분말 소재 분야에서 이산화규소(SiO₂)는 중심적인 위치를 차지합니다. 다양한 형태와 광범위한 응용 분야를 가지고 있기 때문입니다. 그러나 석영 분말, 실리카 흄, 마이크로실리카, 백색 카본 블랙과 같은 다양한 제품 형태는 종종 혼동됩니다. 이러한 소재들은 모두 같은 원료에서 유래했지만, 물리적 특성, 생산 공정, 응용 분야에서 상당한 차이를 보입니다. 소재 선택, 공정 최적화, 제품 혁신을 위해서는 이들을 명확하게 구분하는 것이 매우 중요합니다. 이 글에서는 이러한 네 가지 일반적인 실리콘 기반 분말의 차이점과 공통점을 명확하게 분석합니다. 이를 통해 소재 특성을 정확하게 이해하고 제품 연구, 개발 및 생산을 효과적으로 수행할 수 있도록 돕겠습니다. 에픽 파우더는 초미세 석영 분쇄, 정밀 분류 및 표면 개질에 주력하고 있습니다. 당사가 자체 개발한 분쇄기와 공기 분류기는 고성능 분말 생산에 널리 적용되고 있습니다.
네 가지 실리콘 기반 분말의 차이점
석영 분말과 규소 흄은 모두 결정질 SiO₂ 분말을 지칭하며, 본질적으로 암석을 미세한 입자로 분쇄하여 얻습니다. 석영 분말은 비교적 입자가 굵은 반면, 규소 흄은 더 미세합니다. 다양한 가공 장비를 사용하여 원석영을 분쇄하면 석영 분말을 얻을 수 있습니다. 반면 규소 흄은 석영 광석을 특정 순도로 분쇄하거나 화학적 방법을 통해 미세한 규소 입자를 얻어 생산하는 초미세 분말입니다. 그러나 물리적 특성, 화학적 조성 및 적용 분야에서 차이가 있습니다.
미세실리카(실리카 흄이라고도 함)는 제련로에서 발생하는 연기와 먼지로부터 수집되는 산업 부산물입니다. 미세실리카는 실리카 함량이 높은 미세 먼지로 구성되어 있습니다. 배출되는 연기에서 SiO₂는 전체 먼지의 약 90%를 차지하며, 입자 크기가 나노미터 수준으로 매우 작기 때문에 "실리카 흄"이라는 이름이 붙었습니다.
백색 카본 블랙은 기상법이나 침전법과 같은 화학적 방법을 통해 생산되는 초미세 실리카 분말입니다. 백색 분말, 과립 또는 불규칙한 덩어리 형태로 나타납니다. 기상법으로 제조된 백색 카본 블랙은 순도 99%에 달하고 입자 크기가 10~20nm인 나노 실리카로만 구성되어 있지만, 제조 공정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 침전법으로 제조된 백색 카본 블랙에는 전통적인 침전법과 특수 침전법이 있습니다. 전통적인 침전법은 황산, 염산, CO₂, 규산나트륨 등을 원료로 사용합니다. 특수 침전법은 초중력법, 졸-겔법, 화학적 결정화, 이차 결정화, 역마이셀 미세유화법과 같은 특수 기술을 사용합니다. 백색 카본 블랙은 SiO₂·nH₂O의 조성을 갖는 다공성 물질이며, 여기서 nH₂O는 표면의 수산화기 형태로 존재합니다. 내열성, 불연성, 무취이며 우수한 전기 절연성을 가지고 있습니다.
실리카 흄
실리카 흄은 전기 아크로에서 원소 실리콘 또는 실리콘 함유 합금을 생산하는 과정에서 발생하는 부산물로 생성되는 매우 미세한 비결정질 실리카입니다. 이 재활용 재료는 콘크리트에 단독 성분으로 직접 첨가하거나 포틀랜드 시멘트와 실리카 흄을 혼합하여 사용할 수 있습니다.
실리카 흄은 주로 비정질(비결정질) 이산화규소(SiO2)로 구성됩니다. 개별 입자는 매우 작아서 일반 시멘트 입자 크기의 약 1/100 정도입니다. 미세한 입자, 넓은 표면적, 높은 SiO2 함량 때문에 실리카 흄은 콘크리트에 사용될 때 매우 반응성이 높은 포졸란입니다.
실리카 흄의 이점
- 수분 함량이 낮은 규산흄 콘크리트는 염화 이온의 침투에 대한 저항성이 매우 높아 제빙이나 해수염으로 인한 부식을 방지합니다.
- 습식 또는 건식 형태로 제공됩니다.
- 일반 포틀랜드 시멘트보다 100배 더 미세한 작은 입자 크기는 볼 베어링 효과를 제공하여 요변성을 향상시키고 결과적으로 콘크리트의 점도를 조절합니다.
- 실리카 흄 입자의 넓은 표면적은 콘크리트 내부의 물의 이동성에 영향을 미쳐 콘크리트의 재료 분리 및 블리딩 현상을 사실상 제거합니다.
- 높은 응집력과 작업성, 그리고 장거리 콘크리트 펌핑 능력을 갖추고 있습니다.
- 콘크리트의 기계적 특성 및 내구성을 향상시키는 데 사용됩니다.
실리카 흄과 석영 분말의 차이점
물리적 특성
실리카 흄과 석영 분말은 모두 입자 크기가 일반적으로 1미크론 미만인 미세한 물질입니다. 그러나 물리적 특성은 다릅니다. 실리카 흄은 일반적으로 가볍고, 입자가 굵으며, 밀도가 낮은 반면, 석영 분말은 밀도가 높고 무겁습니다.
화학적 조성
화학적으로도 실리카 흄과 석영 분말은 차이가 있습니다. 실리카 흄은 이산화규소(SiO₂)의 한 형태로, 결정 구조는 석영과 유사하지만 입자 크기가 작아 비정질인 경우가 많으며, 활성 표면 작용기가 많습니다. 반면 석영 분말은 큰 석영 결정을 분쇄하여 만든 것으로, 화학적 조성 역시 SiO₂입니다.
적용 분야
두 물질 모두 산업계에서 널리 사용되지만, 사용되는 분야는 다릅니다. 실리카 흄은 전자, 광학, 세라믹, 화장품, 코팅 및 플라스틱 분야에서 재료 안정성 향상, 비용 절감 및 가공 성능 개선을 위해 일반적으로 사용됩니다. 석영 분말은 주로 유리, 세라믹, 시멘트, 건축 자재 및 금속 표면 코팅에 사용되며, 높은 경도와 화학적 안정성 덕분에 다양한 기능성 소재의 핵심 구성 요소입니다.
에픽 파우더 소개
에픽 파우더 당사는 첨단 분말 가공 기술의 연구, 개발 및 생산을 전문으로 합니다. 석영, 실리카, 탄산칼슘 등 비금속 광물을 활용하는 산업 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 에픽 파우더 에픽 파우더는 초미세 분쇄, 정밀 분류 및 표면 개질 솔루션에 주력합니다. 자체 개발한 분쇄기와 공기 분류기는 석영과 같은 고성능 분말 생산에 널리 사용됩니다. 품질과 지속가능성을 최우선으로 생각하는 에픽 파우더는 고객의 특정 요구에 맞춘 최첨단 분말 솔루션을 제공하여 고객의 성공을 지원합니다.
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— 제이슨 왕, 수석 엔지니어
