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氧化鋅用途極其廣泛,主要用于橡膠、塑料、油漆、石化、玻璃、陶瓷、顏料、電池、水泥、醫藥及飼料等行業,還用于攝像及靜電復英宇宙飛船涂料、制造焰火及煙幕彈、甚至的過濾嘴等方面。
氧化鋅應用范圍:
1、橡膠工業:在鉛鋅礦設備橡膠硫化過程中,氧化鋅能改進硫化橡膠的物理性能,增強促進劑的活性,縮短硫化時間,改進橡膠耐磨性和抗拉機械性能。其次用作橡膠的補強劑和著色劑,亦可用作氯丁橡膠的硫化劑及增加導熱性能的配合劑;
2、油漆涂料工業:主要應用其著色力、遮蓋力以及防腐、發光等作用。常用來生產白色油漆和磁漆。氧化鋅略帶堿性,能與微量游離脂肪酸作用生成鋅皂,使漆膜柔韌、堅固、阻止金屬氧化等;
3、在印染工業上,氧化鋅用作防染劑;化學工業上,氧化鋅用作催化劑。此外,還用作生產乳白玻璃、鋅白品種的油彩和水彩顏料,以及化妝品和各種鋅鹽的原料。
氧化鋅是鋅的一種氧化物。難溶于水,可溶于酸和強堿。氧化鋅是一種常用的化學添加劑,廣泛地應用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產品的制作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大,透明度高,有的常溫發光性能,在半導體領域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發光二極管等產品中均有應用。此外,微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關領域發揮作用。
氧化鋅的理化性質:
1、物理性質:
外觀和性狀:白色粉末或六角晶系結晶體。無嗅無味,無砂性。受熱變為,冷卻后重又變為白色加熱至1800℃時升華。遮蓋力是二氧化鈦和硫化鋅的一半。著色力是堿式碳酸鉛的2倍。
溶解性:溶于酸、濃氫氧化堿、氨水和銨鹽溶液,不溶于水、乙醇;
2、化學性質:氧化鋅是一種的白色的顏料,俗名叫鋅白。它的優點是遇到H2S氣體不變黑,因為ZnS也是白色的。在加熱時,ZnO由白、淺黃逐步變為檸檬,當冷卻后便退去,利用這一特性,把它摻入油漆或加入溫度計中,做成變色油漆或變色溫度計。因ZnO有收斂性和一定的殺菌能力,在醫藥上常調制成軟膏使用,ZnO還可用作催化劑。
制備方法:
一、直接法:
1、由碳酸鋅煅燒而得。 ZnCO3=ZnO+CO2↑;
2、由氫氧化鋅煅燒分解而得;
3、由粗氧化鋅冶煉成鋅,再經高溫空氣氧化而成;
4、由熔融鋅氧化而得;
5、采用的方法有經鋅錠為原料的間接法(也稱法國法),以鋅礦石為原料的直接法(也稱美國法)和濕法三種;
二、間接法。反應方程式:2Zn+O2=2ZnO;
操作方法:將電解法制得的鋅錠加熱至600~700℃熔融后,置于耐高溫坩堝內,使之1250~1300℃高溫下熔融氣化,導入熱空氣進行氧化,生成的氧化鋅經冷卻、旋風分離,將細粒子用布袋捕集,即制得氧化鋅成品。直接法。反應方程式:
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
ZnO+CO=Zn(蒸氣)+CO2
Zn(蒸氣)+CO+O2=ZnO+CO2
操作方法:將焙燒鋅礦粉(或含鋅物料)與無煙煤(或焦炭悄)、石灰石按1:0.5:0.05比例配制成球。在1300℃經還原冶煉,礦粉中氧化鋅被還原成鋅蒸氣,再通入空氣進行氧化,生成的氧化鋅經捕集,制得氧化鋅成品;
3、濕法。用與硫酸反應生成,再將其分別與碳酸鈉和氨水反應,以制得的碳酸鋅和氫氧化鋅為原料制氧化鋅。反應方程式如下:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3↓+Na2SO4
ZnSO4+2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+(NH4)2SO4
以碳酸鋅為原料,經水洗、干燥、煅燒、粉碎制得產品氧化鋅。ZnCO3→ZnO+CO2↑
以氫氧化鋅為原料,經水洗沉淀、干燥、煅燒、冷卻、粉碎制得產品氧化鋅。Zn(OH)2→ZnO+H2O
氧化鋅晶體主要有兩種結構,六方纖鋅礦和立方閃鋅礦。纖鋅礦結構穩定因此為常見,通過在立方晶格結構的基質上生長氧化鋅的方法來獲得立方閃鋅礦結構的氧化鋅。兩種情況下,每個鋅原子或氧原子都可以與相鄰的原子組成以其為中心的四面體結構,這是二價鋅化合物典型的幾何結構。
氧化鋅粉末的用途很多。大部分的用途是利用了氧化鋅的反應活性制備其他各種鋅的化合物。
1、主要用于橡膠或電纜工業作補強劑和活性劑,也作白色膠的著色劑和填充劑,在氯丁橡膠中用作硫化劑等;
2、在化肥工業中對原料氣作精脫硫用;
3、主要用作白色顏料,橡膠硫化活性劑、有機合成催化劑、脫硫劑,用于靜電復印、制藥等;
4、用于合成氨、石油、天然氣化工原料氣的脫硫;
5、用作分析試劑、基準試劑、熒光劑和光敏材料的基質;
6、用于靜電濕法復印、干法轉印、激光傳真通訊、電子計算機的靜電記錄及靜電制版檔;
7、用于塑料行業、防曬化妝品系列產品、特殊陶瓷制品、特種功能涂料以及紡織衛生加工等;
8、廣泛用于合成氨、甲醇和制氫等工業原料氣、油的深度脫硫凈化過程;
9、用作收斂藥,用于制軟膏或橡皮膏。
氧化鋅避雷器按結構分 氧化鋅避雷器按結構可劃分為兩大類。 瓷外套:瓷外套氧化鋅避雷器按耐污穢性能分為四個等級,Ⅰ級為普通型、Ⅱ級為用于中等污穢地區(爬電比距20mm/KV)、Ⅲ級為用于重污穢地區(爬電比距25mm/kV)、Ⅳ級為用于特重污穢地區(爬電比距31mm/kV)。 復合外套:復合外套氧化鋅避雷器是用復合硅橡膠材料做外套,并選用的氧化鋅電阻片,內部采用結構,用工藝方法裝配而成,具有硅橡膠材料和氧化鋅電阻片的雙重優點。該系列產品除具有瓷外套氧化鋅避雷器的一切優點外,另具有絕緣性能好、高的耐污穢性能、良好的防爆性能以及體積小、重量輕、平時不需維護、不易破損、密封可靠、耐老化性能優良等優點。
氧化鋅避雷器按電壓等級分 氧化鋅避雷器按額定電壓值來分類,可分為三類: 高壓類:其指66KV以級的氧化鋅避雷器系列產品,大致可劃分為1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV七個等級。 中壓類:其指3kV~66kV(不包括66kV系列的產品)范圍內的氧化鋅避雷器系列產品,大致可劃分為3kV、6kV、10kV、35KV四個電壓等級。 低壓類:其指3KV以下(不包括3kV系列的產品)的氧化鋅避雷器系列產品,大致可劃分為1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四個電壓等級。
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