalama ısı iletkenliği yaklaşık 6,2×10⁻¹ W/(m·K) artmaktadır.
2 Elektrot Malzemeleri
Fan Peng ve meslektaşları, doğal siyah talkı hammadde olarak kullanarak asit işlemiyle yeni bir karbon malzeme türü olan FC'yi elde ettiler. Malzemeyi sırasıyla 500℃ ve 800℃'de ısıl işleme tabi tutarak ısıl işlem görmüş FC500 ve FC800 örneklerini elde ettiler.
Bunlar arasında, 800℃'de ısıl işlemden sonra, karbon malzemenin yüzeyindeki florlu fonksiyonel gruplar tamamen giderildi. Malzemenin yapısal kusurları arttı, ilk geri dönüşümsüz kapasite azaldı ve elektronik iletkenlik arttı. Sonuç olarak, daha yüksek ilk Coulomb verimliliğine, daha iyi hız performansına ve döngü performansına sahiptir. FC800 elektrodunun 0,1C hızındaki özgül kapasitesi 477 mAh/g'dir ve çeşitli hız koşulları altındaki özgül kapasitesi, ticari grafit negatif elektrodunkinden daha yüksektir. Döngü performansı da hem FC hem de FC500 elektrotlarından daha iyidir.
3 Çevre Dostu Malzeme
Qin Wenli ve meslektaşları, yerinde sentez teknolojisi kullanarak siyah talk/NiTiO3 kompozit malzemeleri hazırladılar. NiTiO3, dielektrik kaybını artırdı ve malzemenin elektromanyetik dalga soğurma performansını geliştirdi. Elektromanyetik dalga soğurma performansı, siyah talk/NiFe2O4 kompozit malzemelerinin performansı ile karşılaştırıldı ve siyah talkın elektromanyetik dalga soğurmadaki uygulama alanını genişletti.
Hazırlanan siyah talk/NiFe2O4 kompozit malzeme, iyi bir elektromanyetik dalga soğurma performansı sergilemektedir. Mikrodalgaların yardımıyla, bozunması zor kirleticiler üzerinde güçlü bir bozunma etkisi göstermekte ve siyah talkın kirletici bozunmasındaki uygulama alanını daha da genişletmektedir.
4 Özel Seramik Malzeme
Yüksek sıcaklıkta kalsinasyon işleminden sonra, siyah talkın ana fazları magnezyum silikat ve kuvarsdır; bunların her ikisi de düşük dielektrik sabitine sahip bileşenlerdir. Bu nedenle, siyah talkın düşük maliyetli, düşük dielektrik sabitli seramik malzemeler için aday bir sistem olması beklenmektedir.
Liu Zizheng ve meslektaşları, Jiangxi'deki Guangfeng siyah talk madenini araştırma nesnesi olarak kullanarak siyah talk bazlı mikrodalga dielektrik seramik malzemeler hazırladılar. Çalışma, siyah talk seramiklerinin MgSiO3 enstatit fazı ve SiO2 kuvars fazı ile birlikte bulunduğunu göstermektedir. Sinterleme yoğunluğu ve numune bileşimi, seramik malzemelerin mikrodalga dielektrik özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Sinterleme sıcaklığı 1325°C olduğunda, numune εr = 5,11, Qxf = 56782 GHz ve τf = -17,85×10⁻⁶/°C değerleriyle en iyi mikrodalga dielektrik performansını sergilemektedir. Bu araştırma, siyah talkın yüksek değerli kullanımına yönelik yeni fikirler sunmanın yanı sıra, 5G ticari mikrodalga cihazlarında kullanılan seramik malzemeler için yenilikçi çözümler de sunmaktadır.
5 Sürtünme Malzemeleri
Sürtünme malzemelerinde kullanıldığında, çok sayıda ikincil temas yüzeyi oluşturarak sürekli olarak temas noktaları kurar ve bunların değişimlerini azaltır. Bu da sürtünme katsayısının kararlılığını önemli ölçüde artırır.
Shang Xi ve meslektaşları, sürtünme malzemelerinde sürtünme katsayısı dengeleyici olarak kullanımının fren balatalarının genel performansı üzerindeki etkisini incelediler.
Sürtünme performansına sürtünme önleyici dolgu maddelerinin etkisini değerlendirmek için üç faktörlü (kok tozu, yapay grafit ve siyah talk) iki seviyeli ortogonal bir deney tasarladılar.
Sonuçlar, yüksek sıcaklıklarda siyah talk, kok tozu ve yapay grafit arasındaki sinerjinin arttığını ve aşınmayı etkili bir şekilde azalttığını göstermektedir. Toplam aşınma oranı 2,49×10⁻⁷ cm³/(N·m)'den 1,84×10⁻⁷ cm³/(N·m)'ye düşmüştür.
Bunlar arasında, %6 ağırlık oranında kok tozu, %9 ağırlık oranında yapay grafit ve %7 ağırlık oranında siyah talk karışımı en iyi sürtünme katsayısı kararlılığını göstermiştir.
6 Antibakteriyel Malzeme
Asit ile aktive edilmiş mineraller, Ag, Cu²⁺ ve Zn²⁺ gibi antibakteriyel metal iyonlarını yerleştirmek için fonksiyonel katyon taşıyıcıları olarak kullanılır. Aktif iyonlar minerallerde stabil bir şekilde tutulur ve yavaş ve güvenli bir şekilde salınarak antibakteriyel ve bakterisidal etkiler gösterir.
Meng Yuhang ve meslektaşları, 700°C'de kalsine edilmiş siyah talkın (Talk) kararlı katmanlı yapısı, iyi biyouyumluluğu ve antibakteriyel özelliklerine dayanarak, çözelti sisteminde yerinde çöktürme yoluyla yeni bir antibakteriyel malzeme olan ZnO/Talk siyah talkı hazırladılar.
Antibakteriyel deney sonuçları, Z/T-30 konsantrasyonu 1 mg/mL olduğunda antibakteriyel oranının 100%'ye yaklaştığını, bunun da GB/T21510-2008 "Nano-inorganik Malzemelerin Antibakteriyel Özelliklerinin Test Yöntemleri" standardında belirtilen 5 mg/mL değerinden çok daha düşük olduğunu göstermiştir. Z/T-30 konsantrasyonu 2 mg/mL olduğunda ise L929 hücrelerinin hayatta kalma oranı 84% olup, bu değer 75% eşiğinden hala yüksektir ve önemli bir sitotoksisite gözlenmemiştir. Ayrıca, Talk ile karşılaştırıldığında, Z/T-30 daha az Mg²⁺ sızdırmıştır, bu da malzemenin geniş spektrumlu antibakteriyel özelliklerini iyileştirmeye yardımcı olur. Bu nedenle, Z/T-30 mükemmel antibakteriyel aktivite ve iyi biyouyumluluk sergileyerek gelecek vadeden bir inorganik antibakteriyel malzeme haline gelmektedir.
7 Tıp
Siyah talkın kimyasal bileşimi düşük toksisiteye sahiptir ve kil benzeri mineral yapısı hemostatik, çatlama önleyici ve adsorpsiyon etkileri sağlar. Yağı, insan vücudu atıkları ve organik maddeleri etkili bir şekilde emerek hemostaz, sterilizasyon ve antibakteriyel etkilerde rol oynar. Ayrıca ilaç katkı maddesi olarak da kullanılabilir.
8 Dolgu
Siyah talk, günlük kullanım seramiklerinin üretiminde kullanılır. Seramiklerde homojen yoğunluk, pürüzsüz yüzeyler ve kalsinasyondan sonra iyi bir parlaklık elde edilmesine yardımcı olur. Seramikler, çeşitli bileşenlerin oranına bağlı olarak farklı renkler gösterebilir.
9 Plastik
Plastiklere siyah talk tozu eklemek, kimyasal direnci, ısı direncini, stabiliteyi, sertliği, çekme dayanımını, sürünme direncini ve elektriksel yalıtımı iyileştirir.
10 Kauçuk
Kauçukta, siyah talk pudrası plastisiteyi ve yapışmayı azaltır ve yüzey pürüzsüzlüğünü artırır. Genellikle ısıya dayanıklı, aside dayanıklı, alkaliye dayanıklı ve yalıtım amaçlı kauçuk ürünlerinde kullanılır.
Örneğin, otomobil lastiklerindeki karbon siyahının bir kısmının siyah talk pudrası ile değiştirilmesi, kauçuğun ısıya dayanıklılığını artırabilir.
11 Kaplama
Kaplamalarda siyah talk tozu eklenmesi, üretim maliyetlerini düşürürken kesme dayanımını, basınç dayanımını ve çekme dayanımını artırır, deformasyon dayanımını, uzama ve termal genleşme katsayılarını ise azaltır.
12 Kağıt Yapımı
Kağıt üretim endüstrisinde siyah talkın kullanımı büyük bir potansiyel taşımaktadır. Bir yandan, yüksek kaliteli beyaz talk madenleri her geçen yıl azalmakta ve kağıt üretimi için gerekli beyazlık şartlarını karşılayan madenlerin sayısı giderek düşmektedir.
Siyah talk, organik madde ve serbest karbon içerdiği için siyah veya gri-siyah bir görünüme sahip olsa da, kalsinasyondan sonra beyazlığı 91%'nin üzerine, hatta 97%'ye kadar ulaşabilir. Bu da onu beyaz talkın beyazlığını aşan yüksek kaliteli bir dolgu maddesi yapar. Öte yandan, siyah talkın pul pul yapısı, iyi yalıtım özelliği, ısı direnci, adsorpsiyon ve kayganlık özelliği kağıda ek işlevsellik kazandırır. Genellikle kağıt üretim endüstrisinde dolgu maddesi ve reçine işleme ajanı olarak kullanılır.
Çözüm
Siyah talkın kullanımı yeni bir gelişme değildir; uzun zamandır seramik malzemeler, kauçuk, plastikler ve kaplamalar için dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır.
Ancak, siyah talkın uygulama değeri bu alanlarla sınırlı değildir. Yeni enerji ve yeni malzemelerdeki potansiyeli zaten kabul görmüştür. Dahası, geniş rezervleri, yüksek katma değerli ürünlerin geliştirilmesini piyasa trendleriyle daha uyumlu hale getirir ve daha büyük bir geliştirme potansiyeli sunar.
Epic Powder Machinery Hakkında
Epik Toz Makineleri, Çin'in Qingdao şehrinde bulunan firmamız, yüksek performanslı ultra ince öğütme çözümleri sağlama konusunda lider konumdadır. Onlarca yıllık deneyimimizle, gelişmiş makinelerimiz de dahil olmak üzere hava sınıflandırıcı Epic Powder, öğütme değirmenleri ve jet değirmenleri de dahil olmak üzere çok çeşitli sektörlere hizmet vermektedir. Müşterilerimizin toz işleme ihtiyaçlarını optimize etmelerine yardımcı olmayı, her üründe verimlilik, hassasiyet ve en yüksek kaliteyi sağlamayı taahhüt ediyoruz. Seramik, ilaç veya ince toz üretimi gerektiren herhangi bir sektörde olsanız da, Epic Powder, en son teknolojiye sahip öğütme teknolojisi için güvenilir ortağınızdır.
