二氧化硅又称硅石,化学式SiO?。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。 结晶二氧化硅因晶体构造不同,分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体,大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体,有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯真)。二氧化硅晶体中,硅原子的4个价电子与4个氧原子构成4个共价键,硅原子位于正四面体的中心,4个氧原子位于正四面体的4个顶角上,SiO?是表示组成的很简式,是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。二氧化硅是原子晶体。自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅,是低等水生植物硅藻的遗体,为白色固体或粉末状,多孔、质轻、松软的固体,吸附性强。纳米二氧化硅较广用于家用电器以及文体教育中的橡胶制品。云南超细二氧化硅
在热塑性塑料中的应用:传统的对塑料增韧的方法是在基体中加入橡胶类物质,该法虽然使材料的韧性大幅度提高,但同时也使材料的强度及加工性能等大幅度下降。气相法白炭黑增韧塑料的增韧原理是无机刚性粒子增韧,它被添加到塑料中后,可以在不削弱材料刚性的前提下提高材料的韧性,甚至还能提高材料的刚性。在热固性塑料中的应用:在环氧树脂中添加气相二氧化硅可明显改善其脆性,可以克服弹性体增韧而致的材料刚性和强度降低的缺陷,达到增强增韧的目的。作为阻燃添加剂:由于气相二氧化硅通过在凝聚相的物理过程提高了炭硅层的强度,使之能够阻止燃烧中热量和物质的传递。通过在EVA/MH共混体中添加气相二氧化硅并且减少总的填充量,在阻燃性能不变的情况下,其断裂伸长率可以提高一倍。云南超细二氧化硅合成纳米气相二氧化硅在实验室中还存在有溶胶凝胶法等,在此讨论沉淀法和气相法两种制备方法。
气相法二氧化硅的用途范围:在饲料中的应用:气相二氧化硅由于粒径小、比表面积大和独特的三维网状结构,具有较强的吸附、吸湿性能。在饲料行业中,矿物质预混料、维生素预混料和其它粉末状添加剂不能充分自由流动,添加气相二氧化硅主要作为流动助剂,可以明显降低饲料结块趋势和改善流动性能,提升饲料的生产、运输效率,并防止因受潮影响产品质量。在化肥中的应用;化肥在运输、储存过程中,常因为温度变化、湿度增加以及挤压等因素会导致结块,从而影响化肥在运输环节的效率和产品的质量。在化肥中添加气相二氧化硅,可利用其较强的吸附和吸湿性,起到抗结块作用,从而促进肥料粉体的自由流动,便于化肥的运输和储存,防止其受潮。
等离子体法是利用交流或直流电弧等离子矩产生的高温区将二氧化硅或石英粉体熔化,液体表面受到张力的作用收缩形成球形小液滴,再经过气化及淬冷形成球形二氧化硅或石英颗粒。采用高频等离子法制备球形硅微粉,研究表明高频等离子法可以提高粉体的纯度,二氧化硅粉体在经过等离子设备高温弧区内,在弧内3000℃高温下,一些杂质在高温下汽化,从而起到提高球形二氧化硅粉体纯度的作用。以高频氩气等离子体产生的高温气体为热源,通过四氯化硅与氧气反应,制备出粒径小于4nm的球形二氧化硅颗粒。所得的非晶态等离子二氧化硅粉末具有较高的溶解性,有利于在分子筛合成中的应用。利用等离子体法制备出的球形二氧化硅或石英颗粒纯度高,因为一些杂质在高温场中汽化,起到提纯作用;加热温度较高,反应速率快;淬冷过程颗粒不再长大,颗粒粒径较容易控制。同时,也存在一些不可控的因素,使得等离子体技术难以大规模地应用,如高温场的温度不容易控制,电流不稳定等。二氧化硅是一种无机物,化学式为SiO2。
SiO2气凝胶耐高温涂料是指能长期在200℃以上高温环境中使用,能够对基材进行保护,且涂层自身的物理化学性能仍能保持相对稳定的一种功能涂料。SiO2气凝胶可在900℃以下保持良好的多孔网络结构特性,但当温度达到900℃以上时会发生烧结现象,Si-O-Si网络结构会收缩并团聚,孔结构遭到破坏,因此为实现SiO2气凝胶在超高温度下维持原有的纳米孔网络结构,保持其低热导率及高孔隙率,一般通过掺杂其他耐高温材料的方法来制备耐高温复合材料。SiO2气凝胶耐高温涂料具有厚度薄、耐高温、绝热等特性,且在高温环境下,可根据使用环境温度和要达到的降温幅度,选择施工的涂膜厚度,可应用于高温蒸汽管道、高温炉、石油裂解设备、发动机部位和冶金行业的金属高温防护等领域。高温时二氧化硅能被焦炭、镁等还原。云南超细二氧化硅
氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。云南超细二氧化硅
二氧化硅微粉由于其特殊的生产过程导致其为无定型晶体结构,在颗粒的表面容易形成断键。由于断键的存在,使二氧化硅微粉在水溶液中很容易吸附水中的OH-而形成Si-OH,并在水溶液中离解成Si-O-和H+。由于其粒度相对较小(微米级),二氧化硅微粉很容易在水溶液中形成带有双电层的胶团结构?;钚越细叩亩趸栉⒎墼谒芤褐心芄晃絆H-,在其颗粒表面的形成大量的羟基。在低温养护时,二氧化硅微粉能够发生脱水反应使颗粒之间形成-Si-O-Si-键结合,从而提高了浇注料脱模强度。二氧化硅微粉在高温下能够成为液相,降低颗粒之间传质的粘度,从而增强传质速率,促进颗粒之间的烧结。因此,掺加二氧化硅微粉的浇注料在800℃下能促进浇注料内基质间的烧结,增强了颗粒间交错互锁的结合能力,使得浇注料的中温强度得以提高。云南超细二氧化硅