석영면은 고순도 석영사 (SiO₂함량은 보통 ≥ 99.9%) 를 원료로 용융, 분사 또는 견사를 거쳐 만든 무기섬유재료로서 고온, 내부식, 저열전도, 화학안정성이 강한 등 핵심특성을 갖고있으며 그 용도는 공업, 실험실, 환경보호, 신에너지 등 여러 령역을 광범위하게 망라하고있으며 구체적으로 응용장면에 따라 다음과 같은 류형으로 나눌수 있다.
1. 실험실 분야: 샘플 전 처리 및 기기 보호의"핵심 보조 재료"
화학 분석, 재료 표징 등 실험실 장면에서 석영 면화는 주로"여과, 흡착, 지지"에 사용되며 샘플 처리 중의 불순물 간섭과 기기 보호 문제를 해결합니다.
크로마토그래피 분석 중의 샘플 정화와 기둥 보호
기상 크로마토그래프 (GC) /고효율 액상 크로마토그래프 (HPLC) 의 샘플 입구로서의 라이닝 충전물: 석영 코튼은 불활성 (샘플과 화학 반응하지 않음) 을 가지고 있으며, 샘플 중의 고체 불순물 (예: 입자, 고비점 찌꺼기) 을 여과하여 크로마토그래프 기둥에 들어가 기둥이 막히는 것을 방지한다;동시에 액체 샘플을"작은 액체 방울로 분산"하여 샘플의 기화 효율을 높이고 피크 폭을 줄이며 분석 정밀도를 보장할 수 있다.
례를 들면 식품중의 농약잔류를 검사할 때 견본추출액중의 유지, 색소 등 불순물이 석영면에 흡착되여 크로마토그래피기둥을 오염시키지 않도록 하고 기둥의 수명을 연장한다.
샘플 전처리에서의 여과 및 흡착
고상추출(SPE), 마이크로파 분해 등 전처리 절차에 사용: 석영면은 여과층으로 하여 시료중의 고체립자 (예를 들면 토양시료중의 토사, 식물시료중의 섬유) 를 분리할수 있다.또한 샘플 중의 극성 불순물 (예: 수분, 소분자 유기산) 을 흡착하여 후속 검사의 정확성을 높일 수 있다.
예를 들어 마이크로파로 금속 시료를 분해할 때 석영면으로 분해액을 여과하면 완전히 용해되지 않은 산화물 침전을 제거하고 원자흡수 스펙트럼 (AAS) 의 검사 결과를 방해하지 않도록 할 수 있다.
고온 실험에서의 지지와 단열
마블로, 관식로 등 고온설비에서 석영면은 견본담체의 지지재료 (예를 들면 석영배, 도가니를 지탱하는것) 로 되거나 계기틈새에 채워져 단열작용을 하여 열류실을 방지하는 동시에 금속부품과 견본의 직접적인 접촉으로 인한 오염 (예를 들면 금속이온용출) 을 피면할수 있다.
2. 공업분야: 고온에 견디고 부식에 견디는 장면의"기능성재료"
공업생산에서 석영면은 고온에 견디고 (장기사용온도는 1000~1200 ℃ 에 달하며 단기적으로는 1400 ℃ 이상에 견딜 수 있음), 산성알칼리에 견디는 특성으로 고온설비, 방부공정의 관건재료로 되였다.
고온 설비 의 보온 과 단열
가마, 보일러, 분해로의 안감 보온재: 석영면의 열전도 계수는 매우 낮다 (200 ℃ 에서 약 0.03W/(m·K)), 전통적인 보온면 (예: 암면, 유리면) 보다 훨씬 낮아 설비의 열량 손실을 효과적으로 줄이고 에너지 소모를 줄일 수 있다;동시에 그 고온에 견디는 특성은 가마 내부의 고온 환경에 적응할 수 있으며, 보온재가 고온에서 노화, 연소하는 것을 피할 수 있다.
례를 들면 유리가마의 로벽은 석영면을 겹겹이 충전하여 표면온도를 500 ℃ 에서 80 ℃ 이하로 낮추어 조작안전성을 높일수 있다.
금속 제련과 열처리의 보조
알루미늄합금, 스테인리스강 등 금속의 주조, 퇴화 과정에서 석영면은"커버 재료"로서 금속액 표면을 보호하고 산화를 방지할 수 있다;또한 열처리로의"밀봉재료"로서 로문의 틈새를 채우고 로내의 타성분위기 (예: 질소, 아르곤) 를 유지하여 금속의 산화나 탄소침투를 피면할수 있다.
내부식 파이프 및 장비 안감
강산 (예: 황산, 질산), 강알칼리 (예: 수산화나트륨) 또는 유기용제를 수송하는 파이프, 저장탱크의 경우, 석영면은 안감 또는 패드로 사용할 수 있으며, 그 화학적 안정성 (예: 산성알칼리와 반응하지 않음) 을 이용하여 설비의 부식을 방지하고, 동시에 밀봉, 충격 흡수 작용을 하여 설비의 사용 수명을 연장한다.
3. 환경보호 및 신에너지 분야: 여과, 촉매의"핵심 담체"
환경보호정비, 신에너지생산에서 석영면은 주로"오염물려과"와"촉매제담체"에 사용되며 고효률분리와 촉매보조역할을 발휘한다.
폐기 처리 중의 고온 여과
산업용 배기가스 (예: 발전소 연기, 쓰레기 소각 배기가스) 의 고온 여과물: 석영면은 300~800 ℃ 의 고온 환경에서 배기가스 중의 분진 입자 (예: PM2.5, 비회) 를 여과할 수 있으며, 동시에 배기가스 중의 산성 기체 (예: SO, NOx) 의 부식을 견딜 수 있어 여과물이 효력을 잃지 않도록 할 수 있다.
례를 들면 쓰레기소각장의 배기가스처리시스템에서 석영면려과봉지는 다이옥신 등 오염물의 담체립자를 효과적으로 차단하여 정화효과를 높일수 있다.
수처리 중의 고급 산화 촉매 캐리어
석영면은 유기폐수 (예: 날염폐수, 제약폐수) 를 분해하기 어려운 처리에서'촉매제 운반체'로 이산화티타늄 (TiO), 오존촉매 등을 부하하여 흡착-촉매 시너지를 통해 유기오염물질의 분해를 가속화할 수 있다.다공성 구조는 폐수와 촉매의 접촉 면적을 높여 처리 효율을 높일 수 있다.
신에너지 전지의 단열과 절연
리튬이온전지, 연료전지의 생산에서 석영면은"전심간의 단열층"으로 삼을수 있어 전지가 단락될 때 국부적인 과열로 인한 발열이 통제력을 잃는것을 방지할수 있다.또한"전극 재료의 지지층"으로서 높은 안정성을 이용하여 전해액과의 반응을 피하고 배터리의 안전성과 순환 수명을 향상시킬 수 있다.