改性气相法二氧化硅的发展及应用
二氧化硅的气相法
二氧化硅的气相法二氧化硅的气相法是一种制备高纯度二氧化硅的方法，该方法主要基于气相沉积技术，通过将硅源物质在高温下分解产生的气体在表面上沉积形成二氧化硅薄膜。
本文将从以下几个方面详细介绍二氧化硅的气相法。
一、原理及适用范围1.1 原理二氧化硅的气相法是基于化学反应原理实现的。
当硅源物质在高温下分解时，会产生含有SiO2分子的气体，在表面上沉积形成薄膜。
该方法主要依赖于热分解反应和表面扩散过程。
1.2 适用范围该方法适用于制备高纯度、高质量的二氧化硅材料，特别是在微电子和光学领域中应用广泛。
二、实验步骤2.1 实验设备和试剂实验设备：石英管炉、反应室、真空泵等。
试剂：SiCl4等硅源物质。
2.2 实验操作步骤（1）将SiCl4等硅源物质放入反应室中。
（2）将反应室加热至高温状态，使硅源物质分解产生含有SiO2分子的气体。
（3）将产生的气体在表面上沉积形成二氧化硅薄膜。
（4）待反应完成后，关闭石英管炉和真空泵，取出制备好的二氧化硅样品。
三、实验优点与不足3.1 实验优点① 该方法可以制备高纯度、高质量的二氧化硅材料；② 制备过程简单，操作方便；③ 制备出来的二氧化硅材料具有较好的均匀性和致密性。
3.2 实验不足① 该方法需要高温条件下进行，对设备和试剂要求较高；② 制备过程中易受到环境污染影响，影响产品质量；③ 该方法无法制备厚度较大的二氧化硅薄膜。
四、应用前景及展望4.1 应用前景二氧化硅是一种重要的功能材料，在微电子、光学、生物医学等领域有着广泛的应用。
随着科技的不断发展，二氧化硅材料的需求量也在逐年增加。
二氧化硅的气相法制备技术具有高纯度、高质量、制备工艺简单等优点，将在未来得到更广泛的应用。
4.2 展望随着科技和工艺的不断进步，二氧化硅的气相法制备技术也将得到不断改进和完善。
未来，该方法将更加稳定、可靠，并且能够制备出更多种类、更高质量的二氧化硅材料。
同时，该方法还可以与其他制备技术相结合，实现更多样化、高效率的生产模式。
气相二氧化硅除脂质-概述说明以及解释
气相二氧化硅除脂质-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:脂质在我们的日常生活中扮演着重要的角色，但过量的脂质摄入却容易导致多种健康问题，如肥胖、高血压等。
而气相二氧化硅作为一种新型的除脂质技术，具有高效、低耗、环保等优点，可以有效去除食物中的脂质。
本文将重点介绍气相二氧化硅除脂质的原理、技术介绍以及应用前景展望，希望能为解决脂质相关问题提供新的思路和方法。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面:1. 文章概要：介绍整篇文章的主要内容和研究对象，概括性地说明气相二氧化硅除脂质技术的相关背景和意义。
2. 研究方法：介绍本文使用的研究方法和实验设计，包括实验步骤、数据采集和分析方法等，以确保实验结果的科学性和可靠性。
3. 文章框架：明确列出本文的章节结构和内容安排，为读者提供清晰的阅读导引，使他们能够更好地理解文章的逻辑思路和脉络。
4. 前瞻展望：简要说明本文的研究成果对未来相关领域的影响和意义，为读者呈现出本文研究的价值和未来发展方向。
在文章结构部分，可以通过以上几个方面的内容来展示文章的条理性和逻辑性，为读者提供清晰的认识和理解。
1.3 目的本文旨在探讨气相二氧化硅除脂质技术在脂质去除领域的应用情况和效果，从技术原理、问题挑战到实际效果评估，全面分析该技术在脂质去除过程中的作用和价值，展望其在未来在药物制备、食品加工等领域的应用前景，为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
通过本文的研究，期望能够为提高脂质去除效率，改善产品质量和工艺流程，推动脂质去除技术的发展做出贡献。
2.正文2.1 气相二氧化硅技术介绍气相二氧化硅技术是一种利用气相反应在材料表面形成硅二氧化物薄膜的方法。
这种技术可以有效地改变材料的表面性质，提高其耐磨性、耐腐蚀性和光学性能。
气相二氧化硅技术通常包括化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）两种方法。
在CVD方法中，将一种或多种气体混合物通过化学反应沉积在基底表面上，形成硅二氧化物薄膜。
气相二氧化硅的用途
气相二氧化硅的用途气相二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。
纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。
由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。
（一）电子封装材料有机物电致发光器材（OELD）是目前新开发研制的一种新型平面显示器件，具有开启和驱动电压低，且可直流电压驱动，可与规模集成电路相匹配，易实现全彩色化，发光亮度高（>105cd/m2）等优点，但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求，其中需要解决的技术难点之一就是器件的封装材料和封装技术。
目前，国外（日、美、欧洲等）广泛采用有机硅改性环氧树脂，即通过两者之间的共混、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又能形成分子内增韧，提高耐高温性能，同时也提高有机硅的防水、防油、抗氧性能，但其需要的固化时间较长（几个小时到几天），要加快固化反应，需要在较高温度（60℃至100℃以上）或增大固化剂的使用量，这不但增加成本，而且还难于满足大规模器件生产线对封装材料的要求（时间短、室温封装）。
将经表面活性处理后的纳米二氧化硅充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中，可以大幅度地缩短封装材料固化时间（为2.0-2.5h）,且固化温度可降低到室温,使OELD器件密封性能得到显著提高,增加OELD器件的使用寿命。
（二）树脂复合材料树脂基复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，但近年来材料界和国民经济支柱产业对树脂基材料使用性能的要求越来越高，如何合成高性能的树脂基复合材料，已成为当前材料界和企业界的重要课题。
二氧化硅基材料的表面改性与应用
二氧化硅基材料的表面改性与应用二氧化硅是一种广泛应用于材料科学领域的重要材料之一，其独特的化学特性和物理特性使其在许多领域都有重要的应用。
为了进一步优化二氧化硅的性能，表面改性技术被广泛研究和应用。
二氧化硅基材料的表面改性涉及到对材料表面进行一系列化学或物理处理的过程，目的是改变材料表面的相关特性。
这种改性技术可以通过不同的方法实现，包括溶液法、气相法等。
在溶液法中，常见的表面改性方法包括浸渍、涂覆、溶胶凝胶法等。
通过表面改性，可以改变二氧化硅表面的化学功能团和结构，从而调控材料的亲水性、疏水性等性质。
例如，通过引入有机硅化合物对二氧化硅表面进行修饰，可以提高材料的耐热性、耐腐蚀性和抗老化性能。
此外，还可以通过改变表面的纹理结构，提高材料的机械强度和导热性能。
表面改性技术对于二氧化硅的应用具有重要意义。
比如，在光电材料领域，通过对二氧化硅表面进行改性，可以提高材料的光学性能，使其具备更好的光吸收和光散射特性，提高太阳能电池的光电转化效率。
此外，在生物医学领域，通过对二氧化硅表面进行改性，可以调控材料与生物体的相容性，提高生物材料的生物相容性和生物降解性能。
此外，表面改性技术还能够用于二氧化硅材料的功能化修饰。
通过在二氧化硅表面引入具有特定功能的化合物或生物分子，可以赋予材料特定的化学反应性、生物活性等。
例如，在传感器领域，可以在二氧化硅表面引入特定的生物分子，使材料具备对特定生物分子的识别和检测功能。
总之，二氧化硅基材料的表面改性是一项具有重要意义的研究领域。
通过对材料表面进行化学或物理处理，可以改变材料的表面性质，从而调控其在不同领域的应用性能。
未来，随着科学技术的不断进步，相信表面改性技术将在二氧化硅材料的研究和应用中发挥越来越重要的作用。
我国气相法二氧化硅的生产状况及其应用
1气相法白炭黑的用途1.1赋予材料的特性气相法二氧化硅又称气相法白炭黑，是千种极其重要的高科技无机化工产品，也是目前唯一能够实现大规模工业化生产的纳米材料。
它是一种无定形、半透明、流动性很强的絮状胶态物质，是由硅或硅的氯化物在氢氧焰的高温条件下水解而成，是表面带有羟基官能团的超微细粒子。
其原生粒径为1-40nm，平均原生粒径为7～18 nm(接近于分子直径)，聚集体粒径为1μm左右，具有较大的比表面积(通常为50-400m2/g)。
它的分子间由Si-O共价键结合在一起，形成结构稳定的晶格场。
当物质颗粒的粒径达到纳米级时，也就是接近分子状态时，粒子的量子效应使物质的物理化学性质发生显著的变化，粒子表面不再是传统意义上的物体表面，更多的表征是表面原子、化学键、内能、焓、熵及分子间的作用力等。
气相法二氧化硅的高比表面积和孔结构对许多物质的物理化学性能产生显著的影响。
它具有高触变性、高分散性、抗温变性、高耐磨性、高折光性，在材料中具有“分子桥”作用，可改善材料的性能，赋予材料与众不同的性能，因此在新型材料中占有特殊的地位，尤其是在国防与航天工业中占有极其重要的地位。
(1)高张力性。
在纺织材料表面涂含气相法二氧化硅的涂料，可以极大地提高材料表面的张力，如现代防弹衣。
(2)热屏蔽性。
橡胶在实际应用中，局部受热后会产生热聚积效应，使该部位的力学强度下降。
气相法二氧化硅在橡胶中可以起到热屏蔽作用和热传导作用。
在能量转换元件中，损失的能量会产生大量的热，而气相法二氧化硅可以起到良好的热屏蔽作用和表面热传导作用，使损失的能量减少，提高材料的安全性。
(3)憎水性。
普通陶瓷绝缘子的表面能较高，容易形成水膜，降低绝缘性能，给电力安全生产带来隐患。
由硅橡胶制成的复合绝缘子主要是由混有憎水性气相法二氧化硅的甲基乙烯基硅橡胶制成，每片耐10kV电。
当硅橡胶材料表面有微小雾珠和雨滴时，绝大部分雾珠和雨滴都呈球状，不连续地散落在表面。
气硅的应用和性能分析
气硅的应用和性能分析一、总体介绍气相法二氧化硅从结构上分为亲水性和疏水性两种，亲水和疏水气硅的作用原理大体上都是靠气硅表面的羟基和树脂、单体以及气硅之间形成氢键，构成三维网状结构，达到相关的作用。
疏水性气硅除了气硅表面羟基外，主要是依靠气硅表面经过改性的烷基之间缠绕构成三维网状结构。
所以，亲水性气硅只能用于极性较低的体系内（高极性下无法形成氢键），而疏水性气硅主要用于极性较高的体系内（可以依靠改性的烷基缠绕起作用）。
在胶粘剂和复材行业还要根据客户的要求选择粒径、表面改性种类（二甲基二氯硅烷，六甲基二硅氮烷等）。
不论亲水性还是疏水性，粒径越大越好分散；粒径越小，气硅作用效果越好。
即气硅的作用来源于气硅微粒表面的硅羟基和改性基团，单位面积上硅羟基和改性基团数量越多，作用越明显。
溶剂型体系中气硅能发挥良好作用取决于分散和添加的顺序，运用锯齿形齿盘时，气硅的分散线速度要达到7m/s以上，通常建议8-10m/s,计算公式如下：Vp (m/s)= w (rpm). Ø (cm). ∏ . 6000-1圆周速度＝转速×圆盘直径×∏×6000-1高强度研磨、砂磨、介质磨和辊压机的分散能力充分，同时也是被推荐用来分散高比表面积类型（>300m2/g）的气硅产品，也适用于要求最高的增稠效率、最佳的长期稳定性、最好的细度和光泽（涂料、指甲打磨等）的产品水性体系内气硅的分散比较容易，5-7米/秒的分散速度就可以分散。
在液体中，气硅主要起的作用就是增稠、触变、防沉、抗流挂、补强这几个方面的作用。
低极性体系相同条件下，亲水性气硅增稠效率高，同等重量的QS-102的增稠效率是DM-10的四倍左右，所以需要问客户产品的树脂极性、粘度要求等情况，然后再选择型号。
二、各个行业的简单应用1、涂料、油墨无论是在溶剂型涂料、还是水性涂料中，都应采用有效的设备：如高速搅拌机、球磨机、珠磨机来分散气硅，但其分散方法因体系而异。
气相二氧化硅的应用
气相二氧化硅的应用气相二氧化硅是一种具有广泛应用前景的材料，可以用于多个领域的技术发展和工业生产。
本文将介绍气相二氧化硅的制备方法、物性特点以及其在电子、能源、医疗和环境领域的应用。
首先，气相二氧化硅的制备方法主要包括化学气相沉积(CVD)、热氧化法和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。
其中，CVD法是最常用的制备方法之一，通过在高温下将硅前体化合物和氧气反应生成气相二氧化硅，并在基底上进行沉积。
PECVD法具有比CVD法更高的沉积速率和更低的工艺温度，适用于一些对温度敏感的衬底材料。
气相二氧化硅具有一系列优异的物性特点，包括高比表面积、较好的热稳定性和化学稳定性、可调控的孔隙结构以及良好的机械性能。
这些特点使得气相二氧化硅在多个领域都有广泛的应用。
在电子领域，气相二氧化硅可用于制备微电子器件中的绝缘层和电隔离层。
其高介电常数和低介电损耗使其成为一种理想的绝缘材料，用于提高绝缘层的性能和减小绝缘板的尺寸。
此外，气相二氧化硅还可应用于光学薄膜、光纤通信和微纳加工等领域。
在能源领域，气相二氧化硅可以用于制备高效的太阳能电池。
其高比表面积和调控的孔隙结构可以提供更大的活性表面面积和更好的吸收光线能力，从而增强光电转换效率。
此外，气相二氧化硅还可用于电池隔膜的制备和储能设备的改进。
在医疗领域，气相二氧化硅可用于制备生物医用材料和药物递送系统。
其生物相容性和可调控的孔隙结构可以实现对细胞生长的促进和药物的控制释放。
此外，气相二氧化硅还可以用于生物传感器、组织工程和生物成像等应用。
在环境领域，气相二氧化硅可用于制备高效的吸附材料和过滤器。
其高比表面积和较好的化学稳定性可以提供更大的接触面积和更好的吸附性能，从而用于水处理、气体分离和空气净化等应用。
此外，气相二氧化硅还可以用于污染物检测和环境监测。
综上所述，气相二氧化硅是一种应用潜力巨大的材料，具有丰富的物性特点和多样的应用领域。
随着技术的不断发展和改进，相信气相二氧化硅在未来会有更广阔的应用前景。
气相法的二氧化硅
气相法的二氧化硅气相法是一种制备二氧化硅（SiO2）的常用方法，其原理是通过控制气体中硅和氧的浓度，在高温条件下使其发生反应生成SiO2。
下面将介绍气相法制备二氧化硅的一些相关内容。
1. 气相法制备二氧化硅的原理气相法制备二氧化硅的基本原理是通过硅源和氧源在高温条件下进行反应生成SiO2。
常用的硅源包括硅酸盐、氯硅烷等，而常用的氧源则是氧气。
在反应过程中，硅源和氧源通过适当的条件（如温度、反应时间、反应压力等）进行热分解、氧化等反应生成SiO2。
2. 气相中硅和氧的反应机制在气相中，硅源和氧源反应生成SiO2的机制主要包括三个步骤：气相氧化、混合氧化和干燥。
气相氧化是指硅源和氧源在高温条件下进行氧化反应生成二氧化硅。
简单来说，硅酸盐或氯硅烷在高温条件下与氧气反应，产生二氧化硅和其他副产物。
这一步骤一般需要控制反应温度、反应压力和反应时间等参数，以保证二氧化硅的纯度和产率。
混合氧化是指将气相中的硅和氧完全混合，使反应更全面地进行。
在混合氧化过程中，反应温度一般较高，以保证反应的充分进行。
此外，还需要通过适当的装置，如混合器和均热器，来保证气相中硅和氧的均匀混合。
干燥是指将制备得到的二氧化硅从气相中分离出来，并去除其中的水分和其他杂质。
干燥的方法主要包括传统的烘干和高温煅烧，以及一些新的干燥技术，如超临界流体干燥和微波干燥等。
干燥的目的是保证二氧化硅的纯度和物理性质。
3. 气相法制备二氧化硅的应用领域气相法制备二氧化硅具有良好的物理和化学性质，因此在许多领域得到广泛应用。
（1）光学和光电子器件：二氧化硅具有良好的透明性和抗光热性，常用于制备光学和光电子器件，如光纤、光电元件、液晶显示器等。
（2）催化剂：由于二氧化硅具有较大的比表面积和活性位点，常用于制备高活性的催化剂，如催化剂载体、催化剂底物等。
（3）材料添加剂：二氧化硅作为材料添加剂，可以改善材料的性能，如增强抗氧化性、阻燃性、耐磨性等。
（4）生物医药：二氧化硅在生物医药领域有广泛应用，如制备药物载体、生物传感器、组织工程材料等。
气相二氧化硅的性质-发展现状及其应用
气相二氧化硅的性质-发展现状及其应用气相二氧化硅的性质-发展现状及其应用服务有机硅氟行业开创信息传播新天地GBS专栏气相二氧化硅的性质、发展现状及其应用郑景新舒畅钟婷婷（广州吉必盛科技实业有限公司，广州510450）摘要：介绍了气相二氧化硅的制备及其性质与用途，并对其表面改性工艺作了阐述。
简述了国内外气相二氧化硅的生产研发现状，对我国未来气相二氧化硅的发展前景作了预测。
关键词：气相二氧化硅，性质，表面改性，发展现状，应用前景气相二氧化硅（俗名气相法白炭黑）是一种精细、白色、无定形的粉体材料，具有粒径小、比表面积大、表面活性高和纯度高等特性，常常在液体体系中作为增稠剂和触变剂，也可取代炭黑作为橡胶的补强填料，打破了黑色橡胶一统天下的局面。
由于21世纪多晶硅太阳能产业与有机硅工业的高速增长，其副产物四氯化硅和甲基三氯硅烷的综合利用是硅产业链急需解决的问题，而气相二氧化硅可以利用四氯化硅和甲基三氯硅烷等氯硅烷经氢氧焰高温水解制得，且在生产过程中分离出的氯化氢、氢气、三氯氢硅又可以作为多晶硅和有机硅工业的原料，从而实现了硅资源的循环利用，降低了污染排放，又提高了经济效益。
目前气相二氧化硅的制造已经达到非常高的水平，在产品的粒径、表面化学性质等方面的控制水平大大提高，朝着功能化、可设计化方向发展。
１、气相二氧化硅的制备及性质气相法制备纳米二氧化硅所用的原材料主要是可挥发性、可水解性的有机硅烷，其中最为常见的是卤硅烷如四氯化硅、甲基三氯硅烷等。
在20?GBS专栏二十世纪六十至七十年代，气相二氧化硅主要是以四氯化硅为原料，随着有机硅单体工业的发展，其副产物甲基三氯硅烷等的出路问题成了束缚其发展的瓶颈，因此以甲基三氯硅烷为原料制备气相二氧化硅逐渐成为主流。
四氯化硅和甲基三氯化硅的反应原理如图1所示。
SiCl4+2H2+O2CH3SiCl3+2H2+3O2SiO2+H2O+4HClSiO2+3HCl+CO2+2H2O图1四氯化硅和甲基三氯化硅制备气相二氧化硅原理气相二氧化硅通过卤硅烷在氢氧焰中高温水解缩聚而生成二氧化硅粒子，然后骤冷，颗粒经过骤聚、气固分离、脱酸等后处理工艺而获得产品。
气相二氧化硅在各个领域的运用
气相二氧化硅在各个领域的运用气相二氧化硅在各行业的应用气相法二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。
纳米二氧化硅俗称"超微细白炭黑"，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。
由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。
一、电子封装材料有机物电致发光器材(OELD)是目前新开发研制的一种新型平面显示器件，具有开启和驱动电压低，且可直流电压驱动，可与规模集成电路相匹配，易实现全彩色化，发光亮度高(105cd/m2)等优点，但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求，其中需要解决的技术难点之一就是器件的封装材料和封装技术。
目前，国外(日、美、欧洲等)广泛采用有机硅改性环氧树脂，即通过两者之间的共混、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又能形成分子内增韧，提高耐高温性能，同时也提高有机硅的防水、防油、抗氧性能，但其需要的固化时间较长(几个小时到几天)，要加快固化反应，需要在较高温度(60?至100?以上)或增大固化剂的使用量，这不但增加成本，而且还难于满足大规模器件生产线对封装材料的要求(时间短、室温封装)。
将经表面活性处理后的纳米二氧化硅充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中，可以大幅度地缩短封装材料固化时间(为2.0-2.5h),且固化温度可降低到室温,使OELD器件密封性能得到显著提高,增加OELD器件的使用寿命。
二、树脂复合材料树脂基复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，但近年来材料界和国民经济支柱产业对树脂基材料使用性能的要求越来越高，如何合成高性能的树脂基复合材料，已成为当前材料界和企业界的重要课题。
2024年气相法二氧化硅市场前景分析
2024年气相法二氧化硅市场前景分析简介气相法二氧化硅是一种广泛应用于半导体、光电子、光纤、太阳能等领域的材料。
本文旨在分析气相法二氧化硅市场的发展前景，并探讨其潜在的市场机会与挑战。
市场概览二氧化硅是一种无机材料，具有优良的绝缘性、耐热性和化学稳定性等特点。
气相法二氧化硅的制备技术已经相对成熟，并且具有精确控制膜厚、均匀性好等优势。
因此，气相法二氧化硅在微电子行业中得到广泛应用。
随着科学技术的进步和市场需求的增长，气相法二氧化硅市场呈现出良好的发展态势。
根据市场调研机构的数据显示，气相法二氧化硅市场规模预计将在未来五年内保持平均每年10%左右的增长率。
市场机会1. 半导体行业的快速发展半导体是气相法二氧化硅的主要应用领域之一。
随着智能手机、平板电脑等电子产品的普及，半导体需求量不断增加。
而气相法二氧化硅作为半导体制备工艺中的重要组成部分，其市场需求也随之增长。
2. 新型光电子产品的兴起新型光电子产品，如虚拟现实设备、增强现实眼镜等，对气相法二氧化硅的需求也逐渐增多。
这些产品在成像和显示技术上对高质量的气相法二氧化硅材料有很高的要求，因此对市场的需求将持续增长。
3. 太阳能行业的蓬勃发展气相法二氧化硅在太阳能行业中也有广泛的应用。
随着可再生能源的重要性日益凸显，太阳能市场将继续快速扩大。
气相法二氧化硅作为太阳能电池的关键材料之一，将受益于该行业的快速发展。
挑战与风险1. 技术壁垒较高气相法二氧化硅的制备技术相对复杂，需要高精密设备和成熟的工艺控制。
这造成了新进入市场的企业面临较高的技术门槛和投入成本，限制了市场竞争的激烈程度。
2. 环保压力加大随着环保意识的增强，对环境友好型材料的需求也不断增加。
气相法二氧化硅的制备过程中可能产生污染物排放，这对企业的生产环境和监管压力提出了更高的要求。
3. 市场竞争加剧随着市场的发展，越来越多的企业进入气相法二氧化硅市场竞争，市场供应量不断增加，导致产品价格下降。
气相二氧化硅发展新模式及其对多晶硅工业的促进作用
由 于技术来源的局限性 ，选择改发展多晶
硅 工 艺有一 个 良好 的机 遇 ，如何 改 善工 艺、 降低单 位能 耗是 我 国多 晶硅企 业未 来所面 临 的挑 战 。
表 １ 我国在近两年来筹建、扩建、新建的多晶硅项 目统计
｝地 区 省 市
游 产 品 。这 种模 式社会 、经 济 和环保 效益 非常 好 。 这 几年 随着 能源 危机 的加剧 ，多晶硅 工 业得 以大 力发 展 ，导致 其 副产物 四氯化硅 大量 积压 ，Ｎ￣， Ｉ － 也 给 气相 二氧 化硅 工业 的发展带 来新 的机 遇 ，使 得气 相二氧 化 硅 的发 展模 式也 发 生了新 的变化 ，气相 二 氧化 硅工 业 与 多晶硅 工 业 的合 作 更加密 切 ，充 分 利 用其 副 产物 四氯 化硅 ，它 们在 有机 硅单 体工 厂及 其 下 游产 品工厂 和 多晶硅 工厂 附近 设厂 ， 以气 相二氧 化 硅工 业为 纽带 形成一 个硅 产业链 的循 环经 济 圈 ， 实现 资源 相互 利 用、节能 减排 、相 互促 进 的 良性 发展 的新 模 式 。 目前 国际上 多 晶硅 生产主 要 的传统 工 艺有 ：改 良西 门子 法 、硅烷 法 和流化 床 法 。改 良西 门子 法 是 目前 主 流 的生产方 法 ，采 用此 方法 生产 的 多晶硅 约 占多 晶硅全球 总 产量 的 ８ ％。但 这种提 炼技 术 的核 ５ 心工 艺仅 仅掌 握在 美 、 、Ｅ等 ７家 主要 硅料 厂商手 中 。 些公 司 的产 品 占全球 多 晶硅总产 量 的 ９ 德 ｌ 这 ０％， 它们 形 成 的企 业联 盟实 行技 术封 锁 ，严禁技 术转 让 。短期 内产业化 技术 垄 断封锁 的局 面不会 改变 。 在未 来 １．０年 内，采 用改 良西 门子法 工艺 投产 多 晶硅 的资金将 超过 １ ０ 美元 ，太 阳能级 多 晶 ５２ ， ０亿 ０ 硅 的 生产将 仍然 以改 良西 门子 法 为主 ，改 良西 门子 法依 然 是 目前 生产 多 晶硅 最为 成 熟、最 可 靠、投 产 速度 最快 的工 艺 ，与 其他类 型 的 生产工 艺处于 长期 的竞 争状 态 ，很 难相互 取代 。： 允其对于 中 国的企 业 ，
气相二氧化硅的应用领域
气相二氧化硅的应用领域气相二氧化硅（Gas-phase silica, GPS）是一种具有巨大应用潜力的新型材料，因其独特的性质和广泛的应用领域而备受关注。
本文将介绍气相二氧化硅的制备方法、物理和化学性质，并探讨其在不同领域的应用。
首先，我们来了解一下气相二氧化硅的制备方法。
目前，主要有两种方法可用于制备气相二氧化硅：化学气相沉积法和热氧化法。
化学气相沉积法是通过在特定条件下将硅烷和氧气反应，生成气相二氧化硅。
热氧化法则是将硅片在高温下与氧气反应，使其表面氧化形成气相二氧化硅层。
接下来，我们来看一下气相二氧化硅的物理和化学性质。
气相二氧化硅具有高温稳定性、高气体渗透率和超高比表面积等特点。
这使得它在多个领域都具有广泛的应用价值。
例如，在电子行业中，气相二氧化硅可以用作绝缘层，用于制造半导体器件。
其高温稳定性和电绝缘性能使其成为电子器件的理想材料。
此外，在能源领域，气相二氧化硅也可作为锂离子电池的负极材料。
它能够提供更高的比容量和更好的循环稳定性，从而提高电池的性能。
除了电子行业和能源领域，气相二氧化硅在催化剂、生物医学、环境保护等领域也有着广泛的应用。
在催化剂领域，气相二氧化硅可以作为载体材料，用于催化剂的固定和稳定。
其高比表面积和多孔性结构使其具有较大的活性表面积，从而提高催化剂的活性和选择性。
在生物医学领域，气相二氧化硅可以用于制备生物传感器和药物释放系统。
其生物兼容性和可调控的孔径结构使其成为生物医学材料的理想选择。
而在环境保护领域，气相二氧化硅可以用于水处理和气体吸附。
其高气体渗透率和吸附能力使其具有良好的去污和净化效果。
总结起来，气相二氧化硅作为一种新型材料，具有众多的应用优势。
其在电子行业、能源领域、催化剂、生物医学、环境保护等领域的应用，都显示了其巨大的潜力和优势。
随着技术不断发展和研究的深入，气相二氧化硅在更多领域的应用前景将会更加广阔。
希望本文能为读者提供一些关于气相二氧化硅应用领域的基本知识，并促进对该材料的深入了解和研究。
气相二氧化硅生产现状及其在涂料中的应用
气相二氧化硅生产现状及其在涂料中的应用气相二氧化硅（俗称气相法白碳黑）是利用氯硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种精细、特殊的无定形粉体材料，其产品纯度高。
平均平均原生粒径约为7-40NM，比表面积50-380平米每克，二氧化硅含量不高于99.8%.它是一种多功能添加剂,广泛用于涂料中,可起到增稠,触变,消光等作用.气相二氧化硅一般有亲水型和疏水型两种产品,其中,后者是利用前者通过表面化学处理而获得.1 气相二氧化硅国内外生产现状.气相二氧化硅在国内外已有60多年的生产历史.2000年全球气相二氧化硅产量已达15万吨每年,生产厂家首推德国DEGUSSA公司,产量达6万吨每年,占世界二氧化硅总产量的五分之二左右,其次为美国CABOT,德国WACKER,日本TOKYAMA.等公司,气相二氧化硅的生产高度集中,主要有以上几家公司控制着全球市场,而切技术控制的非常严密.1941年德国DEGUSSA 公司发明气相二氧化硅制备技术时,是采用四氯化硅为原材料,随着全球有机硅的单体工业的发展,副产物甲基三氯硅烷和高低沸物成为束缚有机硅单体工业发展的瓶颈,为此,生产商使用有机硅副产物作为制备气相二氧化硅的主体原材料,而生产气相二氧化硅的副产物盐酸,则返回有机硅厂用于有机的合成,形成一个资源循环利用,相互促进发展的良性循环.我国从20世纪60年代开始小规模生产气相二氧化硅.目前国内仅有沈阳化工股份有限公司,上海氯碱化工股份有限公司和广州吉必时科技事业有限公司3家公司生产气相二氧化硅,其中沈阳化工股份有限公司的生产能力为800吨每年,上海氯碱化工股份有限公司为100吨每年左右,它们所用原料均为四氯化硅.广州吉必时科技实业有限公司在国内首次实现利用有机硅副产物甲基三氯硅烷生产气相二氧化硅,目前的生产能力为500吨每年,在今后5年内将达到5000t/a,其中疏水型产品的生产能力为500t/a.目前国内气相二氧化硅还远远不能满足市场需求,大部分要依赖进口,尤其是疏水型产品.国内产品的质量与国外相比,差距较大,产品性能不稳定,牌号少.为此,气相二氧化硅被列入1999年颁布的<<当前优先发展的高技术产业化重点领域指南>>和2000年国务院批准发布的<<当前国家重点鼓励发展的产业,产品和技术目录>>.2气相二氧化硅的涂料中的应用2.1流变助剂流变性是涂料的重要性能,它直接影响到涂料的外观,施工性能及储存稳定性等性能,而不同涂料体系对流变助剂的要求也有差异.对于油性体系而言,大部分流变助剂都是形成氢键而起作用的.表面未处理的气相二氧化硅聚集体含有多个,其中,一是孤立的,未受干扰的自由二是连生的,彼此形成氢键的键合氢键键合在油性体系中,极易形成三维的网状结构,这种结构受机械力影响时会破坏,使粘度下降,涂料恢复良好的流动性;当剪切力消除后,三维结构会自行恢复,粘度上升.在完全非极性液体中,粘度恢复时间只需几分之一秒;在极性液体中,回复时间较长,这取决于气相二氧化硅的浓度及其分散程度,这一特性赋予油性涂料非常好的储存和施工性能,特别是厚浆形涂料,既能保证涂料在一定的施工剪切力下有良好的流动性,又能保证涂膜的一次施工厚度,通常,在施工过程中,由于涂层边缘的溶剂挥发较快,导致表面张力不均匀,容易使涂料向边缘移动,而二氧化硅网络能够有效的阻止涂料的移动而形成厚边,同时还防止涂料在固化过程中的流挂现象,使涂层均匀.同时,气相二氧化硅由于能形成氢键而提高体系中的中低剪切粘度,从而起到增稠作用.因此,气相二氧化硅在油性体系中的应用非常广泛.不过,在水性体系中,由于水分子会与气相二氧化硅形成氢键,大大影响其作用,所以通常会对其表面进行封端处理,并引入氧化铝等改性,利用配位效应而引起流变作用,以避开水的影响.但从目前应用的情况来看,都不是很理想,需要反复搭配实验,而且使用不当时,还会导致体系有劣化的趋势.气相二氧化硅应用在船舶双组分富锌底漆的典型配方:组分一基料含量/%二甲苯8.5环氧树脂8.0白碳黑0.5膨润土 1.0锌粉76.5分散剂0.1吸水剂0.5丙二醇甲基乙醚 5.0合计100组分二固化剂含量/%二甲苯44.8环氧树脂21.0二亚乙基三胺 4.2丙二醇甲基乙醚30合计1002.2防沉剂气相二氧化硅是一种理想的防沉剂,对于防止涂料体系中颜料的沉淀非常有效,特别是对于色浆的体系,适当的添加量将大大提高色浆的稳定性,而且能够减少润湿分散剂的量,以提高色浆的适用性,并减少色浆对涂料体系的影响,气相二氧化硅的防沉作用对涂料存放非常有利,特别是某些颜料,如金属粉和薄片,都极易沉淀且不能完全悬浮,使用气相二氧化硅可保证其分散不沉淀.以配方总量计,二氧化硅用量在0.4%-0.8%的范围内,但特殊情况下,比如富锌漆,需增加到2%.2.3助剂分散在粉末涂料体系中,由于气相二氧化硅的小粒径和高表面能,它们可以吸附在涂料粉体的表面,并在粉体表面形成一个表层,提高粉料得分散性,故可作为分散剂使用.在同一涂料系统中,加入气相二氧化硅可明显缩短分散时间,提高生产效率.单值得注意的是,先将气相二氧化硅分散完全效果更好,其添加量不宜太多,一般不超过1%.因为添加量过多会导致体系触变性能较强,导致分散时边缘分散剪切力不够,而呈冻状,影响分散效率,特殊情况如富锌漆需要添加2%时可以同时搭配其他流变主机助剂一起使用,并利用醇类溶剂调整气相二氧化硅的流变性能.粉末涂料的典型配方:组分含量/%丙烯酸树脂68.5环氧树脂20.0十二烯酸(固化剂) 9.0酞白粉 2.0气相二氧化硅0.5合计1002.4消光剂气相二氧化硅折光指数1.46,与成膜树脂的折光指数接近,对漆膜颜色没有影响.成膜过程中其迁移到漆膜表面,能使表面产生预期粗糙度,明显的降低表面光泽,是一种良好的消光剂,使用气相二氧化硅是要注意与漆膜厚度的匹配.在厚膜漆里,采用颗粒非常细的气相二氧化硅,涂膜表面不能产生适当的粗糙度;反之,如在薄膜漆里采用颗粒粗大的气相二氧化硅,虽然其消光效果非常好,但是漆膜表面的粗糙度将不能为绝大多数用户接受,一般来说,气相二氧化硅粒度约为3-7 ，适合于干膜厚度为15-40 的涂料体系。
气相法二氧化硅生产现状和展望
１ 生产技术和原 料路线
气相法二氧化硅 已有 六七 十年 的生产历 史 ， 主要
国内生产气相法二氧化硅提供了充足的原料 。 气 相 法 二 氧 化 硅 表 面具 有 有 化 学 反 应 活 性 的 Ｓ ｉ Ｈ基 团， —Ｏ 可与多种氯硅烷、 硅氮烷 、 硅氧烷等发 生表面改性反应 ， 引入不 同品种、 同量 的有机基 不
（ 阳化 工 股份 有限公 司 ， 宁 沈 阳 １０２ ） 沈 辽 １０ ６
［ 关键词 ］气相 法二氧化硅 ； 生产 现状 ； 市场前景
［ 摘
要］ 通过 对气 相法二氧化硅生产技术和市 场前景 进行 分析 ， 出发挥资 源优势 、 大生 产规模 、 提 扩 降低 生
［ 文献标志码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１０ ０ ８—１３ ２ １ ）６— ０ １ ３ ３ Ｘ（０ ２ ０ ０ ２ —０
ａ ｐ ｉ ｄ ｔ ｃ ｎｏｏ ｙ ｓ ｒ ｉｅ ． ｐ ｌｅ ｅ ｈ ｌ ｇ ｅ ｖｃ ｓ
气 相法 二 氧化硅 是 利用 氯硅烷 或 甲基 氯硅 烷经
氯硅烷在氢氧焰中发生燃烧水解反应。其反应式为：
ＳＣ４ ２ ２ ２ ｉ１＋ Ｈ ＋０ — ｝ｉ２ ４ Ｃ ， ＳＯ ＋ Ｈ １或
ＣＨ３ ｉ ３＋２Ｈ２＋３０２—＇ ＋ Ｓ Ｃ１ ＿ Ｓ Ｏ２＋３ＨＣＩ＋ＣＯ２＋２Ｈ２ ｉ ０。
ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ，ｒ ｄ ｃ ｎ ｒ ｄ ｃ ｏ ｃ ｓ ， ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｅ ｅ ｒｈ ｉ ｖ ｓｍｅ ｔ ａ ｄ ａ ｃ ｌ ｒ ｔ ｇ ｔ ｅ ｐ ｃ ｆ ｒ ｄ ｃｉ ｏ ｅ ｕ ｉ ｇ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｔ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ， ｎ ｃ ｅｅ ａ ｉ ｈ ａ ｅ ｏ ｉ ｎ
改性气相法二氧化硅的发展及应用
ｘ 一射线衍射 图证 明 ， 气相法 二氧化硅 整体 结构 为无定
胶 的拉伸强度 、 撕裂 强度 和耐磨 性均 较 高 ； 但它 与烃类 橡胶
时 间 的 延 长 而 变 差 ， 存 后 胶 料 存 在 硬 化 、 出 困 难 以 及 成 贮 挤 型 粘 性 差 等 问题 。这 是 由于 气 相 法 二 氧 化 硅 表 面 存 在 的 活
的相 容 性 较 差 ， 量 填 充 胶 料 的粘 度 较 大 ， 工 性 能 随 贮 存 氧 烷 ， 与 活 性 聚 苯 乙 烯 接 枝 。 大 加 再 气 相 法 二 氧 化 硅 的 比 表 面 积 很 大 ， 能 通 过 有 机 物 简 不
米 ） 极 大 的 比表 面 积 （ Ｅ 法 检 测 为 １ ０ ４ ０ ／ ） 很 高 的氧化 ， ， Ｂ Ｔ ０ ￣ ０ ｍ２ ｇ ， 主要 呈现三元 体型结构 。 的纯 度 （ 氧 化 硅 含 量 不 低 于 ９ ． ％） 它 的 成 链 倾 向 ， 二 ９８ 的 使 其具 有卓 越 的补 强 性 、 稠 性 、 变 性 、 光 性 、 散 性 、 增 触 消 分 绝
一
所 谓 改 性 气 相 法 二 氧 化 硅 ， 是 通 过 一 定 的 工 艺 利 用 就 定 的化学物 质与 气相 法 二 氧化 硅 的表 面 羟基 发 生反 应 ，
缘性 、 粘 性等奇异 性能 ， 称为 “ 业 味精” 防 补 工 。气 相 法 二 氧 消 除 或 减 少 表 面 硅 羟 基 的量 使 二 氧 化 硅 由亲 水 性 变 为 疏 水
气相法二氧化硅生产过程及其应用特性
气相法二氧化硅生产过程及其应用特性Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998气相法二氧化硅生产过程及其应用特性高士忠，李建强，赵耀，赵莉（沈阳化工股份有限公司，辽宁，沈阳110026）摘要：介绍了气相法二氧化硅的生产过程、作用机理及应用特性。
关键词：气相法二氧化硅；生产过程；应用特性气相法二氧化硅学名二氧化硅，为工业上独特的超微细纳米级材料。
具有粒度小，超高比表面积（100～400m2/g），纯度高等特性，表现出优越的分散性、补强性、增稠性、触变性、消光性、电绝缘性及表面处理后的疏水性等。
广泛应用于航空航天、橡胶、涂料、电子电力、汽车、建筑、农业、医药等领域中，发达国家称其为“工业味精”。
1气相法二氧化硅生产过程二氧化硅有2种主要生产路线，一个是高温气相水解法，即气相法或称干法，一个是湿法，即沉淀法。
由于二者的原料路线，生产过程不同，在应用过程中，气相法二氧化硅使用性能要明显优于沉淀法二氧化硅。
气相法二氧化硅是利用硅的氯化物在氢氧焰中燃烧进行高温气相水解，其火焰温度＞1000℃，经过凝聚、分离、脱酸、筛选等精制过程生产而成。
总反应式：SiCl4＋2H2＋O2→SiO2＋4HCl其生产工艺过程示意图如图1。
沉淀法二氧化硅是采用硅酸钠为原料与浓硫酸在液相中发生反应，经过液相分离、中和、脱水、干燥、机械研磨等过程生产而成。
由于原料价格低廉，生产成本远远低于气相法二氧化硅。
气相法二氧化硅比沉淀法二氧化硅具有无与伦比的优越性能，如分散性、触变性、增稠性及在橡胶行业的补强性和在电子工业方面的绝缘性等。
2气相法二氧化硅的作用机理2．1在液态体系中的作用机理由于气相法二氧化硅的表面带有大量的羟基，这些羟基会在气相法二氧化硅的聚集体之间形成氢键，当其充分分散于液态体系中时，便形成二氧化硅的网状结构。
其排列如图2所示。
这种网格能增加液体的黏度，并产生触变现象。
二氧化硅气凝胶的生产及应用现状
二氧化硅气凝胶的生产及应用现状二氧化硅气凝胶是一种具有广泛应用前景的新型材料，其独特的物理和化学性质使其在许多领域具有重要应用。
本文将介绍二氧化硅气凝胶的生产工艺、应用领域、现状分析以及创新点，以全面了解其重要性和应用价值。
二氧化硅气凝胶的生产工艺主要包括以下三种：溶胶-凝胶法：将硅酸盐溶液通过物理或化学作用形成凝胶，然后进行热处理得到二氧化硅气凝胶。
该工艺操作简单，但生产周期较长，成本较高。
直接合成法：在高温高压条件下，通过气相反应直接合成二氧化硅气凝胶。
该工艺具有生产周期短、成本低等优点，但需要严格的反应条件和设备。
模板法：利用特定模板剂的作用，在凝胶网络中引入孔洞，然后去除模板剂并热处理得到二氧化硅气凝胶。
该工艺操作简单，但需要选择合适的模板剂并严格控制模板剂的用量。
二氧化硅气凝胶在许多领域具有重要应用，以下是其中几个领域：空气净化：二氧化硅气凝胶具有很高的比表面积和孔容，可以吸附和过滤空气中的有害物质，如甲醛、苯等有机挥发性气体。
隔音：二氧化硅气凝胶具有很好的隔音效果，可以被应用于建筑、交通工具等领域的隔音材料。
隔热：二氧化硅气凝胶具有很高的热导率，可以被应用于隔热材料中，如航天器、高温炉等高温领域。
结构加固：二氧化硅气凝胶具有很好的强度和稳定性，可以作为结构加固材料应用于土木工程、石油化工等领域。
目前，二氧化硅气凝胶的生产和应用仍处于不断发展和完善阶段。
在市场前景方面，随着人们对环保和节能要求的不断提高，二氧化硅气凝胶的市场需求将会持续增长。
在竞争格局方面，尽管国内外有许多企业都在研究和生产二氧化硅气凝胶，但大多数企业规模较小，技术水平不高，缺乏核心竞争力。
在技术水平方面，二氧化硅气凝胶的生产工艺仍存在生产周期长、成本高等问题，需要进一步优化和改进。
为了推动二氧化硅气凝胶的发展和应用，以下创新点值得：新型生产工艺：探索新型的二氧化硅气凝胶生产工艺，降低生产成本，提高产量和品质。
复合材料：将二氧化硅气凝胶与其他材料复合，制备出具有更多功能的复合材料，以满足不同领域的需求。
气相法二氧化硅生产过程及其应用特性
气相法二氧化硅生产过程及其应用特性气相法是一种常见的制备二氧化硅的方法，主要通过在适当的条件下将气体中的二氧化硅原料进行化学反应，生成固体的二氧化硅产品。
这种方法具有制备过程简单、杂质少、产量高、质量好等特点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
气相法的二氧化硅生产过程主要分为氯化法和硼烷法两种。
其中，氯化法是较常用的一种方法。
该方法主要通过氯化二氯硅(CH2Cl2)与氯化氢(HCl)的反应生成氯化二氯硅(CH2Cl2)和氯化氢(HCl)，然后将氯化氢(HCl)与四氯化硅(SiCl4)反应生成溴化二氯硅(SiCl2Br2)和HCl，最后将溴化二氯硅(SiCl2Br2)加热分解生成纯的二氧化硅(SiO2)。
硼烷法是另一种常用的气相法制备二氧化硅的方法。
该方法主要通过硼烷的燃烧反应生成单质硼和水，然后使用硬质的沸石晶体作为催化剂，催化硼烷与水蒸气反应生成三氯化硅、四氯化硅和H2SiCl2O等产物，最后经过一系列的冷凝、干燥等处理得到纯的二氧化硅。
气相法制备的二氧化硅具有很好的应用特性，主要体现在以下几个方面：1.高纯度：气相法制备的二氧化硅在制备过程中能够有效去除杂质，因此得到的二氧化硅具有较高的纯度，可以满足不同领域对高纯度二氧化硅的需求。
2.均匀性：由于气相法制备的二氧化硅可以通过调控反应条件和催化剂等方法，因此得到的二氧化硅颗粒分布均匀，粒径较小，颗粒间的接触面积大，有利于二氧化硅的应用。
3.可控性：气相法制备的二氧化硅可以通过改变反应温度、气体流量、催化剂种类等参数进行调控，从而控制二氧化硅的形貌、颗粒大小等，满足不同领域的需求。
4.广泛应用：气相法制备的二氧化硅在电子、光学、材料等领域具有广泛的应用。
例如，在电子材料方面，气相法制备的二氧化硅可以作为高纯度的掩膜材料、介电层和光刻胶的催化剂；在光学领域，可以制备高透明度、低散射率的二氧化硅光学薄膜；在材料领域，可以用作催化剂、阻燃剂等。
总之，气相法制备的二氧化硅具有制备过程简单、纯度高、可控性强等特点，适用于不同领域的应用需求。
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改性气相法二氧化硅的发展及应用
主要介绍了气相法二氧化硅及表面改性的气相法二氧化硅的表面结构、改性剂的种类及改性方法，介绍了改性气相法二氧化硅的应用前景。
标签：二氧化硅；改性；有机硅；纳米材料
气相法二氧化硅（俗称白炭黑）是由硅的卤化物在氢氧火焰中在1000℃或更高的温度下水解、燃烧过程中形成的二氧化硅原生粒子相互碰撞形成二次粒子
并形成长链而生成的带有表面羟基和吸附水的超微细粉末。
气相法二氧化硅是神奇的纳米材料。
由于它具有不寻常的颗料特性，即极小的粒径（一次结构的粒径为7~40纳米），极大的比表面积（BET法检测为100~400m2/g），很高的纯度（二氧化硅含量不低于99.8%）的它的成链倾向，使其具有卓越的补强性、增稠性、触变性、消光性、分散性、绝缘性、防粘性等奇异性能，补称为“工业味精”。
气相法二氧化硅及其改性制品广泛用于橡胶、涂料、医药、胶粘剂、油墨、化妆品、航天、建筑、食品卫生农药等领域。
是极其重要
的超微细无机新材料之一。
尽管气相法二氧化硅的粒径小、比表面积大,填充硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性均較高;但它与烃类橡胶的相容性较差,大量填充胶料的粘度较大,加工性能随贮存时间的延长而变差,贮存后胶料存在硬化、挤出困难以及成型粘性差等问题。
这是由于气相法二氧化硅表面存在的活性硅羟基、吸附水及制备工艺导致其表面出现的酸性，使气相法二氧化硅呈亲水性，在有机相中难以浸润和分散，从面降低了硫化效率和补强性能，使其在某些有特殊要求的领域无法使用。
比如，由于高补强气相法二氧化硅的比表面积超过100m2/g，且表面上含有大量Si-OH基，故粒子间的凝聚力相当强，在生胶中很难分散，对补强非常不利；而Si-OH基还易与生胶分子中的Si-O键或Si-OH作用，产生结构化现象，给胶料的存贮、加工及应用带来问题。
改性后的气相法二氧化硅可有效减少Si-OH，并由亲水性表面转变成憎水性表面，从而达到兼提高气相法二氧化硅在生胶中的分散性（浸润性）及减少或避免胶料发生结构化的目的。
改善了其在有机相中的分散性和相容性，从而大大拓宽了产品的应用领域，提高了气相法二氧化硅的附加
值。
红外光谱研究表明，气相法二氧化硅表面含有一定量的活性羟基，羟基的主要类型有：双羟基、隔离羟基和相邻羟基，不同的羟基具有不同的反应活性，羟
基活性中心的存在使其具有补强性能，同时为其表面改性提供了反应官能团。
X-射线衍射图证明，气相法二氧化硅整体结构为无定形态，分子密集和度较高、颗粒细小（纳米级）、比表面积大，在熔点以下的温度进行热处理时，虽长期受热内部结构也不会发生变化，加之之制备过程中四价硅原子小结构单元的氧
化，主要呈现三元体型结构。
所谓改性气相法二氧化硅，就是通过一定的工艺利用一定的化学物质与气相法二氧化硅的表面羟基发生反应，消除或减少表面硅羟基的量使二氧化硅由亲水
性变为疏水性，以提高它同聚合物胶料的亲和性。
二氧化硅表面改性既要求清除或减少其表面羟基的量，又不改变其根本性
质。
根据改性剂的不同，常用的化学改性方法有以下几种。
二氧化硅表面羟基加热到750℃时脱水，在表面生成硅氧烷，再与活性聚苯
乙烯接枝。
改性的工艺：
气相法二氧化硅的比表面积很大，不能通过有机物简单地覆盖或吸附在其表面不改善润滑性和分散性。
国外常用的改性工艺有：干燥的气相法二氧化硅与有机物的蒸汽接触并反应的蒸汽法（常称为干法）；气相法二氧化硅与改性剂一起加热使改性剂沸腾回流的回流法（常称为湿法）；在高压釜中进行高温高压反应
的压热反应法等。
早期的改性研究多采用湿法，但随着超微细粒子流态化技术的发展，流化床反应器的操作控制已获得较多的成功经验，用干法同样可以达到湿法的物料接触状况，而且干法改性装置可以直接连在气相法二氧化硅生产装置脱酸工序之前，既经济又实用。
相比之下，湿法所采用的溶剂如苯、甲苯等是有毒物质，产品的
分离、提纯困难，成本高、污染严重。
改性的二氧化硅几乎继承了普通气相法二氧化硅的所有优越性能，又由于其特殊的疏水性，应用领域极大扩展。
在众多的疏水产品中，以二甲基二氯硅烷改性的疏水二氧化硅应用最广，它具有防止物料结块的倾向、改善粉体物料流动性等特点，可用于塑料粉、消防灭火粉、过氧化物、美容粉、粉末涂料等领域，以
改进产品加工性、应用性和储存性。
采用不同的改性剂和特定的工艺，可生产一系列各种牌号的疏水型二氧化硅产品。
目前世界上只有美国、德国、日本、独联体、中国等少数几个国家和地区的企业能生产气相法二氧化硅及其改性产品，其大规模工业化技术也补Degussa、Cabot等几大分司垄断。
全世界气相法二氧化硅总生产能力约为每年12万吨，
其中改性产品约占总量的20%。
中国气相法二氧化硅改性技术比较落后，只能小规模生产，且质量较差，因此目前中国改性气相法二氧化硅的市场基末上被Degussa、Cabot、Waker等公司
的产品所占领。
改性气相法二氧化硅价格随牌号不同而异，一般为12～25万元/t。
开发表面改性的气相法二氧化硅产品，具有良好的经济和社会效益。
参考文献
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