SiO2
二氧化硅的溶解度
二氧化硅的溶解度
摘要:
1.二氧化硅的物理性质
2.二氧化硅的溶解性
3.二氧化硅在不同溶剂中的溶解度
4.二氧化硅的用途
正文:
二氧化硅(SiO2)是一种无机化合物,具有多种物理性质。
它是一种无色、透明的晶体,具有较高的熔点和不溶于水的特性。
然而,二氧化硅在某些溶剂中的溶解度却很高,这使得它在许多领域具有广泛的应用。
二氧化硅的溶解性取决于溶剂的类型。
在水中,二氧化硅的溶解度非常小,几乎可以忽略不计。
然而,在氢氟酸(HF)和碱性溶液中,二氧化硅的溶解度却相当高。
这种现象可以通过溶解度积常数来描述,它反映了溶剂对二氧化硅的溶解能力。
二氧化硅在不同溶剂中的溶解度也有所不同。
在HF 中,二氧化硅的溶解度很高,这是因为氢氟酸可以与二氧化硅发生反应,生成可溶性的硅氟化物。
而在碱性溶液中,二氧化硅的溶解度同样很高,这是因为碱性条件下,二氧化硅可以与碱发生反应,生成硅酸盐离子。
由于二氧化硅在特定溶剂中的高溶解度,它被广泛应用于各个领域。
例如,在玻璃工业中,二氧化硅是制造玻璃的主要原料之一。
此外,它还被用于制造陶瓷、水泥等建筑材料,以及用于光纤通信、半导体制造等领域。
总之,二氧化硅是一种具有多种物理性质和溶解性的化合物。
二氧化硅
二氧化硅二氧化硅粉末SiO2又称。
在分布很广,如石英、等。
白色或无色,含铁量较高的是淡黄色。
2.2 ~2.66,1670℃(鳞)、1710℃(方石英),沸点2230℃,为3.9。
不溶于水微溶于一般的酸,但溶于氢氟酸及热浓磷酸,能和熔融碱类起作用。
用于制、、陶器、、耐火材料、、型砂、单质硅等。
中文名称:二氧化硅化学式:SiO2 相对分子质量:60.08 化学品类别:非金属氧化物是否管制:否二氧化硅简介管制信息本品不受管制,但不可带入飞机。
名称中文名称:二氧化硅中文别名:硅氧,硅土,硅石,硅酐,砂英文别名:Silicon dioxide SiO₂ ,Silicon(IV)oxide ,Silicic anhydride ,Quartz sand:14808-60-7[1]储存密封保存。
用途硅标准液。
水玻璃,硅的的制备材料。
在晶体管和集成电路中作杂质扩散的掩蔽膜和保护层,制成二氧化硅膜作集成电路器件。
玻璃工业。
AR质检信息指标值水可溶物,% ≤0.2(以Pb计),% ≤0.005钙(Ca),% ≤0.005铁(Fe),% ≤0.005(Cl),% ≤0.005硫酸盐(SO4),% ≤0.005中不挥发物,% ≤1.0干燥失量,% ≤3.0性质物理性质[1]二氧化硅又称,式SiO₂。
中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。
沙状二氧化硅结晶二氧化硅因不同,分为石英、鳞石英和方石英三种。
纯为无色晶体,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、、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、较纯净)。
二氧化硅晶体中,硅的4个价与4个氧原子形成4个,硅原子位于正四面体的中心,4个原子位于正四面体的4个顶角上,SiO₂是表示组成的最简式,仅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。
SiO₂中Si—O键的键能很高,、较高(熔点1723℃,沸点2230℃)。
二氧化硅鉴别
二氧化硅(SiO2)是一种常见的化合物,也被称为二氧化硅或硅石英。
下面是一些用于鉴别二氧化硅的方法:
1.外观观察:二氧化硅通常以无色或白色结晶体的形式存在,呈现固体粉末或块状。
它可以在自然界中存在,如石英、石英砂和硅岩等。
2.熔点测定:二氧化硅的熔点约为1713°C(3115°F)。
如果你有一个高温熔炉或热台,可以加热样品,观察是否在接近该温度时开始熔化。
3.化学反应:尽管二氧化硅在一般情况下对常见化学试剂不活泼,但它可与氢氟酸(HF)反应形成硅酸。
4.X射线衍射(XRD):XRD是一种常用的分析技术,用于确定物质的晶体结构。
通过对二氧化硅样品进行XRD分析,可以识别其特征的晶体结构和衍射峰。
5.红外光谱(IR):红外光谱技术可以用于识别物质中的化学键和官能团。
二氧化硅的红外光谱通常显示出特征性的吸收峰,如硅氧(Si-O)键的拉伸振动。
这些方法可以在实验室或科学研究中用于鉴别二氧化硅。
根据你的需要或可用的设备,你可以选择适合的方法进行鉴别。
请注意,在进行任何化学实验或使用高温设备时,请遵守适当的安全操作规程。
二氧化硅化学式
二氧化硅化学式二氧化硅,分子式为SiO2,是一种无机物质,主要成分是硅和氧元素。
它在自然界和工业生产中都是非常常见的物质,具有广泛的应用。
在自然界中,二氧化硅可以是石英、石英砂、条纹石、莫来石等矿物的成分。
在工业生产中,它被广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥、涂料、塑料等领域。
下面将详细介绍二氧化硅的化学式、结构、性质及应用。
1. 化学式与结构二氧化硅的化学式为SiO2,是一种简单的氧化物,由一个硅原子和两个氧原子组成。
在化学反应中,它可以参与红ox反应和酸碱反应。
二氧化硅的分子结构是四面体,硅原子处于四面体的中心,四面体的四个顶点分别连接着四个氧原子。
硅-氧化合物中,硅原子呈四价,氧原子呈二价,它们通过共价键连接起来,形成了硅氧三维网络结构。
在二氧化硅中,每个硅原子周围连接着四个氧原子,每个氧原子分别与两个硅原子形成双键。
2. 性质二氧化硅是一种白色粉末或无色透明晶体,无味无臭,具有很高的耐热性、耐腐蚀性和化学稳定性。
它的密度为2.2-2.65g/cm3,熔点为1600℃,沸点为2230℃。
在常温下,二氧化硅极难被溶解于水,但可以被HF、NaOH、KOH等强碱和氢氟酸等强酸侵蚀。
二氧化硅的物理性质和化学性质与其结构有很大关系。
由于它的分子结构具有很高的稳定性,硅氧键可以说是全电子键,所以它的化学性质不如其他硅化合物来的活泼。
但在高温下,其化学性质会发生变化。
在二氧化硅加热至1600℃以上时,它会发生酸碱中和反应,使其性质发生变化。
同时,在氧气存在下,二氧化硅也会发生氧化还原反应,形成硅酸和二氧化硅。
3. 应用二氧化硅是工业上的重要原料,在广泛的领域中有着重要的用途和应用。
下面是它的主要应用:1) 玻璃制造:玻璃制造是二氧化硅最广泛的应用之一。
二氧化硅是玻璃的主要原料,占玻璃质量的60%-70%。
它用于制造各种玻璃,包括平板玻璃、曲面玻璃、瓶子、玻璃纤维、光纤等。
2) 陶瓷制造:二氧化硅也是陶瓷制造的重要材料,可用于制造高级陶瓷、细陶、瓷砖和陶瓷工艺品等。
二氧化硅 晶体 非晶体
二氧化硅晶体非晶体摘要:I.前言- 介绍二氧化硅的基本概念II.二氧化硅晶体的性质- 定义晶体- 描述二氧化硅晶体的结构- 介绍二氧化硅晶体的性质和应用III.二氧化硅非晶体的性质- 定义非晶体- 描述二氧化硅非晶体的结构- 介绍二氧化硅非晶体的性质和应用IV.二氧化硅晶体与非晶体的关系- 比较二氧化硅晶体和非晶体的异同- 探讨二氧化硅晶体和非晶体之间的转化V.结论- 总结二氧化硅晶体和非晶体的特点和应用正文:I.前言二氧化硅(SiO2)是一种常见的化合物,广泛存在于自然界和人工制品中。
它既可以以晶体的形式存在,也可以以非晶体的形式存在。
本文将介绍二氧化硅晶体的性质、二氧化硅非晶体的性质以及它们之间的关系。
II.二氧化硅晶体的性质晶体是一种具有长程有序排列的固态物质。
二氧化硅晶体是其中一种,其结构由硅原子和氧原子组成。
在二氧化硅晶体中,硅原子位于正四面体的中心,四个氧原子位于正四面体的四个顶角上。
这种结构使得二氧化硅晶体具有很高的熔点和硬度,同时具有良好的光学性能。
因此,二氧化硅晶体被广泛应用于光学仪器、玻璃制造等领域。
III.二氧化硅非晶体的性质非晶体是一种没有长程有序排列的固态物质。
二氧化硅非晶体与晶体相比,其结构缺乏有序性。
虽然二氧化硅非晶体没有晶体的高度有序结构,但它们仍然具有较高的熔点和硬度。
此外,二氧化硅非晶体还具有良好的耐磨性、化学稳定性和热稳定性。
因此,二氧化硅非晶体在诸如涂料、胶粘剂等应用中具有优势。
IV.二氧化硅晶体与非晶体的关系二氧化硅晶体和非晶体在结构上有明显的差异,但它们之间并非完全独立。
事实上,二氧化硅晶体和非晶体之间可以通过热处理等方法相互转化。
在一定的温度和压力条件下,二氧化硅晶体可以转变为非晶体。
同样,非晶体也可以通过合适的条件转化为晶体。
这种相互转化使得二氧化硅晶体和非晶体在材料研究和工程应用中具有广泛的应用前景。
V.结论二氧化硅晶体和非晶体具有不同的结构和性质,但它们之间存在密切的联系。
sio2元素
sio2元素SIO2元素是一种化学元素,也被称为二氧化硅。
它是地球上最常见的化合物之一,可以在各种地质材料中找到,如沙子、石英、玻璃、流纹岩、花岗岩等。
下面我们将分步骤阐述SIO2元素的相关内容。
Step 1: SIO2元素的化学特性SIO2元素的分子式为SiO2,由一部分硅原子和两部分氧原子组成。
它是一种无色无味的颗粒,不溶于水和大多数有机溶剂。
它对大多数酸和碱也是惰性的,但是能够溶解在氢氟酸中。
SIO2在高温下会分解,生成二氧化硅和氧气。
Step 2: SIO2在工业和日常生活中的应用SIO2是一种非常重要的材料。
它用于制造各种类型的玻璃,如窗户玻璃、汽车玻璃、光纤等。
SIO2也可以被用来制作陶瓷、磨料、填料和催化剂等。
在电子行业中,SIO2也是重要的材料之一,被用于制造晶片和芯片等。
在日常生活中,SIO2也是经常出现的化合物之一。
比如,它可以被用来制作食品沉淀剂,也可以被添加到清洗剂中作为去污剂。
此外,SIO2也被用来制造火柴和烟花。
Step 3: SIO2的健康影响和环境影响虽然SIO2是一种无毒、无臭、无味的物质,但过量的暴露可能会对人体健康造成影响。
长期吸入SIO2颗粒会引起矽肺病,这是一种严重的肺部疾病,可以导致呼吸困难、肺炎和肺癌等。
因此,在工业生产中需要采取防护措施,减少SIO2颗粒的暴露量。
SIO2也可能对环境造成影响。
大量释放SIO2颗粒可能污染土壤和水源。
此外,在生产过程中产生的废料也需要得到正确处理,以免对环境造成影响。
总之,SIO2元素是一种非常重要的化学物质,广泛应用于工业和日常生活。
它的特性和应用及健康、环境影响需要我们妥善管理和使用。
sio2 硅 膨胀系数
sio2 硅膨胀系数
摘要:
1.介绍二氧化硅(SiO2)
2.阐述硅的性质和应用
3.解释膨胀系数的概念
4.分析二氧化硅的膨胀系数
5.总结
正文:
1.二氧化硅(SiO2)是一种无机化合物,化学式为SiO2。
它是地球上最常见的矿物之一,广泛存在于岩石、玻璃、陶瓷等材料中。
二氧化硅具有高度的稳定性和化学惰性,因此在许多工业领域具有广泛的应用。
2.硅(Si)是一种非金属元素,位于元素周期表的第14 族。
硅具有半导体特性,是制造芯片和太阳能电池的重要材料。
此外,硅还具有良好的机械性能,可用于制造光纤、玻璃和陶瓷等。
3.膨胀系数是指材料在温度变化时,其长度的变化与原始长度之比。
膨胀系数可以用来衡量材料的热稳定性,是评价材料在高温环境下性能的重要参数。
4.二氧化硅的膨胀系数受其结构和成分的影响。
在高温下,二氧化硅的膨胀系数较大,可能导致材料在高温环境下出现变形或破裂。
因此,在制造高温应用的材料时,需要选用膨胀系数较小的二氧化硅。
5.总之,二氧化硅和硅在不同领域具有广泛的应用。
膨胀系数是衡量材料
热稳定性的重要参数,对于制造高温应用的材料而言,选择具有较小膨胀系数的二氧化硅是至关重要的。
二氧化硅结晶
二氧化硅结晶二氧化硅(SiO2)是一种晶体结构的化合物,由硅和氧原子组成。
它是地壳中最常见的化合物之一,也是许多天然矿物和岩石的主要成分。
在自然界中,二氧化硅以多种形式存在,包括石英、石英砂、玻璃等。
它在工业和科学领域中具有广泛的应用。
二氧化硅结晶具有许多独特的性质和特点。
首先,它具有高熔点和高热稳定性,可以在高温下保持其结构稳定性。
这使得二氧化硅在高温环境下可以起到绝缘和保护的作用。
其次,它具有很高的硬度和抗磨损性,使其成为高性能陶瓷和磨料的理想材料。
此外,二氧化硅结晶还具有良好的光学性能,如透明度和折射率,使其在光学器件和光纤通信中得到广泛应用。
二氧化硅结晶的制备方法有多种。
其中一种常用的方法是通过高温熔融法。
首先,将硅源和氧源混合在一起,然后加热至高温,使其熔化并形成液体。
接着,将液体二氧化硅缓慢冷却,使其结晶形成晶体。
这种方法可以得到高纯度和大尺寸的二氧化硅结晶。
另一种制备二氧化硅结晶的方法是溶胶-凝胶法。
首先,将硅源和溶剂混合在一起,形成溶胶。
然后,通过加入凝胶剂或调节溶剂条件,使溶胶逐渐凝胶并形成凝胶。
最后,将凝胶进行干燥和热处理,使其形成二氧化硅结晶。
这种方法可以制备出具有高比表面积和较小尺寸的二氧化硅结晶,常用于制备催化剂和吸附剂等材料。
二氧化硅结晶具有多种应用。
首先,它被广泛用于制备陶瓷材料。
由于其高硬度和耐磨损性,二氧化硅结晶可以用于制备具有高强度和耐高温性能的陶瓷制品,如陶瓷刀具、陶瓷轴承等。
其次,二氧化硅结晶在电子和光电子领域中也有重要应用。
由于其良好的光学性能,二氧化硅结晶可以用于制备光学器件,如光纤、光学玻璃等。
此外,二氧化硅结晶还可以用作电子器件的绝缘材料和电子封装材料。
此外,二氧化硅结晶还可以用于制备催化剂、吸附剂和分离膜等材料,用于环境保护和化学工业。
二氧化硅结晶是一种重要的化合物,具有广泛的应用。
通过不同的制备方法可以得到具有不同性质和形态的二氧化硅结晶,以满足不同领域的需求。
二氧化硅简介介绍
二氧化硅的毒性与安全性
毒性
二氧化硅是一种无毒物质,但在生产过程中会夹杂着其他有害物质,如重金属等,这些物质会对人体健康产生负 面影响。
安全性
在正常生产条件下,二氧化硅对人类是安全的,但长期接触可能会对人体造成一定危害。
二氧化硅的废弃物处理与环保措施
废弃物处理
二氧化硅废弃物应进行无害化处理,采用封闭式储存和运输,防止粉尘泄漏和污染环境。
二氧化硅简介介绍
汇报人: 2023-11-19
目录
• 二氧化硅的基本性质 • 二氧化硅的制备与加工 • 二氧化硅的应用领域 • 二氧化硅的环保与安全问题 • 二氧化硅的前沿研究与展望
01
二氧化硅的基本性质
化学组成与结构
化学组成
二氧化硅(SiO2)是由硅原子和氧原子按1:2的比例组成的化 合物。
环保措施
加强生产过程中的环保管理,采用清洁生产技术和设备,减少废弃物的产生。同时加强环保法规的制 定和执行力度,对违规行为进行严厉打击。
05
二氧化硅的前沿研究与 展望
二氧化硅材料的最新研究进展
纳米二氧化硅的制备与应 用
近年来,研究者们致力于开发纳米二氧化硅 材料,通过调控其尺寸、结构和性质,实现 其在高性能复合材料、催化剂、光电器件等 领域的应用。
二氧化硅在储能领域的应用
由于二氧化硅具有较高的比表面积和良好的电化学性 能,因此其在储能领域具有广阔的应用前景。目前, 主要研究方向为如何提高二氧化硅电极的稳定性和循 环寿命。
二氧化硅的发展趋势与未来挑战
要点一
高性能二氧化硅材料的研发
要点二
二氧化硅在环境治理领域的应用
为了满足某些特定应用领域对高性能二氧化硅材料的需求 ,未来需要进一步加大研发力度,探索新的制备方法和加 工技术。
sio2是什么化学元素
SiO₂是二氧化硅的化学方程式,又名水合二氧化硅。
是一种白色、无毒、无定型微细
粉状物,具有多孔性、高分散、质轻、化学稳定性好,耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优
异性能。
SiO₂的化学元素是什么
SiO₂的化学元素是二氧化硅。
二氧化硅有晶态和无定形两种形态。
自然界中存
在的二氧化硅如石英、石英砂等统称硅石纯石英为无色晶体,大而透明的棱柱状石英晶体叫做水晶,含微量杂质而呈紫色的叫紫水晶,浅黄、金黄和褐色的称烟水晶。
玉髓、玛瑙和碧玉都是含有杂质的有色石英晶体。
晶态二氧化硅的熔点1723℃,沸点2230℃,不溶于水。
除氟气和氢氟酸外,
二氧化硅跟卤素、卤化氢和无机酸均不反应,但能溶于热的浓碱、熔融的强碱或碳酸钠中。
SiO₂的化学性质
化学性质比较稳定。
不跟水反应。
是酸性氧化物,不跟一般酸反应。
跟热的浓
强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。
跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。
SiO₂的化学方程式
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O
SiO2+2NaOH(浓)=Na2SiO3+H2O
SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaO=CaSiO3
SiO2+2C=2CO+Si。
二氧化硅的性质和用途
二氧化硅的性质和用途性质:二氧化硅(SiO2)是一种无机化合物,也被称为二氧化硅或二氧化矽。
它是最常见的硅化合物之一,是一种无色、无味的固体。
二氧化硅存在多种结晶形态,其中最常见的是石英和水晶。
二氧化硅的晶鞣相关于其结晶形态,晶体形态可以是透明、乳白色或浅粉红色。
二氧化硅具有高熔点和高热稳定性,也是一种绝缘体。
二氧化硅是一种无毒、环境友好的材料,它在常温下不溶于水或大多数溶剂。
然而,如果二氧化硅与碱或氢氟酸等强酸接触,则会发生反应。
用途:1.建筑材料:二氧化硅在建筑业中具有广泛的应用。
它可以用作砂浆和混凝土的原料,以增加强度和耐久性。
此外,二氧化硅也常用于涂料、涂层和保温材料中。
2.光学应用:二氧化硅的透明性使其在光学器件中具有广泛的应用。
石英和水晶是优质的光学材料,可制作光纤、光学透镜和窗户等。
3.电子器件:由于二氧化硅具有良好的绝缘性能和稳定性,因此广泛用于电子器件的制造过程中。
它常用于制造电路板、电子元件和半导体设备。
4.化妆品和医药领域:二氧化硅被广泛应用于化妆品和医药领域。
它可以作为防晒剂、化妆品填料和药物输送系统的成分。
5.耐火材料:二氧化硅的高熔点和稳定性使其成为耐火材料的理想选择。
它可以添加到陶瓷、玻璃和耐火材料中,以提高耐火性能。
6.食品行业:二氧化硅在食品行业中被用作增稠剂、抗结剂和防潮剂。
它可以改善食品的质地和保存性能。
7.润滑剂:二氧化硅可以用作润滑剂的一部分,用于减少摩擦和磨损。
它可以添加到润滑脂和油中,以提高润滑效果。
8.环境保护:二氧化硅也可以用于环境保护领域。
它可以作为吸附剂,用于去除水中的污染物和废水处理。
总结:二氧化硅是一种多功能的材料,具有广泛的应用领域。
它在建筑、光学、电子、化妆品、医药、耐火材料、食品、润滑剂和环境保护等方面发挥着重要作用。
二氧化硅的特性,如高熔点、稳定性和绝缘性,使其成为许多行业中不可或缺的材料。
随着科学技术的不断发展,二氧化硅的应用领域将不断扩大,其重要性将得到进一步的认识与发展。
化学元素sio2
化学元素sio2二氧化硅(SiO2)是一种常见的化学元素,也是地球上最丰富的化学元素之一。
它是由硅和氧两种元素组成的化合物,具有广泛的应用。
二氧化硅在自然界中非常常见。
它是地壳中含量最高的化合物,占地壳总质量的约60%。
二氧化硅可以在各种矿石中找到,如石英、石英砂、石英岩等。
此外,二氧化硅也存在于许多生物体中,如植物的细胞壁和动物的骨骼。
二氧化硅具有许多重要的性质和应用。
首先,它是一种非常稳定的化合物,可以在高温和高压下长时间保持稳定。
这使得二氧化硅成为一种重要的材料,广泛应用于建筑、玻璃、陶瓷、电子器件等领域。
在建筑领域,二氧化硅被用作建筑材料的一部分,如混凝土和水泥。
二氧化硅的添加可以增强材料的硬度和耐久性,使其更加耐久和可靠。
在玻璃工业中,二氧化硅是最重要的成分之一。
它可以使玻璃具有良好的透明性和抗腐蚀性。
二氧化硅还可以用于制备各种类型的玻璃,如光纤、太阳能电池板、液晶显示屏等。
二氧化硅还被广泛应用于电子器件制造。
它可以用作绝缘材料、导电材料和半导体材料的一部分。
二氧化硅在电子器件中的应用使得电子设备更加小型化、高效率和可靠。
除了上述应用外,二氧化硅还可以用作填料、吸附剂和催化剂。
在化学工业中,二氧化硅常被用作填料来增加产品的体积和稳定性。
它还可以用作吸附剂来去除废水和废气中的有害物质。
此外,二氧化硅还可以用作催化剂来加速化学反应的进程。
二氧化硅是一种重要的化学元素,具有广泛的应用。
它在建筑、玻璃、电子器件等领域发挥着重要作用。
通过了解和研究二氧化硅的性质和应用,我们可以更好地利用这种重要的化学元素,推动科技和工业的发展。
二氧化硅的比热容
二氧化硅的比热容一、引言:二氧化硅是一种常见的无机化合物,由硅和氧两种元素组成,其化学式为SiO2。
在自然界中,二氧化硅广泛存在于石英、石英砂和河床砾石等矿石中。
二氧化硅具有许多特殊的物理和化学性质,它的比热容更是其中一项重要的性质。
二、二氧化硅的基本概述: 1. 二氧化硅的化学性质二氧化硅是一种无色、无味、无毒的物质,它在常温常压下为固体结构,能够耐热、耐酸、耐碱。
它可以与多种物质发生反应,如与碱性氢氧化物反应产生硅酸盐,与氟化氢反应产生四氟硅酸等。
2.二氧化硅的物理性质二氧化硅具有高熔点、高沸点的特点,其熔点为1670℃,沸点为2230℃。
它是一种非导电体,同时也是一种透明材料,它的折射率为1.45。
此外,二氧化硅还具有高硬度、高强度和高耐磨性等特性。
三、二氧化硅的比热容的概念:比热容是指物质在单位质量下吸收或释放单位热量时所发生的温度变化。
它是描述物质热性质的重要参数之一。
四、二氧化硅的比热容的影响因素: 1. 温度温度是影响二氧化硅比热容的重要因素之一。
通常情况下,二氧化硅的比热容是随着温度的升高而增加的。
2.结晶形态二氧化硅存在多种结晶形态,如α-石英、β-石英等。
不同的结晶形态会对二氧化硅的比热容产生影响。
3.含杂质二氧化硅中的杂质也会对其比热容产生影响。
一些杂质可以降低二氧化硅的比热容,使得其热传导性能增强。
五、二氧化硅的比热容的测定方法:测定二氧化硅的比热容需要借助一些实验方法。
目前常用的方法有差示扫描量热法、等温比热容法和反冲式绝热量热法等。
1.差示扫描量热法差示扫描量热法是目前比较常用的测定物质比热容的方法之一。
它通过测量样品和参比物在温度上的差异来计算比热容。
2.等温比热容法等温比热容法是基于恒定温度下测量样品热量来确定比热容的方法。
3.反冲式绝热量热法反冲式绝热量热法是测定固体物质比热容的一种常用方法,它通过测量样品和参比物的温度变化来计算比热容。
六、二氧化硅的比热容的应用: 1. 建筑材料领域二氧化硅具有良好的隔热性能,因此可广泛应用于建筑材料的制造中,如保温材料、隔热材料等。
sio2不存在分子式
sio2不存在分子式一、什么是SiO2?SiO2是二氧化硅的化学式,也称为二氧化硅或二氧化硅。
它是一种常见的无机化合物,由硅和氧元素组成。
SiO2是地壳中含量最多的化合物之一,也是许多矿物和岩石的重要成分。
二、分子式的定义分子式是用化学符号表示化合物中元素的种类和数量的简洁表示方法。
它由元素的符号和下标组成,下标表示该元素在化合物中的个数。
三、为什么SiO2没有分子式?SiO2没有分子式,是因为它不是由分子形式存在的。
在固态中,SiO2以非分子形式存在,由硅和氧原子通过共价键连接形成网状结构。
每个硅原子被四个氧原子共享,而每个氧原子被两个硅原子共享。
这种结构被称为三维硅氧框架,也是SiO2的晶体结构。
四、SiO2的晶体结构SiO2的晶体结构有多种形式,其中最常见的是石英和水晶。
石英是一种六角晶系的矿物,其晶体结构由硅和氧原子组成的三维框架构成。
这种结构使得石英具有许多特殊的物理和化学性质,如高熔点、高硬度和低热膨胀系数。
水晶是石英的一种变种,具有更高的纯度和更完美的结晶形态。
它是一种透明的宝石,被广泛用于珠宝和装饰品制作。
五、SiO2的应用由于SiO2具有许多优良的性质,它在许多领域都有广泛的应用。
1.建筑材料:石英和石英砂常用于制作玻璃、陶瓷和水泥等建筑材料。
它们具有优异的耐热性和化学稳定性。
2.电子工业:SiO2是电子工业中的重要材料,用于制造集成电路、光纤和太阳能电池等。
3.化妆品和个人护理产品:SiO2被用作化妆品和个人护理产品的填料和稳定剂,如护肤霜和化妆品。
4.医疗应用:SiO2被用作医疗器械和药物传递系统的材料,如人工关节和缓释药物。
5.环境保护:SiO2被用作水处理剂和废物处理剂,有助于去除污染物和改善环境质量。
六、SiO2的研究和发展虽然SiO2已经被广泛应用于各个领域,但科学家们仍在不断研究和发展新的SiO2材料和应用。
1.纳米SiO2:纳米SiO2是指粒径小于100纳米的SiO2颗粒。
二氧化硅反应
二氧化硅反应摘要:1.引言2.二氧化硅的性质和应用3.二氧化硅的制备方法4.二氧化硅的反应原理5.二氧化硅的重要反应6.我国二氧化硅产业的发展7.结论正文:1.引言二氧化硅(SiO2)是一种常见的无机化合物,具有很高的化学稳定性和热稳定性,被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍二氧化硅的性质、制备方法以及重要反应,并探讨我国二氧化硅产业的发展情况。
2.二氧化硅的性质和应用二氧化硅是一种无色、无味、无毒的物质,其化学式为SiO2。
它具有良好的光学、电学、热学性能,以及高强度、高硬度、高耐磨性等优点。
二氧化硅广泛应用于陶瓷、玻璃、电子、建筑、化工等行业。
3.二氧化硅的制备方法二氧化硅可以通过以下几种方法制备:硅酸盐法、石英砂提纯法、硅气相沉积法、硅烷法等。
这些方法各有优缺点,应根据实际需求选择合适的制备方法。
4.二氧化硅的反应原理二氧化硅在化学反应中表现出较强的惰性,但在高温、高压或特定条件下,它仍会发生一些重要反应。
例如,二氧化硅可以与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳;在氯气的作用下,二氧化硅可以发生氯化反应等。
5.二氧化硅的重要反应除了上述反应外,二氧化硅还可以与其他物质发生反应,如与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,与碱金属氧化物反应生成硅酸盐等。
这些反应在陶瓷、玻璃、化工等行业具有重要的应用价值。
6.我国二氧化硅产业的发展近年来,随着我国经济的快速发展,二氧化硅产业取得了显著成果。
我国已成为全球最大的二氧化硅生产和消费国。
在政策扶持和市场需求的推动下,我国二氧化硅产业将继续保持稳定增长。
7.结论二氧化硅作为一种重要的无机化合物,具有广泛的应用前景。
二氧化硅符号
二氧化硅符号二氧化硅符号是化学元素硅的一种形式。
硅是地球上最常见的元素之一,以它最常见的形式,即二氧化硅(SiO2)的形式存在于大量的岩石、沙子和土壤中。
它具有广泛的应用,它是半导体行业中的基本材料和制造玻璃和陶瓷的重要原材料。
1.二氧化硅符号的定义二氧化硅符号是SiO2,其中Si代表硅,而O2代表氧分子化合物。
这个符号代表了硅和氧分子在化学上的组合,形成了这种化合物。
由于二氧化硅的结构具有硬度、光学、化学稳定性和非常高的热导率,因此它已经成为了许多重要的应用领域的基础原材料。
2.二氧化硅符号的应用二氧化硅符号是半导体行业中的基本材料之一。
它在半导体制造过程中充当压缩机和磨料,用于制造硅片。
硅片是半导体芯片的基础,而这些芯片在计算机和电子设备中广泛使用。
此外,二氧化硅符号还是玻璃和陶瓷制造的重要原材料。
由于它的硬度和光学稳定性,它被用于高端玻璃产品的生产,例如计算机屏幕、平板电视和智能手机屏幕。
另外,在陶瓷行业中,它作为一种陶瓷材料,用于制造坚硬、高耐磨性和高温的原件。
3.二氧化硅符号的生产二氧化硅符号通常是从硅岩或沙子中提取的。
首先,这些材料会被破碎和筛分,以去除不需要的杂质和材料。
随后,硅颗粒在高炉中加热并和氧气结合,形成了SiO2。
在这个过程中,用作熔剂的碳酸钙也会被加入,它有助于控制反应,并在成品中增加一些化学成分。
4.二氧化硅符号的安全性二氧化硅符号通常是一种相当安全的化学品。
但是,如果吸入或进食二氧化硅的粉末或微粒,可能会引起短期或长期的健康问题,例如呼吸道感染或肺部疾病。
因此,应该采取必要的预防措施,例如在操作和储存二氧化硅时戴手套和呼吸器,并确保通风和防止粉尘飞扬。
在总体上,二氧化硅符号是一种重要的化学品,它具有在半导体、玻璃和陶瓷行业中广泛应用的广泛用途。
因此,它的产量和使用量仍在不断增加。
但是,在生产、运输和使用它的过程中,应采取必要的保护措施,确保它安全地处理。
化学等级二氧化硅
化学等级二氧化硅
二氧化硅,化学式为SiO2,是一种重要的化合物,在自然界中
广泛存在。
它是石英、翡翠、玻璃等许多矿物的主要成分。
此外,它还被广泛应用于材料科学、电子工业、建筑领域等领域。
化学等级是根据化学纯度和物理性质来区分的。
在化学等级中,二氧化硅按纯度分为多种等级,如EP级、USP级、CP级等,各自具
有不同的纯度要求和物理性质。
EP级的二氧化硅通常要求纯度高达98.0%以上,且不含其他杂质,物理性质稳定。
它被广泛应用于药品和医疗器械的制造中,用作药物的填充剂和助剂。
USP级的二氧化硅要求更高,纯度要求达到99.5%以上,并且不
含重金属和其他杂质。
它被广泛应用于制造药品、化妆品和食品中,用作稳定剂和防结剂。
CP级的二氧化硅是一种工业级别的产品,纯度要求相对较低,
一般为98.0%~99.0%之间。
它主要用于建筑材料、电子工业、橡胶工业等领域。
在不同领域中,不同等级的二氧化硅都有着广泛的应用。
在材料科学领域,高纯度的二氧化硅被用作制备纳米材料和光学材料的原料;在建筑领域,工业级别的二氧化硅被用作混凝土和水泥的添加剂,改善材料的性能。
总之,化学等级二氧化硅在各个领域中都有其独特的应用价值,其化学纯度和物理性质的不同,决定了它们在不同领域中的应用。
二氧化硅化学性质
二氧化硅化学性质二氧化硅(SiO2)是目前最丰富和全面用于工业生产的化合物之一,也是最大的无机物分子,具有多种成分类型,如石英、沸石、玻璃、玻璃陶瓷以及合成泥等。
它是一种非常常见的多功能物质,主要用于建筑结构、陶瓷材料、水处理、食品添加剂、冶金产品和化工反应器中等多个领域。
一、化学特性1. 化学结构:硅原子与氧原子之间是二键结,其化学式为SiO2;2. 熔点:高温下约为1710°C;3. 沸点:约为2190°C;4. 相对密度:晶体状态下约为2.65-2.7g/cm³;5. 折射率:1.66;6. 电容率:7.9;7. 电阻率:3.8×10¹²。
二、性质1. 热稳定性:不溶于水且能在-20℃-1710℃范围内保持稳定性,易受到热影响而发生化学变化;2. 物理性质:熔点高,密度大,硬度高,导电性和磁性低;3. 化学性质:腐蚀性强,化学稳定性好,邪恶性低,但锌、水银、钠和氯等有机物的存在会使其溶解;4. 抗腐蚀性:二氧化硅具有良好的抗腐蚀性能,具有良好的耐氧化性,除低共价金属离子外,对钠、碳酸钠、无机酸、氯离子程度较高;5. 抗污染性:具有良好的抗雾霾、抗苯、抗溶剂污染等性能,在空气中也能有效地阻挡有毒物质的污染;6. 电学性质:具有很好的绝缘性和耐火性,可作为电子器件和电缆的保护外套;7. 光学性质:具有很好的透光性,可用于制造窗户玻璃和太阳能电池等。
三、用途1. 结构用途:也称“石英砂”,主要用于砌筑屋顶、楼梯、地板和外墙结构等;2. 观赏用途:可用于做各种艺术饰品和观赏陶瓷制品;3. 建筑材料用途:用作混凝土的骨料,增加其硬度,提高材料的耐磨性和抗压性;4. 水处理用途:用于去除淡水中的污染物,如氯离子、重金属和有机物等;5. 冶金用途:制造无机玻璃、陶瓷和各种冶金产品,如汽车、火车和船等;6. 化工反应用途:用于合成化工反应器,如熔融盐反应器,也可用作蒸馏机、碱金属碱反应器等;7. 油田技术:二氧化硅可用于某些油田技术,这种技术可以有效解决油田泄漏的问题。
sio2 硅 膨胀系数
sio2 硅膨胀系数
摘要:
1.硅的定义及性质
2.二氧化硅(SiO2) 的性质及应用
3.膨胀系数的概念
4.SiO2 的膨胀系数及其影响因素
5.膨胀系数在实际应用中的重要性
正文:
硅是一种非金属元素,化学符号为Si,它的原子序数为14,位于元素周期表的第三周期。
硅在自然界中广泛存在,主要以二氧化硅(SiO2) 的形式存在。
SiO2 是一种无色、无味、无毒的物质,不溶于水,但可与碱和酸反应。
它具有很高的熔点,是陶瓷、玻璃、水泥等工业产品的主要成分。
膨胀系数是一个描述材料在温度变化时尺寸变化的物理量。
它定义为材料的长度、体积或表面积在温度变化时的变化率。
对于SiO2 而言,膨胀系数是一个重要的性能参数,因为它影响了材料的尺寸稳定性、热应力和热变形等方面。
SiO2 的膨胀系数随着温度的变化而变化。
在低温范围内,SiO2 的膨胀系数呈线性增加;而在高温范围内,膨胀系数逐渐减小。
此外,SiO2 的膨胀系数还受到化学成分、晶格结构、制备工艺等因素的影响。
在实际应用中,SiO2 的膨胀系数具有重要意义。
例如,在光学、电子和航空航天等领域,SiO2 作为光纤、光电子器件和高温结构材料等,需要具有
良好的尺寸稳定性。
因此,研究SiO2 的膨胀系数对于优化材料的性能和提高器件的可靠性至关重要。
总之,硅及其化合物SiO2 在自然界和工业领域中具有广泛的应用。
二氧化硅 分解稳定
二氧化硅分解稳定二氧化硅(SiO2)是一种由硅和氧组成的化合物,也被称为二氧化硅或二氧化硅。
它是地球上最常见的无机化合物之一,广泛存在于自然界中。
二氧化硅具有很高的稳定性,这使得它在许多领域得到广泛应用。
首先,二氧化硅的结构决定了它的稳定性。
在二氧化硅的晶体结构中,硅原子与四个氧原子形成稳定的硅氧四面体,这种结构可使得二氧化硅形成三维连续的硅氧网状结构。
硅氧键的强度和稳定性使得二氧化硅具有较高的熔点和热稳定性。
这使得二氧化硅能够在高温环境下保持稳定,如炼铁炉和高温玻璃制造过程中的应用。
其次,二氧化硅具有良好的化学惰性。
它在常见的酸和碱介质中几乎不溶解,只有在一些极强的酸或碱的条件下,如浓硫酸或氢氟酸,二氧化硅才会发生反应。
这种化学惰性使得二氧化硅能够稳定地存在于各种环境中,无需担心化学反应或降解。
此外,二氧化硅还具有良好的热稳定性和机械强度。
它能够耐受较高的温度和压力,在大气中不易分解或降解。
这使得二氧化硅在高温和高压的应用中表现出色,如高温工具涂层、电子器件封装和高压电缆绝缘材料等。
然而,需要注意的是,虽然二氧化硅本身具有较高的稳定性,但在一些极端条件下,它仍然可能发生分解或反应。
例如,在极高温度下(约1500°C以上),二氧化硅可能会发生热分解反应,分解为氧气和硅。
此外,当二氧化硅接触到极强的酸或碱时,也有可能发生反应,生成相应的盐。
综上所述,二氧化硅是一种非常稳定的物质,具有很高的热稳定性、化学惰性和机械强度。
它在许多领域都有广泛的应用,包括建筑材料、玻璃制造、电子器件、化工、医药和食品等。
对于大多数应用而言,二氧化硅的稳定性足以满足需求,并能够长时间保持其化学和物理特性。
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1、项目提出的主要理由面对能源短缺问题,建设节约型社会,减少热损失和能源浪费、提高热能利用效率具有重要意义,这势必需要大力发展隔热保温材料,广泛采用新型优质隔热保温材料,对我国国防、经济建设的健康、稳定发展具有重要的现实意义。
SiO2气凝胶是一种新型轻质纳米多孔材料,具有低密度、高孔隙率、低热导率和低折射率,是一种新型高效隔热保温材料。
纳米多孔SiO2气凝胶以其独特的结构可有效的阻止热量传输的三种方式,常温常压下热导率小于0.013 W/m K,比静止空气的热导率(0.026 W/ k·m)还低,是目前热导率最低的固体材料,可称为超级绝热材料。
纳米多孔SiO2气凝胶具有一定的抗压强度,可在高温下稳定工作,最高使用温度可达1000℃,高温下不分解,无有害气体放出,属于绿色环保型材料。
纳米多孔SiO2气凝胶还具有极高的孔隙率、极低的密度、极低的声传播速度、极低的介电常数、极高的比表面积、透明等优异性能,在热学、光学、声学、微电子、石油化工、航空航天、节能建筑等领域具有十分广阔的应用前景。
1) 工业及民用领域在石化行业、化工行业和冶金行业中,管道、炉窑及其它热工设备普遍存在,用SiO2气凝胶及其复合材料替代传统的保温材料对它们进行保温,可以大大减少热能损失,提高热能利用率。
在民用领域,具有高度透光率并能有效阻止高温热辐射的SiO2气凝胶可以用作太阳能集热器及其它集热装置的保温隔热材料,大大提高其实用性。
用热导率极低的掺杂SiO2气凝胶取代聚氨酯泡沫作为冰箱等低温系统的隔热材料,可以防止该材料内含有大量氟里昂气体泄漏破坏大气臭氧层,从而保护人类的生存环境。
冷藏集装箱作为一种冷冻、冷藏运输设备,必须有良好的隔热结构, 才能保证设备的正常工作,用SiO2气凝胶代替硬质聚氨酯泡沫塑料具有导热系数小、强度高、稳定性好、抗腐蚀等优点,可用作冷藏集装箱的隔热材料。
气凝胶保暖服、保暖鞋已经以商品的形式出现在美国市场上,为极地探险、寒地运动、北极科考以及寒地单兵提供了御寒保障。
2) 节能建筑领域目前高层或超高层建筑的主体大多采用钢结构,钢结构耐火性能差,如不采取有效的防火保护措施,一旦发生火灾,结构很容易遭到破坏,“911”事件中美国世贸大厦被烧毁就是最好的例证。
将SiO2气凝胶隔热复合材料用于钢结构防火不但可以延长防火时间,而且高温下也不会释放出对人体有害的物质,属于全绿色防火材料,因而倍受人们青睐。
青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路,它的修建对促进经济交流、增进民族团结、维护国家统一、巩固国防安全、保持社会稳定更具有极其重要的战略意义。
而在高原上兴建铁路要面临着高原气候与冻土两大难题,随着气温的变化和升降,冻土层产生冻结膨胀和融化下沉,并对建筑工程带来及其不利的影响。
这也是多年冻土地区的工程建筑物遭受破坏的原因之一。
新型SiO2气凝胶高效隔热复合材料的开发对于解决这一难题具有广阔的前景。
气凝胶玻璃作为一种新型建筑材料,具有很好的热稳定性、耐热冲击性以及隔热保暖性,可以替代传统的矿物棉,使房屋既隔热又保暖。
如果将其用于高层建筑,则可取代一般幕墙玻璃,大大减轻建筑物自重,并能起到防火作用。
此外,SiO2气凝胶隔热由于具有较低的表观密度和热导率以及较好的耐高温性能,可以用作高效隔热消声材料。
3) 特殊应用领域在现代战争中,各类新式武器层出不穷,热防护工程作为这些新式航空航天武器的关键技术,可以起到保护内部控制电路失效和防止金属材质结构部件软化的重要作用。
对于航空航天武器而言,密度是考核材料的关键指标,轻质材料对于提高武器的载重能力、飞行距离具有重要意义。
在要求质轻和占用空间有限的绝热部位,采用气凝胶材料制备而成的隔热材料受到了高度重视。
气凝胶材料具有低密度、高热容、低导热的突出特点,采用该类材料制备的隔热材料广泛应用于国内外各类先进武器的热防护工程。
飞机上记录飞行状况数据的黑匣子已用该材料作为隔热层。
英国“美洲豹”战斗机的机舱隔热层采用的也是该材料。
另外,它还可以用作各类高温燃料电池、热电池、照明电池的隔热层。
美国NASA在“火星流浪者”的设计中,也用过Si O2气凝胶隔热材料作为保温层,用来抵挡火星夜晚的超低温。
在地球轨道上的航天器受到太阳光的直接照射以及温度为4 K的冷空间的热辐射,如不进行专门的热设计,正对太阳光的航天器表面温度可高达+200℃以上,而背对太阳光的航天器表面温度可低到-200℃以下,所以为了保证航天器及其仪器设备的正常工作,必须对航天器进行专门的热设计。
最有效的办法就是在航天器表面覆盖隔热性能优异的多层隔热材料,SiO2气凝胶材料的隔热性能比常用的隔热材料(泡沫塑料) 好2 个数量级左右,是很好的替代材料。
在人类移居月球的计划中,科学家已将SiO2气凝胶材料列为太空建筑的主体材料。
目前,我国海军核潜艇、蒸汽动力导弹驱逐舰的核反应堆、蒸发器、锅炉以及复杂的高温蒸汽管路系统均采用普通纤维材料(玻璃纤维、硅酸铝纤维等)作为隔热材料,在大型海洋舰艇、船舶上目前使用的隔热材料有:矿棉保温板、玻璃棉保温板、黄软木板、黑软木板、酚醛泡沫板、聚氨酯泡沫板、石棉泡沫板、聚酰亚胺泡沫板、磷腈泡沫板、聚双马来酰亚胺泡沫板等,这些材料的热导率随温度的升高而急剧升高,隔热效果不是太好,易燃、笨重、难安装极大地影响了它们的作战能力。
SiO2气凝胶隔热材料作为其替代产品,在舰船,尤其是核潜艇上的应用可以有效降低普通隔热材料的用量,增大舱内的使用空间,同时降低舱内温度,有效改善各种工作环境。
另外,国外已用气凝胶材料研制出了士兵防护服,将对保护士兵免受环境影响、提高战斗力十分有利。
4) 其他应用方面:1)低的声波传递速度,约为100 m/s,可以作为理想的声学延迟或高效隔音材料,以及理想的超声探测器的声阻藕合材料,理论上通过这种藕合可使声强提高到40 dB。
2)在光学特性方面,可制成可见光透明、红外不透明的气凝胶材料,红外与可见光的湮灭系数之比达到100以上,其折射率又接近于1,真空窗玻璃之间的硅气凝胶的热损失率比目前最好的窗系(氢气充填并用低发射率的铟氧化物或银涂层)相比要减少2/3,即可用于民用绝热透明材料,又可在军用红外隐身材料发挥作用。
3)气凝胶可以作为高技术项目惯性约束聚变所需的聚变冷冻靶的候选材料。
由于其中低阻抗的空气(阻抗值为400 kg/m2)之间的匹配,在超声传感器系统方面得到有效的应用。
4)气凝胶有可控的纳米微孔,其孔洞大小分布均匀,气孔率高。
可以作为气体过滤器的合适材料,在毒气的过滤和分离方面有很好的潜在应用前景。
5)由于其低介电常数和介电常数的可调性,可以作为新型集成电路的衬底材料。
6)利用它的高孔隙率来作生物传感器、氧和二氧化碳传感器及水中有机溶剂吸附剂。
7)纳米多孔氧化硅气凝胶透明、可呈现不同的颜色、轻的像烟一样浮在空中,可开发成高档工艺品。
8)纳米多孔氧化硅气凝胶还可用于高级化妆品中的添加剂、各种添加剂、润滑剂、油漆、研磨膏等,还可用于纳米吸附杀菌材料。
纳米多孔SiO2气凝胶项目成功实施将成为福建省首家具有气凝胶生产技术的单位,将成为省内乃至国内生产气凝胶的龙头企业,明显提高我省高技术隔热材料的技术水平,并形成较大的产业链,带动我省隔热材料高技术产业的迅速发展。
在经济形势如此严峻的今天,纳米多孔SiO2气凝胶隔热材料可以成为企业新的经济增长点,同时可以为社会提供工作岗位,缓解就业压力。
2、国内外技术发展状况与趋势SiO2气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成纳米多孔网络结构,并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料,具有连续无规则网络结构,是典型的分形结构。
由于气凝胶纳米尺度的颗粒及孔隙分布,使其具有很低的热导率,因而该材料最具潜力的应用是作为一种超级隔热材料使用。
近年来国外绝热保温材料发展明显加快,由于整体纳米技术的发展,又激发起了人们对纳米孔超级绝热材料的重视,美国和欧洲各国的研究异常活跃,日本及韩国也进行了较多的开发。
美国ASPEN公司对气凝胶隔热的研究较早,对气凝胶隔热机理认识比较深刻,主要针对柔性气凝胶隔热产品的开发和应用。
但是,美国气凝胶产品对中国却是完全禁用的。
国内同济大学侧重于气凝胶基础研究,所制备的气凝胶隔热材料力学强度较小,成形性较差,只有少量的实际应用。
北京科技大学利用硅酸钙石二次粒子与气凝胶复合制备隔热复合材料,仍处于实验室阶段,无工程应用。
纳诺高科为代表的国内从事气凝胶隔热材料研究、生产的企业起步较晚,技术力量薄弱,并且无应用实例。
现有的隔热材料都存在一定的不足,而现代隔热应用要求性能更好的隔热材料,所以对具有高力学强度、低导热系数、良好耐温性、低密度和良好加工成形性的气凝胶隔热材料的要求更为迫切。
厦门大学材料学院2006年开始SiO2气凝胶研究工作,采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥法和常压干燥法对SiO2气凝胶的制备进行了详细地研究,突破了气凝胶制备的关键技术,该技术已经申请国家专利。
通过对SiO2气凝胶制备工艺参数的分析,利用正交实验确定了气凝胶的反应配比,并采用多种分析手段,对材料进行了微观组织、孔隙结构、热物性等方面的测试和分析。
图1是利用超临界干燥法制备的SiO2气凝胶块体。
同时利用SiO2气凝胶制成了气凝胶高效隔热复合板,如图2所示。
图1 SiO2气凝胶块体图2 SiO2气凝胶复合板3、研究开发的目标、内容3.1研究开发的目标通过该项目的支持,突破SiO2气凝胶隔热材料中试生产技术,为SiO2气凝胶生产技术向产业化发展奠定基础。
制备的气凝胶隔热材料达到以下技术指标:1)热导率:≤0.020 W/m K (室温);2)吸水率<10%;3)密度:≤400 kg m-34)工作温度范围:-20~800℃;5)阻燃性好,高温使用不分解,无有害气体放出;6)耐侯性好。
3.2研究内容纳米多孔SiO2气凝胶的成分设计和合成工艺优化研究:①原材料、催化体系的选择、设计及基本配方的优化研究;②合成工艺优化研究,包括湿凝胶的形成过程、干燥化学控制添加剂的选择、老化提高强度过程、逐级干燥过程;③红外遮光剂的选择、最佳掺杂比及原位合成研究;④凝胶的成型及脱模研究;⑤凝胶的超临界流体/常压干燥工艺及干燥机理研究。
3.3预期成果项目完成后,将以下列方式提供成果:1、建成SiO2气凝胶隔热材料的中试生产线,产品性能达到技术指标,性价比高,产品应用于省内外的各需求单位。
2、建立SiO2气凝胶隔热材料的产品质量标准及检测方法。
3、通过该项目的支持开展SiO2气凝胶隔热材料基础理论的研究,为产业化生产奠定坚实的基础。
4、提交一份研究报告。
5、至少申报二项国家发明专利。
4、项目总投资项目总投资100~200 万元,可形成工业、节能建筑、民用需求的中试规模的纳米多孔轻质SiO2气凝胶材料生产。