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影響稀土拋光粉拋光性能的因素有哪些？

Tue, 15 Jul 2025 09:09:50 +0800

拋光粉的表征可分兩部分概括，即化學性質(zhì)和物理性質(zhì)。稀土拋光粉的物理性質(zhì)包括粒度、硬度、比表面、懸浮性、晶體結(jié)構(gòu)以及晶型等，有研究表明拋光粉的活性主要取決于化學組成、晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶形狀以及拋光粉顆粒的破碎率。

以往通常認為CeO2純度越高，拋光能力越強，拋光效果就越好，但事實并非全都如此。當CeO2的純度達到一定程度時，品位就不再起決定性因素，隨著品位的增加對拋光性能的改善幾乎沒有影響。

CeO2含量的影響

CeO2含量對稀土拋光粉的拋光能力具有重要影響。在實踐中發(fā)現(xiàn)，當CeO2的含量大于40%后，其拋光效果會明顯加強，繼續(xù)增加CeO2的含量，其效果提升不再明顯，當增加至80%~85%左右時，僅比CeO2含量為40%的拋光粉提高15%左右，可見純度影響不是絕對的因素。對拋光粉而言，單純追求高純度是沒有意義的。

其它稀土元素的影響

稀土拋光粉的化學成分中主要包括鑭、鈰、鐠、釹、氟、鐵、氧等化學元素，其中最主要的成分是氧化鈰，其它稀土元素主要以固溶的方式存在于氧化鈰的晶格中，起到改變晶體形貌、結(jié)構(gòu)及拋光性能的作用。

在稀土拋光粉中，其它稀土元素對拋光粉的拋光能力起到了積極作用，其原因在于其它稀土元素在不改變氧化鈰的晶體結(jié)構(gòu)情形下，使晶型在螢石型和六方晶系之間變化。例如面心立方Pr6O11與CeO2結(jié)構(gòu)相同，也適合用于拋光；一些稀土氧化物幾乎沒有拋光能力，但可以在不改變CeO2晶體結(jié)構(gòu)的基礎上，在一定范圍內(nèi)與CeO2形成固溶體，使晶型在螢石型和六方晶系之間變化。

CeO2中摻雜不同稀土元素將使焙燒溫度改變，晶粒細化以及產(chǎn)生晶格畸變并形成氧空位，有利于提高拋光能力。

非稀土雜質(zhì)的影響

稀土拋光粉的化學成分中除稀土雜質(zhì)外，還存在許多非稀土雜質(zhì)，如氧、硫、氟、硅、鐵、鈣等化學元素，其中有些非稀土雜質(zhì)如氟、硫等元素將能改變拋光粉晶型、顏色和拋光性能，還有些雜質(zhì)如機械雜質(zhì)和拋光粉中某些過硬的粒子，它們會在被拋光工件的表面造成機械損傷，產(chǎn)生劃痕，即便這些雜質(zhì)的含量小于0.001%，也會劃傷玻璃。

此外，稀土碳酸鹽中還含有少量的CaO，它會使拋光粉的拋光能力降低。因此，CaO的含量通常不可超過1%。

氟的影響

氟是鈰基稀土拋光粉中常見的組成元素，氟的加入可以改變拋光粉的晶體結(jié)構(gòu)，提高拋光粉的拋光能力；同時，氟組分能與被研磨的玻璃發(fā)生反應，從而提高研磨的平滑性和研磨效果；另外，加氟也可起到助溶劑的作用，能使反應溫度降低，晶粒尺寸增大，但加氟量必須控制在合適的范圍內(nèi)。

摻氟的另一個重要作用在于在拋光過程中會生成HF，從而侵蝕玻璃表面原有的硅氧膜，生成一層新的硅氧膜，使玻璃得到很高的光潔度與透明度。

由于F元素對環(huán)境造成了危害，目前，人們對無氟稀土拋光材料越來越重視，相繼開展了深入研究，尤其是在西方歐美國家的某些玻璃冷加工企業(yè)，無氟鈰基稀土拋光粉已經(jīng)成為加工過程中的必需品。

拋光粉的硬度

對常規(guī)材料而言，硬度大致分為三類，即劃痕硬度、壓入硬度和回跳硬度。對晶體材料而言，其硬度是其微觀特性的宏觀反映，它是由晶體的組成、結(jié)構(gòu)和成鍵性質(zhì)決定的。

拋光粉在拋光過程中既有化學作用，也有機械作用。玻璃表面吸附有一層硅膠層，在機械作用下，拋光粉會將其刮削掉，硬度越大的拋光粉刮削作用就會大。氧化鈰之所以能用于各種玻璃的拋光，適用范圍廣、效果好，是因為其硬度與玻璃相同或稍高，且能進行微調(diào)。

粒度分布

稀土拋光粉的粒度分布是影響拋光性能的重要指標，合適的粒度分布才能獲得較好的光潔度和較快的加工速度。對于同一個焙燒產(chǎn)物制備出的不同粒度分布的拋光材料，粒度越大加工越快，但也更容易發(fā)生劃傷。有研究表明，顆粒中的粗大顆粒是影響拋光質(zhì)量的因素，粗大顆粒越大，數(shù)量越多越容易在拋光件表面形成劃傷，在不改變加工工藝的情況下，降低粒度分布中D100是降低粗大顆粒影響的有效手段。

拋光粉的比表面積

比表面積是指拋光粉單位質(zhì)量的有效表面積，有時簡稱比表面。鈰基稀土拋光粉的比表面積對拋光性能有著重要影響。

拋光粉通常以晶粒的團聚體狀存在，而非單晶體狀態(tài)，其晶粒的團聚并不是很緊密，因而會在內(nèi)部形成孔穴，故拋光粉就有了內(nèi)表面。玻璃在拋光過程中，CeO2小顆粒在機械壓力下與玻璃表面上的硅膠層緊密的接觸，就有可能因CeO2外表面的吸附作用使得硅膠層被CeO2顆粒吸附，CeO2的這個吸附能力被稱為CeO2的活性。顆粒越小，總表面積越大，比表面加大，活性增加，表面吸附作用就越強。

此外，比表面積對研磨速率和研磨表面的精度有影響。高精密化學拋光一般要求拋光粉的比表面積在1~10 m2/g，比表面積太高，粉體的一次粒徑小，拋光強度偏低，而比表面積太小，粉體的一次粒徑大，拋光時極易造成劃痕。需要注意的是，不同組分的拋光粉用于不同拋光材料時所要求的拋光粉比表面積不同。

物相結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)

拋光粉體中的氧化鈰晶粒的晶型和微觀結(jié)構(gòu)對化學活性和物理磨削作用均有影響，進而決定了粉體的加工速度和表面質(zhì)量。有研究認為適合拋光的CeO2為面心立方螢石結(jié)構(gòu)的氧化鈰晶體，同時微觀結(jié)構(gòu)呈葡萄狀拋光材料更加適于拋光。

多孔碳材料的種類、制備及應用-沈陽佳美機械-賈工18540392125

Tue, 15 Jul 2025 09:05:42 +0800

制備多孔碳的來源（碳前驅(qū)體）豐富，常見的有生物質(zhì)、聚合物、含碳有機鹽等。采用不同的合成方法可以制備出具有不同形貌、不同孔尺寸的多孔碳，這對多孔碳的性能會有很大的影響。

多孔碳材料的種類

根據(jù)國際純粹與應用聯(lián)合會（IUPAC）對孔尺寸的規(guī)定，可以將多孔碳劃分為微孔碳、介孔碳、大孔碳。微孔碳是指其孔尺寸小于2 nm；介孔碳是指其孔尺寸大于2 nm同時小于50 nm；大孔碳是孔尺寸大于50 nm的材料。根據(jù)碳的來源，可以分為活性炭、金屬有機骨架衍生碳、碳化有機鹽衍生碳、生物質(zhì)碳和多孔有機骨架衍生碳。

多孔碳材料的制備方法

采用不同的碳化方法制備出的多孔碳具有不同的形貌和結(jié)構(gòu)，這些都會直接影響其應用。根據(jù)在碳化過程中是否添加活化劑，可將制備方法分為兩種：

（1）直接在氮氣或氬氣氛圍下碳化，不添加活化劑，為非活化法碳化法。這種制備多孔碳的方法相對簡單、高效、環(huán)保，較為適合規(guī)?；苽涠嗫滋肌５侨秉c突出，產(chǎn)率低，且需要較高的溫度，這勢必會增加能源消耗，提高生產(chǎn)成本。

此法常見的碳化過程主要有以下幾步，制備出多孔碳的前驅(qū)體（多孔有機骨架），設定碳化溫度在相應的氛圍下碳化。研究者嘗試通入少量空氣，這可以降低碳化溫度。很多性能優(yōu)異的多孔碳已經(jīng)通過這種方法被制備出。

（2）添加活化劑碳化制備多孔碳。與第一種方法相比，活化碳化法碳化多孔有機骨架制備的多孔碳的BET比表面積相對較高，孔徑分布相對更均一。

活化碳化法根據(jù)活化劑的種類的不同，可以分為物理活化法和化學活化法，需要時也可將物理與化學活化法相結(jié)合。常見的方法是將前驅(qū)體與活化劑混勻，然后碳化。這種制備方法相對產(chǎn)率高，所需要的碳化溫度低，而且制備得到的碳材料比表面積高。但是需要用酸洗滌，除去殘留在孔道中的雜質(zhì)，防止顆粒較大的金屬氧化物堵塞孔道，影響其實際的應用。

此方法的缺點是對設備腐蝕性很強，這無疑會增加應用成本。報道最多的活化劑是氫氧化鉀，氯化鋅、硝酸鎂、氫氧化鈉、檸檬酸鉀等也有科研人員嘗試使用。氫氧化鉀制備多孔碳具有很多優(yōu)點，具有相對較高的比表面積，產(chǎn)率較高，還可適度地制造出一些孔。

多孔碳的應用

（1）多孔碳在氣體吸附、分離和存儲領域的應用

化石燃料的燃燒引起了嚴重的環(huán)境污染以及能源短缺，給人類的生活造成了很大的影響，因此，解決環(huán)境污染和能源短缺迫在眉睫。溫室氣體的捕獲與封存，以及開發(fā)利用H2、CH4等新型清潔能源是有效的方法，這就需要尋找高效的吸附劑。通過碳化多孔有機骨架制備出的多孔碳，具有孔徑可調(diào)的特點，并且增強了材料表面的電場，在一定程度上增強主客體間的相互作用，從而提高主體材料的氣體吸附性能。POFs衍生的多孔碳具有較高的比表面積等優(yōu)點，使其可以應用于氣體吸附、分離及存儲。

（2）多孔碳材料在能量儲存與轉(zhuǎn)化領域的應用

超級電容器，是一種高效且無污染的儲能設備，已經(jīng)被用于通訊、交通以及航天航空領域，因為它具有功率密度高、充電速度快、能量轉(zhuǎn)換效率高、使用壽命長、安全無污染的優(yōu)點。電極材料作為超級電容器的關鍵組成，其性能的好壞，將會直接影響超級電容器的儲能性能。近幾十年，科研人員一直致力于研究將多孔碳材料作為超級電容器的電極材料，同時科研人員發(fā)現(xiàn)，材料的比表面積和孔分布是影響超級電容器性能的關鍵。因此，設計并制備出具有高比表面積的多孔碳將會在該領域有廣闊的應用前景。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?沈陽佳美-賈工18540392125

多孔碳材料的種類、制備及應用

Mon, 14 Jul 2025 13:17:29 +0800

多孔碳是一類具有孔結(jié)構(gòu)的碳材料。與石墨、碳納米管、富勒烯相同，多孔碳材料具備較好的穩(wěn)定性、較高的導電性和較好的機械性能等優(yōu)點。與石墨、碳納米管、富勒烯不同的是，多孔碳材料的孔尺寸大小具有可調(diào)性。這類碳材料已經(jīng)被應用于很多領域，例如，氣體吸附、分離、存儲、超級電容器等領域。制備多孔碳的來源（碳前驅(qū)體）豐富，常見的有生物質(zhì)、聚合物、含碳有機鹽等。采用不同的合成方法可以制備出具有不同形貌、不同孔尺寸的多孔碳，這對多孔碳的性能會有很大的影響。多孔碳材料的種類根據(jù)國際純粹與應用聯(lián)合會（IUPAC）對孔尺寸的規(guī)定，可以將多孔碳劃分為微孔碳、介孔碳、大孔碳。微孔碳是指其孔尺寸小于2 nm；介孔碳是指其孔尺寸大于2 nm同時小于50 nm；大孔碳是孔尺寸大于50 nm的材料。根據(jù)碳的來源，可以分為活性炭、金屬有機骨架衍生碳、碳化有機鹽衍生碳、生物質(zhì)碳和多孔有機骨架衍生碳。多孔碳材料的制備方法采用不同的碳化方法制備出的多孔碳具有不同的形貌和結(jié)構(gòu)，這些都會直接影響其應用。根據(jù)在碳化過程中是否添加活化劑，可將制備方法分為兩種：（1）直接在氮氣或氬氣氛圍下碳化，不添加活化劑，為非活化法碳化法。這種制備多孔碳的方法相對簡單、高效、環(huán)保，較為適合規(guī)模化制備多孔碳。但是缺點突出，產(chǎn)率低，且需要較高的溫度，這勢必會增加能源消耗，提高生產(chǎn)成本。此法常見的碳化過程主要有以下幾步，制備出多孔碳的前驅(qū)體（多孔有機骨架），設定碳化溫度在相應的氛圍下碳化。研究者嘗試通入少量空氣，這可以降低碳化溫度。很多性能優(yōu)異的多孔碳已經(jīng)通過這種方法被制備出。（2）添加活化劑碳化制備多孔碳。與第一種方法相比，活化碳化法碳化多孔有機骨架制備的多孔碳的BET比表面積相對較高，孔徑分布相對更均一。活化碳化法根據(jù)活化劑的種類的不同，可以分為物理活化法和化學活化法，需要時也可將物理與化學活化法相結(jié)合。常見的方法是將前驅(qū)體與活化劑混勻，然后碳化。這種制備方法相對產(chǎn)率高，所需要的碳化溫度低，而且制備得到的碳材料比表面積高。但是需要用酸洗滌，除去殘留在孔道中的雜質(zhì)，防止顆粒較大的金屬氧化物堵塞孔道，影響其實際的應用。此方法的缺點是對設備腐蝕性很強，這無疑會增加應用成本。報道最多的活化劑是氫氧化鉀，氯化鋅、硝酸鎂、氫氧化鈉、檸檬酸鉀等也有科研人員嘗試使用。氫氧化鉀制備多孔碳具有很多優(yōu)點，具有相對較高的比表面積，產(chǎn)率較高，還可適度地制造出一些孔。多孔碳的應用（1）多孔碳在氣體吸附、分離和存儲領域的應用化石燃料的燃燒引起了嚴重的環(huán)境污染以及能源短缺，給人類的生活造成了很大的影響，因此，解決環(huán)境污染和能源短缺迫在眉睫。溫室氣體的捕獲與封存，以及開發(fā)利用H2、CH4等新型清潔能源是有效的方法，這就需要尋找高效的吸附劑。通過碳化多孔有機骨架制備出的多孔碳，具有孔徑可調(diào)的特點，并且增強了材料表面的電場，在一定程度上增強主客體間的相互作用，從而提高主體材料的氣體吸附性能。POFs衍生的多孔碳具有較高的比表面積等優(yōu)點，使其可以應用于氣體吸附、分離及存儲。（2）多孔碳材料在能量儲存與轉(zhuǎn)化領域的應用超級電容器，是一種高效且無污染的儲能設備，已經(jīng)被用于通訊、交通以及航天航空領域，因為它具有功率密度高、充電速度快、能量轉(zhuǎn)換效率高、使用壽命長、安全無污染的優(yōu)點。電極材料作為超級電容器的關鍵組成，其性能的好壞，將會直接影響超級電容器的儲能性能。近幾十年，科研人員一直致力于研究將多孔碳材料作為超級電容器的電極材料，同時科研人員發(fā)現(xiàn)，材料的比表面積和孔分布是影響超級電容器性能的關鍵。因此，設計并制備出具有高比表面積的多孔碳將會在該領域有廣闊的應用前景。

全球硅灰石礦產(chǎn)儲量及生產(chǎn)情況-沈陽佳美機械-賈工18540392125

Mon, 14 Jul 2025 09:08:44 +0800

目前世界上已查明的硅灰石資源儲量約5億t，遠景資源量達6億t，硅灰石的主要生產(chǎn)國有中國、美國、印度、芬蘭、加拿大、智利、墨西哥、土耳其和巴基斯坦等。世界硅灰石產(chǎn)量50～60萬t/a，生產(chǎn)能力70萬t/a左
????美國是世界上最早開發(fā)利用硅灰石的國家，也是世界上開發(fā)利用水平最高的國家，數(shù)十年來美國的硅灰石產(chǎn)品在國際市場上占有主導地位。美國NYCO礦物有限公司是世界上最大的硅灰石產(chǎn)品生產(chǎn)商，一直保持著最大的生產(chǎn)能力，年產(chǎn)量超過10萬t，其在紐約的生產(chǎn)廠主要生產(chǎn)高長徑比、高附加值的硅灰石產(chǎn)品。
????NYCO公司的產(chǎn)品主要分為五大類：MYGLOS8，平均粒徑為8μm，長徑比為17∶1；MYGLOS20，平均粒徑為20μm，長徑比為13∶1；MYGLOS15，平均粒徑為15μm；MYGLOS5，平均粒徑為4.5μm，纖維長度為60μm；表面改型硅灰石粉，平均粒徑為3μm，d96=10μm，dmax=20μm，長徑比為3∶1，BET比表面積為4.1m2/g。另外，美國Vanderbilt公司產(chǎn)量在美國居第二位，達到3～4萬t/a。
????芬蘭帕克特公司是歐洲硅灰石唯一的生產(chǎn)商，年產(chǎn)量為2萬t。
????印度Wolkem公司是印度硅灰石的主要生產(chǎn)商，其產(chǎn)量近年迅速增長，年產(chǎn)量近4萬t。
????墨西哥有三家生產(chǎn)商，年產(chǎn)量都在1萬t左右。
????中國硅灰石資源豐富，已探明資源儲量約2億t，保有資源儲量1.3億t，遠景資源量達3.2億t以上，居世界之首，有著巨大的資源優(yōu)勢，主要分布在吉林大頂山、四平、磐石，江西上高、月光山，遼寧法庫，黑龍江密山、龍江，河北武安、遷西，江蘇江寧、溧陽，浙江長興，福建漳州、南平，安徽銅陵，湖南長寧，云南騰沖，青海都蘭，內(nèi)蒙古巴林左旗，新疆哈密等地區(qū)。我國已在上述地區(qū)建廠投產(chǎn)，其中較有代表性的為吉林梨樹硅灰石礦業(yè)公司。
????目前，我國硅灰石年產(chǎn)量達到30萬t，約占世界總產(chǎn)量的54.7%，超過美國、印度，成為硅灰石資源和生產(chǎn)第一大國。我國生產(chǎn)的硅灰石大約50%用于國內(nèi)，主要用于陶瓷、耐火材料涂料、塑料和橡膠。我國硅灰石主要出口歐洲和日本，占世界硅灰石貿(mào)易量的50%以上。
????我國硅灰石加工和應用的總體水平不高，出口產(chǎn)品以精選塊礦和粗加工產(chǎn)品為主，創(chuàng)匯效益不高；加工設備和加工工藝研發(fā)不深入，深加工能力薄弱，成為國內(nèi)生產(chǎn)的硅灰石在優(yōu)質(zhì)工程塑料、精細陶瓷、高級顏料等行業(yè)廣泛利用的首要制約因素，造成高檔硅灰石產(chǎn)品大量依賴進口。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 沈陽佳美-賈工18540392125

“變化多端”的氧化鋁

Sat, 12 Jul 2025 14:10:43 +0800

氧化鋁，化學式為Al2O3，作為地殼內(nèi)含量僅次于二氧化硅的氧化物，氧化鋁廣泛存在于長石、云母等礦物之中。

氧化鋁晶體結(jié)構(gòu)復雜，有許多同素異構(gòu)體，可分為α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、κ、λ、ρ、χ等十幾種晶型，α-Al2O3是穩(wěn)定相，其余晶型為過渡相，在1200℃都會向α相轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程包括化學鍵的斷裂和組合，屬于晶格重組，需要非常大的能量，是一個不可逆的過程。

氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)模型圖

α-Al2O3

α-Al2O3俗稱剛玉，屬于HCP結(jié)構(gòu)，屬于三方晶系，密度為3.96～4.01g/cm3，是一種化學性能非常穩(wěn)定的無機非金屬材料，硬度高（莫氏硬度9），熔點高（2050℃），強度高，耐磨性好，耐腐蝕性好，電阻率高。所以α-Al2O3微粉在耐火材料、特種陶瓷、碾磨材料、化工、電子等領域有著廣泛的應用。國內(nèi)制備α-Al2O3的方法主要采用直接煅燒工業(yè)氧化鋁的方法。根據(jù)工業(yè)氧化鋁的粒度和不同的煅燒溫度，得到活性α-Al2O3粒度、形貌也不相同。

α-Al2O3的主要性質(zhì)

目前α-Al2O3被廣泛應用于研磨材料、耐火材料、集成電路基板和結(jié)構(gòu)功能陶瓷等領域。

β-Al2O3

β-Al2O3不是傳統(tǒng)意義上的氧化鋁，其主要出現(xiàn)兩種，一種是氧化鋁與氧化鈉的復合物，還有一種是氧化鋁與氧化鎂的復合物，它們的特點是其粉體的形貌控制較難。

β-Al2O3晶體與α-Al2O3晶體氧原子的緊密堆積排列不同，其具有層狀結(jié)構(gòu)，堿金屬離子或者堿土金屬離子層尖晶石結(jié)構(gòu)單元交替堆積而成，氧離子則按立方緊密堆積排列，金屬離子如Na+可以在該平面層內(nèi)快速擴散，因此β-Al2O3晶體可以導電，是一類重要的固體電解質(zhì)。因此可利用β-Al2O3來制備鈉-硫電池中的固態(tài)電解質(zhì)隔膜材料，還可以起到離子導電和隔離電池陰陽兩極的重要作用。除此之外，β-Al2O3還可以用作耐火材料以及電子領域里如用于電子手表、照相機、聽診器和心臟起搏器等器件中。

γ-Al2O3

γ-Al2O3是一種重要的多孔性物質(zhì)，其比表面積較大，具有吸附功能好、化學反應活性大和催化性好等優(yōu)點，又被稱為活性氧化鋁，它的主要用途是作為吸附劑、干燥劑和催化劑的載體，常用于石油化工和環(huán)境保護領域。

θ-Al2O3

θ-Al2O3的熱性能和其他性能介于α-Al2O3和γ-Al2O3之間，它是一種更穩(wěn)定的氧化鋁，其結(jié)構(gòu)幾乎不含水分。

δ-Al2O3

δ-Al2O3的比表面積較小，孔容較小，但其晶型的峰值較其它無水氧化鋁變體的峰值要強一些。δ-Al2O3的晶體結(jié)構(gòu)模型來自于無機晶體數(shù)據(jù)庫（ICSD#40200），為四方晶系，空間群為P-4M2。該材料具有強吸附能力和催化活性，常常被用作吸附劑、干燥劑以及催化劑載體。

η-Al2O3

η-Al2O3具有和γ-Al2O3相差不大的孔容和比表面積，表面酸性比Al2O3要強，主要用作催化劑的載體。η-Al2O3的晶體結(jié)構(gòu)模型來自于無機晶體數(shù)據(jù)庫（ICSD#28919），為立方晶系，空間群為FM-3M。

κ-Al2O3

κ-Al2O3是活性氧化鋁的一種。κ-Al2O3的晶體結(jié)構(gòu)模型來自于無機晶體數(shù)據(jù)庫（ICSD#94485），為正交晶系，空間群為Pna21。其主要用做耐火材料結(jié)合劑、凈化劑、吸附劑等。

σ-Al2O3

σ-Al2O3與η-Al2O3的結(jié)構(gòu)相似，其晶體結(jié)構(gòu)模型來自于無機晶體數(shù)據(jù)庫（ICSD#69213），為立方晶系，空間群為FD-3MS。

ρ-Al2O3、χ-Al2O3

ρ-Al2O3和χ-Al2O3是無定形的氧化鋁，是所有氧化鋁中唯一具備水化膠凝特性的氧化鋁，在國內(nèi)又被稱為快脫粉。因其熱穩(wěn)定性差，所以時常發(fā)生水化反應并伴隨熱穩(wěn)定性較差。

由于氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)種類較多，在不同變體之間性質(zhì)差異較大，決定了它在各種領域都有著一定的應用。

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（中國粉體網(wǎng)/山川）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知刪除

常見粒度分布的表示方法-沈陽佳美機械-賈工18540392125

Sat, 12 Jul 2025 10:17:52 +0800

常見粒度分布的表示方法有：
????1) 表格形式：用列表的方式表示不同粒度所對應的百分比含量
????2) 圖示形式：用直方圖或曲線等圖示方式表示粒度分布的方法
????3) 函數(shù)形式：用某種數(shù)學函數(shù)形式表示粒度分布的方法。通常有正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、羅辛·拉母勒分布(Rosin-Rammler)函數(shù)等。
????其中，使用表格形式時需注意以下規(guī)定：
????1) 表格中粒度范圍，例如<20μm，不應包括20 μm；20μm~25μm，應包括20 μm，但不包括25 μm。這樣，每個粒度范圍的中值，正好為上、下限之和除以2。例如，20μm~25μm的中值應是22.5 μm。
????2) 各個粒度范圍的中值，可按算術(shù)級數(shù)遞增，也可按幾何級數(shù)遞增，但要使粒度間隔大小除以中值保持常數(shù)。例如，篩分法中的篩孔系數(shù)按幾何級數(shù)1，，2，2，…….，64遞增，粒度范圍取0.14μm~1.18μm，1.18μm~1.68μm，1.68μm~2.36μm，……，53.7μm~75.6μm，間隔大小除以中值為一常數(shù)值0.34。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?沈陽佳美-賈工18540392125

二氧化硅在動植物油行業(yè)上的應用

Fri, 11 Jul 2025 16:51:28 +0800

二氧化硅（SiO?）在動植物油中主要作為食品添加劑（抗結(jié)劑、增稠劑等）使用，其應用圍繞改善
油脂的物理性質(zhì)和穩(wěn)定性展開，具體如下：

1. 防止油脂結(jié)塊或粘連

? 動植物油在儲存或低溫環(huán)境下可能出現(xiàn)凝固、結(jié)塊（如動物油脂常溫下易凝固），添加二氧化硅
可通過其多孔結(jié)構(gòu)分散油脂顆粒，防止結(jié)塊，保持油脂的流動性。

2. 提高油脂的穩(wěn)定性

? 二氧化硅具有吸附性，能吸附油脂中的微量水分、雜質(zhì)及部分氧化產(chǎn)物，延緩油脂的氧化酸敗，
延長油脂的保質(zhì)期。

3. 輔助加工過程

? 在油脂的加工（如氫化、分提）或后續(xù)產(chǎn)品（如人造奶油、起酥油）的生產(chǎn)中，二氧化硅可作
為分散劑，幫助其他添加劑（如乳化劑、抗氧化劑）均勻分散在油脂中，提升產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

需注意，食品級二氧化硅的使用需符合國家相關標準，確保添加量在安全范圍內(nèi)。

白炭黑：多功能材料的新進展與廣泛應用，佳美機械梅工18540392279

Fri, 11 Jul 2025 16:47:34 +0800

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在材料科學的廣闊領域中，白炭黑正逐漸嶄露頭角，成為一種備受矚目的多功能材料。近期，白炭黑在多個領域取得了令人矚目的進展，從生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新到應用場景的拓展，都為材料科學的發(fā)展注入了新的活力。

生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新突破

傳統(tǒng)的白炭黑生產(chǎn)工藝往往存在能耗高、環(huán)境污染等問題。然而，近期的研究成果為這些難題提供了解決方案。中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院應用自主研發(fā)的原位綠色改性技術(shù)，以稻殼和二氧化碳（CO?）為原料生產(chǎn)改性生物基白炭黑。稻殼中含有 17% - 20% 的二氧化硅，燃燒后產(chǎn)生的稻殼灰中二氧化硅含量可達 90% - 95.5%，是生產(chǎn)白炭黑極為理想的原料。先將稻殼低溫燃燒得到稻殼灰，再用堿液溶解稻殼灰中的硅成分制成水玻璃溶液，最后以 CO?作為沉淀反應劑，通過二氧化碳酸化法使溶液中的硅沉淀出來，經(jīng)過過濾、干燥等工藝得到生物基白炭黑。

這種創(chuàng)新工藝具有諸多優(yōu)勢。稻殼作為農(nóng)業(yè)廢棄物，來源廣泛且價格低廉，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，減少了環(huán)境污染。用 CO?代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硫酸等沉淀反應劑，不僅降低了生產(chǎn)成本，還減少了化學品的使用和排放，更加環(huán)保。據(jù)測算，客戶每使用 1 噸生物基二氧化硅可實現(xiàn)減碳量 0.5 噸，為碳減排做出了積極貢獻。

性能提升帶來的應用拓展

隨著生產(chǎn)工藝的改進，白炭黑的性能也得到了顯著提升，這為其在更多領域的應用奠定了基礎。

橡膠工業(yè)：提升輪胎性能

在橡膠工業(yè)中，白炭黑的應用尤為重要。以石化院的改性生物基白炭黑為例，將其應用于溶聚丁苯橡膠材料，通過多輪迭代評價與工藝優(yōu)化，最終確定了白炭黑改性工藝方案。測試數(shù)據(jù)顯示，添加改性生物基白炭黑的輪胎，不僅具有與傳統(tǒng)白炭黑輪胎相當?shù)奈锢頇C械性能，而且關鍵核心指標更優(yōu)。滾動阻力降低 3.7%，這意味著車輛在行駛過程中能耗更低，更加節(jié)能環(huán)保；疲勞溫升降低 15%，可有效延長輪胎的使用壽命；耐久性提升 4.5%，增強了輪胎在復雜路況下的可靠性。

傳統(tǒng)橡膠制品在高溫下易發(fā)生老化變硬，且容易吸濕變軟，降低了使用壽命和質(zhì)量穩(wěn)定性。而一些新型白炭黑，如 n200 白炭黑，其納米級顆粒結(jié)構(gòu)使其在橡膠中具有更高的增白效果和增強作用。n200 白炭黑的顆粒直徑僅為傳統(tǒng)產(chǎn)品的一半，獨特制備工藝使其具有更高的比表面積、更好的分散性以及更高的吸附能力。它可以在橡膠中形成高負荷和耐高溫的聚合物體系，有效提高了橡膠制品在高溫環(huán)境下的耐老化性能，可用于生產(chǎn)高強度、耐磨性強的輪胎和橡膠密封件。

涂料領域：改善涂料性能

在涂料行業(yè)，白炭黑也發(fā)揮著重要作用。n200 白炭黑的應用為涂料產(chǎn)品帶來了出色的增白和增強效果。由于其高比表面積和優(yōu)異的吸附能力，n200 白炭黑可以更好地隔離光線，提高涂層的遮蓋力和附著力。它還可以有效調(diào)節(jié)涂料的流變性能和消泡性能，提升涂料的加工韌性和耐候性。在有機溶劑型涂料中，n200 白炭黑可以替代傳統(tǒng)填料和顏料，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的競爭力。

白炭黑表面在涂料領域的應用廣泛而多樣。它能夠增強涂料的附著力和耐久性，提高涂層的光學性能和耐候性。在墻面涂料中，白炭黑表面能有效地控制涂料的透明度，提高涂層的遮蓋性，并提供優(yōu)異的耐污染性。在汽車涂料中，白炭黑表面能夠改善涂層表面的光澤度，增加涂層的硬度和耐擦洗性。白炭黑表面還可以用于彩色涂料，通過改變顏料粒子的形態(tài)和分布，實現(xiàn)不同顏色的涂層。

其他領域的潛在應用

除了橡膠和涂料工業(yè)，白炭黑在其他領域也展現(xiàn)出了巨大的應用潛力。

在電子領域，DM10 白炭黑具有優(yōu)異的導電性能和抗靜電性能，可以用于聚合物材料的增電屬性調(diào)整。在導電薄膜和透明導電層的制備過程中，DM10 白炭黑的添加可以提高材料的導電性和透明度，使得材料在觸摸屏、顯示器、電池和充電設備等領域具備更廣泛的應用前景。

在化妝品領域，DM10 白炭黑因其細小的粒徑和高比表面積具有出色的吸附能力，可以有效地吸附油脂和雜質(zhì)，被廣泛應用于面膜、潔面乳和控油產(chǎn)品中，幫助皮膚吸附和分解多余的油脂，維持肌膚的清潔與平衡。

白炭黑 AE - 200 在食品加工中也扮演著重要角色。由于其具有較高的白度和透明度，可以用作面包、蛋糕、糖果等食品中的白色染料，且更加健康無害，無致癌物質(zhì)，可確保食品的安全性。AE - 200 還可以用作食品的增稠劑和流動性調(diào)節(jié)劑，提升產(chǎn)品的質(zhì)感和口感。在醫(yī)藥領域，它可以作為藥品的填充劑，為藥品增加穩(wěn)定性和流動性；在環(huán)保領域，可用作水處理劑，去除廢水中的有機物質(zhì)和重金屬離子；在紡織工業(yè)中，可作為涂層劑和防曬劑，提高紡織品的防水性和耐紫外線性能。

未來展望

隨著科技的不斷進步，白炭黑的研究和應用將迎來更廣闊的發(fā)展空間。一方面，生產(chǎn)工藝將持續(xù)優(yōu)化，朝著更加綠色、高效的方向發(fā)展，進一步降低成本，減少對環(huán)境的影響。另一方面，隨著對白炭黑性能研究的深入，其在新興領域的應用將不斷拓展，如在新能源領域用于提高太陽能電池和鋰離子電池的性能，在生物醫(yī)學領域用于藥物載體和生物傳感器等。

然而，在白炭黑的發(fā)展過程中，也面臨一些挑戰(zhàn)。例如，如何進一步提高白炭黑在不同基體中的分散性，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢；如何加強對其生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題的關注，確保其應用的可持續(xù)性等。相信通過科研人員的不斷努力，這些問題將逐步得到解決，白炭黑將在材料科學領域發(fā)揮更加重要的作用，為各行業(yè)的發(fā)展帶來更多的創(chuàng)新和突破。

納米硅粉，硅基負極發(fā)展道路上的守門員

Fri, 11 Jul 2025 13:14:28 +0800

? ? ? ? ?目前以石墨負極為代表的鋰離子電池容量已經(jīng)接近其理論容量極限（372mAh/g），無法滿足電動汽車的要求。硅作為目前已知的最高嵌鋰負極材料（4200mAh/g）引起了研究人員的高度關注。但是硅在嵌鋰過程中的巨大體積膨脹（大于300%）和粉化限制了其在鋰離子電池中的應用。為了解決這一問

題，研究人員在硅的納米化方面開展了大量工作。研究表明，當硅材料尺寸小于150nm時，鋰離子嵌入導致的硅體積膨脹所產(chǎn)生的內(nèi)應力不足以驅(qū)動裂紋的

進一步擴展，此時硅材料不會發(fā)生破碎和粉化。因此，應用于硅基負極的硅材料至少在一個維度上要低于150nm，以此為基體制得硅基負極材料，可以有效

解決硅在嵌脫鋰過程中的體積膨脹并具有比較理想的嵌鋰容量。所以，硅的納米化制備成為鋰離子電池硅基負極材料的一個主要研究方向。納米硅粉的可控

和規(guī)模化制備為后續(xù)實現(xiàn)以納米硅為基構(gòu)筑復合、穩(wěn)定和高導電性的鋰離子電池硅基負極材料提供了保證。目前納米硅粉的制備主要采用自上而下和自下而

上的2種方法。前者是利用物理的方法使塊狀硅原料從大到小不斷地破碎達到需求的尺寸，后者是利用物理或者化學的方法對硅源材料進行分解或者裂解，通

過沉積的方法獲得所需尺寸的納米硅顆粒。研究較多得主要有化學氣相沉積法、等離子蒸發(fā)冷凝法和機械研磨法。由于國內(nèi)對納米硅粉研制起步較晚，制作水

平相對落后，主要以機械研磨法為主。美國，日本等國家的企業(yè)對納米硅粉的研究起步較早，日本帝人、美國杜邦等企業(yè)均可以用等離子蒸發(fā)冷凝法進行納米

硅粉的制備。化學氣相沉積法化學氣相沉積法根據(jù)誘發(fā)硅烷（SiH4）熱解的能量源不同，可分為等離子增強化學氣相沉積法（PECVD）、激光誘導化學氣相

沉積法（LICVD）和流化床法（FBR）。 PECVD PECVD法借助輝光放電使SiH4發(fā)生電離，然后在基片上沉積形成納米硅粉。通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可以控制硅

粉顆粒粒徑在10~200nm不等。 PECVD法的優(yōu)點在于制備的硅粉尺寸可以達到50nm以下，顆粒尺寸穩(wěn)定性好，反應基本溫度低，沉積速率快，已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。

但這種方法也存在很大缺點：首先，原料SiH4是易燃易爆氣體，運輸和生產(chǎn)過程中存在很大安全隱患；其次，規(guī)模生產(chǎn)設備投資大、成本高，生產(chǎn)過程中伴隨

強輻射、溢出的金屬蒸汽粉塵等對人體有害，產(chǎn)生的有害廢氣難以處理。 LICVD LICVD法以激光為輸入能量源，伴隨激光光解，氣體分子或原子在瞬間被活化，

在極短時間內(nèi)完成形核，但來不及長大，形成納米級顆粒。用特定波長的高能激光照射SiH4氣體，誘發(fā)SiH4解離，硅源隨后進行重新形核和長大，控制相關反應

條件可以得到不同尺寸的納米硅粉。LICVD法可以實現(xiàn)迅速升溫和快速冷卻，使得納米級的Si顆粒來不及長大，可以獲得極小尺寸（10nm以下）的納米硅顆粒。

LICVD法具有激光能量高度集中、溫度梯度大等特點，容易制備出10nm以下的非晶和晶態(tài)納米粒子，且粒度分布均勻、無污染、無粘結(jié)，主要應用于Si、Si3N4、

SiC以及部分金屬氧化物納米粒子的合成。近年來對LICVD已經(jīng)進行很多研究，但對反應中大量的基元反應、化學平衡關系的建立和分子的內(nèi)能狀態(tài)等問題尚無確

切的結(jié)論。LICVD不需要普通化學氣相沉積的高反應溫度要求，是一種極具潛力的納米材料合成新技術(shù)，但目前應用還集中在小批量生產(chǎn)，實現(xiàn)LICVD大規(guī)模合成

納米粒子是未來研究的一個重要方向。 FBR FBR法是使固體顆粒分散到流體中從而具備一定的流體特征，該狀態(tài)稱為固體流化態(tài)。將SiH4以一定的氣體流速通入

到流化專用設備中，在特定催化劑顆粒存在條件下可以在流化床中反應形成納米級硅粉，通過控制硅顆粒在反應器中的停留時間可以控制顆粒的粒度。流化床反

應器具有產(chǎn)量高、產(chǎn)物顆粒小和催化劑有效系數(shù)高等優(yōu)點，但也存在一次轉(zhuǎn)化率低、返混嚴重等缺點，生產(chǎn)中催化劑顆粒和儀器設備磨損嚴重，對催化劑強度有

很大的要求，當通入氣體流速很大時，催化劑顆?？赡鼙粠С隽骰卜磻?。等離子蒸發(fā)冷凝法等離子蒸發(fā)冷凝法是近10年來用于制造高純、超細、球形、高附

加值粉體的一種安全高效的方法。一般通過等離子熱源將反應原料氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子，并通過快速冷凝技術(shù)，冷凝為固體粉末。根據(jù)等離

子體炬熱源不同，可以分為感應等離子法和電弧等離子體法，前者較后者具有無電極污染、等離子炬大等特點。等離子蒸發(fā)冷凝法與傳統(tǒng)的機械球磨法相比具有

粉體純度高、粒度可控等一系列優(yōu)點，非常適合當今社會對高質(zhì)量納米硅粉的強烈需求。等離子蒸發(fā)冷凝法（來源：中金公司）機械研磨法機械研磨法是利用機

械旋轉(zhuǎn)及粒子之間的相互作用產(chǎn)生的機械碾壓力和剪切力將尺寸較大的硅材料研磨成納米尺寸的粉末。此類方法雖然可以制備出不同粒徑的納米硅粉，但是普遍

存在純度低、效率低、形貌一致性與粒徑控制困難等突出問題。機械研磨法（來源：中金公司）小結(jié) 硅具有優(yōu)異的電化學性能，其理論儲鋰容量高達4200mAh/g，

嵌鋰電位也較低。硅的嵌鋰電壓平臺較石墨略高，且電壓平臺平穩(wěn)，在充電時表面鋰沉積現(xiàn)象難以發(fā)生，因此其安全性能也優(yōu)于石墨。此外，硅在地殼中含量豐富，

來源廣泛，不僅價格便宜，并且沒有毒性，應用于硅基負極材料優(yōu)勢極大，前景廣闊。但是硅基負極，尤其是前景更好的硅碳負極，其膨脹問題已經(jīng)是整個行業(yè)內(nèi)

待解決難題。要解決這個問題，就是單質(zhì)硅的尺寸越小越好，減小硅的尺寸到納米級別，可以減小材料在充放電期間的應力影響。目前我國由于制備工藝水平限制

以及成本問題，大多數(shù)廠家還是以機械研磨法為主，生產(chǎn)出來的納米硅粉與國外等離子蒸發(fā)冷凝法制備的產(chǎn)品還是有差距。如何有效控制納米硅粉的形貌和粒徑，

如何降低成本，實現(xiàn)納米硅粉的大規(guī)模生產(chǎn)，還是行業(yè)內(nèi)需要一直探索的問題。

超細碳酸鈣生產(chǎn)方法簡述-沈陽佳美機械-賈工18540392125

Fri, 11 Jul 2025 13:09:17 +0800

根據(jù)碳化過程的不同，我國超細鈣的生產(chǎn)方法大體可分為間歇鼓泡碳化法、連續(xù)鼓泡碳化法、連續(xù)噴霧碳化法、超重力反應結(jié)晶法4種。
????（1）間歇鼓泡碳化法
????根據(jù)碳化塔中是否有攪拌裝置，該法又可分為普通間歇鼓泡碳化法和攪拌式間歇鼓泡碳化法。該法是在錐底圓柱體碳化塔中加入精制氫氧化鈣懸濁液和適當?shù)奶砑觿?，然后從塔底通入二氧化碳碳化之終點，得到所要求的碳酸鈣產(chǎn)品。在反應過程中需要嚴格控制反應條件，如碳化溫度、二氧化碳流量、石灰乳濃度及攪拌速度，并加入適當?shù)奶砑觿?。該法投資少、操作簡單，但生產(chǎn)不連續(xù)，自動化程度低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品晶形不易控制、粒度分布不均、不同批次產(chǎn)品的重現(xiàn)性差。目前國內(nèi)在多數(shù)廠家采用此法來生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣，生產(chǎn)超細碳酸鈣必須嚴格控制反應工藝參數(shù)，才能提高不同批次產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
????（2）連續(xù)鼓泡碳化法
????連續(xù)鼓泡碳化法一般采用兩級或三級串聯(lián)碳化工藝，即精制石灰乳經(jīng)第一級碳化塔進行部分碳化或得到反應混合液，在漿液槽中加入適當?shù)奶砑觿┖筮M入第二級碳化塔碳化制得最終產(chǎn)品。該法由于碳化過程分步進行，采用級間進行表面活性處理，可通過制冷來控制碳化溫度，因此對晶形的成核、生長過程和表面處理分段控制，從而可得到較好的晶形、較小的粒徑和粒徑分布?，F(xiàn)在，國內(nèi)有些碳酸鈣生產(chǎn)廠家可以根據(jù)用戶的需求，通過嚴格控制石灰乳濃度、碳化溫度、添加劑的類型和配比等來生產(chǎn)所需晶形和粒徑的產(chǎn)品。
????（3）連續(xù)噴霧碳化法
????連續(xù)噴霧碳化法一般采用三級串聯(lián)碳化工藝。精制石灰乳從第一級碳化塔頂部噴霧成0.01-0.1mm的液滴加入，二氧化碳從塔底通入，二者逆流接觸發(fā)生碳化反應。反應混合液從塔底流出，進入漿液槽，添加適當?shù)姆稚┨幚砗螅瑖婌F進入第二級碳化塔繼續(xù)碳化，然后再經(jīng)表面活性處理、噴霧進入三級碳化塔碳化制得最終產(chǎn)品。其產(chǎn)品粒徑可達40-80nm。該法為河北科技大學專利，其技術(shù)理念無疑是先進的，以液體作為分散相進行汽液傳質(zhì)反應，大大增加了汽液接觸面積，在反應初期易形成大量的晶核，可在較高溫度下生產(chǎn)超細鈣。但由于該工藝投資較高、技術(shù)較復雜、操作難度較大、更主要的問題是噴嘴霧化問題難以解決，因為要想提高噴嘴霧化效果，就必須縮小噴嘴孔徑，而縮小噴嘴孔徑則容易造成堵塞。
????(4)超重力反應結(jié)晶法
????超重力反應結(jié)晶法是湘潭大學和北京化工大學先后在1986年和1989年研究開發(fā)的新技術(shù)，該技術(shù)的特征是以強化氣液傳質(zhì)過程為基本出發(fā)點，其核心在于碳化反應是在超重力離心反應器（旋轉(zhuǎn)螺旋或填充床反應器）中進行，利用填充床高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的幾十到幾百倍重力加速度，可獲得超重力場環(huán)境，并通過CO2和Ca(OH)2懸濁液在超重力專用設備中逆流接觸，使相間傳質(zhì)和微觀混合得到極大強化，為CaCO3均勻快速成核創(chuàng)造了理想環(huán)境。在超重力場中，各種傳遞過程得到極大強化，相界面迅速更新，體積傳質(zhì)系數(shù)可提高到常重力填充床的10-1000倍，從而可大大提高Ca(OH)2溶解和CO2吸收速率，使體系中Ca2+和CO32-的濃度增加，過飽和度提高，同時添加適當?shù)姆稚刂凭w生長，最終得到平均粒徑達15-30nm的納米級碳酸鈣。該法粒徑分布均勻，不同批次產(chǎn)品的重現(xiàn)性好，且碳化反應時間僅為傳統(tǒng)方法的1/4-1/10，達國際先進水平。目前，北京化工大學將該工藝3000t/年的納米級碳酸鈣在廣東廣平化工有限公司、內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)材料公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)報道，山西蘭花華明納米材料有限公司建成了3萬噸／年納米級超細碳酸鈣生產(chǎn)基地，專門生產(chǎn)橡膠用、高檔造紙及油墨用、涂料用超細碳酸鈣產(chǎn)品。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 沈陽佳美-賈工18540392125