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物理法生產(chǎn)結(jié)晶型納米二氧化硅,怎么實(shí)現(xiàn)?


來源:中國粉體網(wǎng)   初末

[導(dǎo)讀]  納米二氧化硅顆粒是一種無毒、無味、無污染的小尺寸,大比表面積的無機(jī)非金屬材料,強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高

中國粉體網(wǎng)訊  納米二氧化硅顆粒是一種無毒、無味、無污染的小尺寸,大比表面積的無機(jī)非金屬材料,強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高。二氧化硅納米顆粒具有納米材料的小尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等特性,所以在陶瓷制品、橡膠材料、人造莫來石材料、粘結(jié)劑和密封膠、功能纖維、新型有機(jī)玻璃、塑料、抗老化涂料、紙張表面涂層等各個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用。


納米二氧化硅材料的制備方法可以分為物理法和化學(xué)法兩種。化學(xué)法制備二氧化硅納米顆粒是其應(yīng)用研究的基礎(chǔ);瘜W(xué)法種類繁多,主要包括:溶膠-凝膠法、微乳液法、化學(xué)氣相法、化學(xué)沉淀法等方法。


化學(xué)法制備納米二氧化硅


溶膠-凝膠法:目前,溶膠-凝膠法是制備二氧化硅納米顆粒的重要方法,其工藝是將硅酸酯與無水醇按照一定的比例配置成均勻的溶液,然后再加入適量的去離子水,最后加入催化劑調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值,整個(gè)反應(yīng)體系在一定的條件下攪拌一段時(shí)間就會(huì)得到二氧化硅納米顆粒?傮w來說,溶膠-凝膠法是低溫制備高純度、高均勻性二氧化硅納米顆粒的優(yōu)異方法。


微乳液法:微乳液法體系是由水、油、表面活性劑構(gòu)成,有時(shí)也包含助表面活性劑。該體系在宏觀上是穩(wěn)定均相的,在微觀上卻構(gòu)成了一個(gè)個(gè)的微形反應(yīng)器,由于體系的特殊性,該方法制備的納米粒子粒徑均勻、粒徑可調(diào)、分散性好,所以此種方法也成為了制備二氧化硅納米顆粒的重要方法。


沉淀法:沉淀法因其方法簡單、成本低廉成為制備高純度納米顆粒的最為廣泛的液相合成方法。反應(yīng)體系由反應(yīng)物、輔助劑及酸化劑組成,反應(yīng)結(jié)束以后把沉淀物質(zhì)干燥和煅燒就可得到納米顆粒,沉淀法生成的二氧化硅納米顆粒成本低、工藝簡單易控,并且設(shè)備投資小,可大量生產(chǎn),適于工業(yè)生產(chǎn),但是形狀的不可

控外加可變因素多。


氣相法:氣相法的生產(chǎn)原理是直接利用氣體或通過各種手段將反應(yīng)物變成氣體,使之在氣態(tài)下發(fā)生物理變化和化學(xué)變化,而后在冷卻過程中凝聚長大形成納米微粒。制得的產(chǎn)品純度高、分散性好、粒徑小,但對設(shè)備要求較高,工藝復(fù)雜,能耗大、生產(chǎn)成本高。


物理法制備納米二氧化硅


物理法⼀般指機(jī)械粉碎法,機(jī)械粉碎法是二氧化硅的一種物理制備方法,它的原理是通過超細(xì)粉碎機(jī)械產(chǎn)生的沖擊、剪切、摩擦等⼒的綜合作用對⼤顆粒二氧化硅進(jìn)⾏超細(xì)粉碎,然后利用高效分級分離不同粒徑的顆粒,物理⽅法的生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)量⼤、生產(chǎn)過程易于控制,但對原料要求較高(原料純度基本決定其后續(xù)的用途,但值得我們注意的是并非所有應(yīng)用領(lǐng)域都是需要高純的指標(biāo)),且隨著粒度減⼩,顆粒因表⾯能增⼤⽽團(tuán)聚,難以進(jìn)⼀步縮⼩粉體顆粒粒徑。采用物理法制取二氧化硅粉體,想要做到納米級及亞微米級別則非常不容易的。但是物理法制備結(jié)晶型亞微米、納米二氧化硅具有特有的分子結(jié)構(gòu)和物理性能,是氣相二氧化硅和沉降法二氧化硅所無法比擬的。


2024年11月21-22日,由中國粉體網(wǎng)主辦的“2024(第八屆)全國石英大會(huì)暨展覽會(huì)”將在江蘇徐州召開,江西中節(jié)能高新材料有限公司總經(jīng)理黃運(yùn)雷將做《物理法結(jié)晶型納米二氧化硅的生產(chǎn)與應(yīng)用》的報(bào)告。屆時(shí),黃運(yùn)雷總經(jīng)理將對物理法結(jié)晶型納米二氧化的生產(chǎn)工藝、關(guān)鍵指標(biāo)及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行詳細(xì)解讀。



(中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末)

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