二氧化硅在中空玻璃中的作用
建筑装饰材料——玻璃
浮法玻璃工艺示意图
浮法玻璃的分类及规格 • 浮法玻璃按用途可分 为制镜级、汽车级、 建筑级。 • 浮法玻璃按厚度 分为以下几种规格: 2mm、3mm、4mm、5mm、 6mm、8mm、10mm、 12mm、15mm和19mm。
浮法玻璃的性能要求 • (1)浮法玻璃应为正方形或长方形。其长度和宽度尺寸允许偏差。 尺寸允许偏差(mm)
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现代建筑材料工业技术的迅猛 发展,催生出很多性能优良的新型 玻璃,为建筑设计和装饰设计提供 了更为广阔的选材空间。从历史发 展的轨迹可以看出,玻璃的装饰性 和功能性越来越紧密地联系在一起, 如中空玻璃、镜面玻璃、热反射玻 璃等品种,既能调节居室内的气候, 节约能源,又能起到良好的装饰效 果,给人以美的感受。这些玻璃品 种以其特有的优良装饰性能和物理 性能,在改善建筑物的使用功能性 方面以及美化建筑环境方面起到了 越来越重要的作用 。
玻璃的主要化学成分
玻璃的主要化学成分玻璃是人类使用的最古老的合成材料之一,那它有什么化学成分呢?以下是本人要与大家分享的:玻璃的主要化学成分,供大家参考!玻璃的主要化学成分一玻璃的主要化学成分是二氧化硅及氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾,其作用如下:1、二氧化硅为形成玻璃的主要组分,并使玻璃具有一系列优良性能,如透明度、机械强度、化学稳定性和热稳定性等。
缺点是其熔点高、熔液粘度大,造成熔化困难、热耗大,故生产玻璃时还需加入其他成分以改善这方面的状态。
2、玻璃原料中加入少量氧化铝,能够降低玻璃的析晶倾向,提高化学稳定性和机械强度,改善热稳定性,但当其含量过多时(Al2O3>5%),就会增高玻璃液的黏度,使熔化和澄清发生困难,反而增加析晶倾向,并易使玻璃原板上出现波筋等缺陷。
3、加入适量氧化钙,能降低玻璃液的高温黏度,促进玻璃液的熔化和澄清。
温度降低时,能增加玻璃液黏度,有利于提高引上速度。
缺点是含量增高时,会增加玻璃的析晶倾向,减少玻璃的热稳定性,提高退火温度。
4、氧化镁其作用与氧化钙类似,但没有氧化钙增加玻璃析晶倾向的缺点,因此可用适量氧化镁代替氧化钙。
但过量则会出现透辉石结晶,提高退火温度,降低玻璃对水的稳定性。
5、氧化钠、氧化钾为良好的助溶剂,降低玻璃液的年度,促进玻璃液的熔化和澄清,还能大大降低玻璃的析晶倾向,缺点则是会降低玻璃的化学稳定性和机械强度。
由于二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾具有以上一些特点,故在中国玻璃工业中一般大致控制在下列含量范围:SiO2 70%~%,Al2O3 1%~2.5%,CaO 8%~10%,MgO 1.5%~4.5%,(Na2O+K2O)13%~15%。
此外,玻璃原料中常含有少量三氧化二铁、氧化铁、三氧化二铬等有害成分,其作用如下:a、三氧化二铁能使玻璃着色,降低玻璃的透明度、透紫外线性能、透热性和机械强度,造成熔化澄清困难,并给玻璃的熔制品带来不良影响。
门窗玻璃主要成分
门窗玻璃主要成分嘿,咱今天就来唠唠门窗玻璃的主要成分。
你说这门窗玻璃啊,就像咱们生活中的一位默默守护者。
玻璃的主要成分之一那就是二氧化硅呀,这玩意儿就像是玻璃的灵魂。
你想想看,要是没有二氧化硅,那玻璃还能叫玻璃吗?它就像是米饭中的大米,缺了它可不行。
二氧化硅让玻璃变得坚硬又透明,就好像一个坚强又坦诚的朋友,始终在那里为我们遮风挡雨,又能让阳光透进来。
还有啊,其他的成分也都各有各的作用呢。
就好比一个团队里的每个人,都在为了共同的目标努力着。
它们一起让玻璃有了各种优秀的性能。
你说这玻璃是不是很神奇?它明明看起来那么普通,可在我们的生活中却有着举足轻重的地位。
每天我们一睁开眼,就能看到透过玻璃的阳光,晚上又能在玻璃后面感受家的温暖。
这不就跟咱身边那些默默付出的人一样吗?平时可能不觉得有啥特别,可一旦少了他们,哎呀,那可就感觉生活都不完整了。
你再想想,要是没有这门窗玻璃,那我们的家还能有隐私吗?那不就跟在大街上一样啦!这玻璃就像是一道屏障,把我们和外面的世界隔开,给我们一个属于自己的小天地。
而且啊,它还能隔音呢,让我们在安静的环境里休息、学习、工作。
这多重要啊,你说是不是?还有哦,玻璃的透明度也是很关键的呢。
要是玻璃模模糊糊的,那我们看外面的世界不就像雾里看花一样?那多别扭啊!这就跟咱交朋友一样,得找个真诚的,能让咱清楚看到他内心的。
咱家里的门窗玻璃,有时候就像是一幅画框,把外面的风景框起来,变成了一幅美丽的画。
有时候又是一面镜子,让我们能看到自己的样子。
你说神奇不神奇?这看似普通的门窗玻璃,其实蕴含着这么多的奥秘和意义。
所以啊,可别小看了这门窗玻璃的主要成分。
它们就像是一个个小精灵,一起创造出了这神奇的玻璃。
让我们的生活变得更加丰富多彩,更加有滋有味。
咱得好好珍惜这门窗玻璃,就像珍惜咱身边那些默默为我们付出的人一样。
你说对不?这门窗玻璃啊,真的是咱们生活中不可或缺的一部分呢!。
二氧化硅作用
二氧化硅作用
二氧化硅是一种常见的无机化合物,其中最常见的形式就是常用的石英。
它具有很多重要的性质和应用,例如在建筑业中作为建筑材料,电子工业中用作半导体材料,以及在制备玻璃等领域中的应用。
二氧化硅的作用可以通过以下几个方面来描述。
首先,二氧化硅在建筑材料中的作用主要体现在其良好的热和声学性能上。
二氧化硅具有较低的热导率和吸音性能,因此可以用作隔热材料和隔音材料。
例如,在高层建筑中,可将二氧化硅用作填充材料以增加隔热性能,以减少能源消耗。
此外,二氧化硅还可以用作阻燃材料,以增加建筑物的防火性能。
其次,二氧化硅在电子工业中的作用主要体现在其优异的电学性能上。
二氧化硅具有较高的绝缘性能、较低的介电常数和较高的击穿电压,因此可以用作制备电子元器件的绝缘层。
例如,在集成电路制造过程中,二氧化硅可以作为绝缘层用于隔离电子元器件之间的电场相互作用。
此外,二氧化硅还可以作为氧化薄膜用于制备金属纳米粒子,以及作为介电材料用于制备电容器等。
此外,二氧化硅还可以用于制备玻璃材料,其作用主要体现在其良好的光学性能上。
二氧化硅具有高透光率、低自吸收和高耐久性,因此可以用于制备各种光学元件,如镜片、透镜和光纤等。
例如,在光纤通信中,二氧化硅可以作为光导芯材料用于传输光信号。
此外,二氧化硅还可以用于制备光学涂层,以增强光学元件的透过率和反射率。
综上所述,二氧化硅是一种多功能的无机化合物,其作用可以在建筑、电子和光学等领域中得到广泛应用。
通过充分利用二氧化硅的特殊性质和优良性能,我们可以实现对能源、信息和光学技术的持续改进和创新。
知识|玻璃中各种氧化物的作用
知识|玻璃中各种氧化物的作用玻璃化学成分的选择,是按玻璃制品的用途和成型方法来决定的。
浮法玻璃和普通平板玻璃一样,都是钠-钙-硅系玻璃,只是因其成型工艺特点而得名,其化学成分与普通平板玻璃相似,主要氧化物仍然是氧化硅、氧化钠和氧化钙。
此外,还有氧化铝、氧化镁和微量的氧化钾。
这些氧化物在玻璃熔制和成型过程中的作用,及对玻璃性能的影响,概要地分述如下:玻璃中各种氧化物的作用(一)二氧化硅(Si02)SiO2是制造平板玻璃的最主要成分,是玻璃的“骨架”,能增加玻璃液的粘度,降低玻璃的结晶倾向,提高玻璃的化学稳定性和热稳定性。
(二)三氧化二铝(Al2O3)Al2O3对增加玻璃液粘度的影响程度比氧化硅大。
因此,玻璃中氧化铝含量增加,不仅会使熔化速度减慢和使澄清时间拖长。
同时,对玻璃液在锡槽中摊平抛光也不利。
但Al2O3能降低玻璃的结晶倾向和速度,降低玻璃的膨胀系数,从而提高玻璃的热稳定性,并提高玻璃的化学稳定性和机械强度。
(三)氧化鈣(CaO)CaO是玻璃的主要成分之一,它能加速玻璃的熔化和澄清过程,并提高玻璃的化学稳定性;但CaO会使玻璃产生结晶的倾向;在高温时,能降低玻璃液的粘度,为高速度拉引玻璃带创造有利条件。
但玻璃中CaO的含量也不宜太大,如大于10%,则会增加玻璃的脆性。
(四)氧化镁(MgO)MgO能提高玻璃的化学稳定性和机械强度,并能降低玻璃的结晶倾向。
如以MgO代替CaO,则能降低晶体消失温度,降低玻璃的失透倾向和结晶速度,而且对提高玻璃的热稳定性也有良好的影响。
MgO对玻璃的粘度有复杂的作用,当温度高于1200℃时,会使玻璃液的粘度降低,而在1200〜900℃之间,又有使玻璃液的粘度增加的倾向,低于900℃,反而使玻璃的粘度下降。
因此,玻璃中的MgO含量也不宜太大。
(五)氧化钠(Na2O)Na2O能大大降低玻璃液的粘度,是制造玻璃的助熔剂,对玻璃的形成和玻璃液的澄清过程都有很大的影响。
但Na2O含量过多,则会使玻璃的化学稳定性、热稳定性以及机械强度大大降低,而且容易使玻璃发霉和使玻璃生产成本增加。
干燥剂在中空玻璃中的作用
干燥剂在中空玻璃中的作用加拿大联合太平洋有限公司王铁华一、干燥剂的概念干燥剂是一种与水具有高度亲合性的材料,能够吸附周围其他材料中的水分。
固体干燥剂是吸附剂类的一部分。
中空玻璃使用的固体吸附剂包括分子筛与氧化硅胶(即二氧化硅)两种,通过吸附作用的物理方法除去空气层内的水分子。
吸附现象。
水相分子或气相分子聚集在固体的表面上,由分子间的相互作用结合在一起。
因为吸附是分子表面现象,生产固体吸附剂必须内表面积特别大才行。
一般说,1克分子筛的内表面积等于750平方米。
形象地说:一杯分子筛的表面积都张开的话相当于40个足球场的面积大。
二、使用干燥剂的目的1.使用干燥剂的目的有三(1)吸附掉生产时密封于中空玻璃空气层内的水分;(2)在中空玻璃寿命期内连续吸附进入空气层内的水分,以保持中空玻璃内的低露点(-40℃)。
窗户安装后,水分进入空气层内的原因是:a、铝框插角处理不当;b、密封胶施工欠妥;c、气温变化导致中空窗玻璃的挠曲增加;d、密封胶的湿气透过率。
(3)吸附掉生产时密封于空气层内的挥发性有机溶质,以及中空玻璃寿命期内进入空气层内的有机溶质。
2.中空玻璃用的干燥剂种类及工作原理干燥剂种类:主要有分子筛和氧化硅胶(即二氧化硅)(1)分子筛分子筛是硅和氧化铝合成的微孔晶体材料。
为保持晶体净放电为零,带阳离子的原子定位于晶体结构内。
在这些合成晶体中,通常采用的阳离子为钠。
中空玻璃行业广泛使用的分子筛有两类:A类和X类。
分子筛是在严格控制的生产条件下合成,成型和激活的。
控制合成过程可保证三维微孔孔径的一致性。
3A分子筛的孔径为3埃,4A分子筛的孔径为4埃;13X分子筛的孔径为8.5埃,000,000)。
分子筛的工作原理。
分子筛通过物理吸引力将分子吸附在晶体的表面积上。
由于分子筛表面积的95%位于孔径内,需要通过筛选来甄别邻近分子的大小,只有小分子才能通过晶体的孔径开口进入分子筛的内吸附面,这种有选择的吸附现象被称为分子筛效应。
二氧化硅气凝胶在保温隔热领域中的应用
二氧化硅气凝胶在保温隔热领域中的应用张德忠【摘要】Aerogel is a kind of synthetic porous material ,in which the liquid component of the gel is replaced with a gas .Aerogel has the translucent structure and remarkably lower thermal conductivity ( ≈ 0 .013 W/(m ・ K)) than the other commercial insulating materials .Therefore , it is considered as one of the most promising thermal insulating materials .Although current cost of aerogel still remains higher compared to the conventional insulation materials ,intensive efforts are made to reduce its manufacturing cost and hence enable it to become widespread all over the world .In this study ,a comprehensive review on SiO 2 aerogel and its utilization in the field of thermal insulation are presented .%二氧化硅(SiO2)气凝胶是通过使用气体来置换湿溶胶中的液体,从而得到一种结构可控的新型轻质纳米多孔固态材料.SiO2气凝胶材料与其他保温隔热材料相比,具有较低的导热系数(≈0.013 W/(m ・ K))和较高的透明性,在保温隔热领域中开发潜力巨大,有望替代传统的保温隔热材料.尽管气凝胶目前的成本高于传统的隔热材料,但是我们相信通过科学家和工程学家的不断努力,气凝胶的生产成本会被不断的降低,最终遍及世界各地.本文作者综述了 SiO2气凝胶材料在隔热领域的多种应用形式,介绍了目前国内外气凝胶公司研发产品情况以及实际应用案例.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】8页(P120-127)【关键词】气凝胶;二氧化硅;溶胶-凝胶【作者】张德忠【作者单位】神华科技发展有限责任公司,北京 102211【正文语种】中文【中图分类】O646保温节能材料对于促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾,加快发展循环经济以及实现经济社会的可持续发展有着举足轻重的作用,是保障国家能源安全、保护环境、提高人民生活质量、贯彻落实科学发展观的一项重要举措.保温节能材料的研究与应用将推动我国节能、低碳技术以及绿色经济的发展.SiO2气凝胶材料是世界上最好的隔热(导热系数最低)固体材料之一,在常温和常压下导热系数可低至0.013 W/( m ·K)\[1\].SiO2气凝胶不仅能够减少热能损失,而且环境友好,代表着未来保温隔热材料的发展方向.气凝胶材料属于国家工信部颁布的《新材料产业“十二五”发展规划》第六大项前沿新材料、新技术中的纳米材料领域,并且在《新材料产业“十二五”重点产品目录》中,SiO2气凝胶材料(编号330)被列为“十二五”期间重点发展的高新技术产品.1.1 SiO2气凝胶制备SiO2气凝胶的制备主要包含3个步骤.第一步是湿凝胶的制备.目前制备SiO2湿凝胶的主要方法是溶胶-凝胶法,其工艺根据原材料的不同分为两大类: 1)以正硅酸乙酯或正硅酸甲酯类为前驱体,通过水解和缩合反应形成三维网状结构的SiO2湿凝胶; 2)将硅酸钠通过离子交换树脂除去Na+,然后硅酸水解并聚合形成SiO2的湿凝胶;第二步是湿凝胶的老化.当SiO2溶胶达到凝胶点之后,SiO2凝胶网络结构中的硅骨架上仍然连接着大量的没有反应的烷氧基,需要继续发生水解和缩合反应,以增加SiO2凝胶网络结构的强度.通常在老化的过程中,会添加适量的反应单体,来增加SiO2凝胶的交联度.当老化完成后,需要用乙醇来冲洗凝胶,除去交联网络孔洞结构中残留的水份和未反应完全的单体材料;第三步是SiO2湿凝胶的干燥.湿凝胶的网络孔隙中充满的是反应后残余的液体试剂,要想获得孔隙中充满空气的气凝胶,还必须通过干燥将试剂蒸发出来,同时固体骨架应仍保持原有的网络多孔结构,这样便得到了低密度高孔隙率的气凝胶.避免湿凝胶在干燥过程中由于毛细管力产生的收缩塌陷的干燥方法主要有CO2超临界干燥、常压表面改性干燥和真空冷冻干燥.超临界干燥是最早被用来干燥湿凝胶制备气凝胶的干燥方法,也是目前商业化最常用的干燥方式.在超临界干燥过程中,液态CO2先置换掉凝胶网络孔洞中的有机溶剂,之后液态CO2逐渐从凝胶中排出\[2\].虽然超临界方法是目前最通用的干燥气凝胶方法,但仍有一些局限性限制了它的推广应用,例如大型超临界设备的昂贵成本,过程控制以及高压反应下的安全问题.在20世纪90年代,BRINKER团队发展了一种逐渐商业化的常压表面改性干燥方法.他们通过一系列的溶剂交换以及用疏水基团替代羟基中的氢元素的表面改性方法来降低毛细管力,从而在常压下干燥获得SiO2气凝胶.常压法干燥通过溶剂交换以及表面改性减小了气凝胶孔洞的毛细管力,并且减弱凝胶骨架表面的相互反应活性,但是其并不能完全避免气/液界面的产生,所以在干燥过程中不能完全避免气凝胶的破裂,仅仅能够得到粉末或者碎块状的SiO2气凝胶.采用冷冻干燥制备气凝胶,凝胶孔洞中的液体被冷冻成固体,然后使其在真空的条件下升华.为了避免在冷冻过程中孔洞中溶剂由于结晶固化,破坏凝胶网络的骨架结构,真空冷冻干燥之前必须加长老化时间以增强骨架强度,并且要使用低膨胀系数和具有高升华压力的溶剂来置换出孔洞中的乙醇(或甲醇)溶剂.冷冻干燥过程中需要使用冷冻干燥室、制冷系统和真空装置,成本较高,并且干燥操作周期长,只能得到粉末状的凝胶粉末,不适宜规模化的工业生产,目前很少有报到通过此方法得到性能良好的气凝胶.1.2 SiO2气凝胶产品以及具体应用形式SiO2气凝胶目前在保温隔热领域的主要应用产品形式有4种\[3-6\]: 1)气凝胶粉体或颗粒; 2)气凝胶毡; 3)气凝胶板; 4)气凝胶玻璃.本节分别对这4种形式的产品逐一进行介绍.1.2.1气凝胶粉体或颗粒SiO2气凝胶粉体的制备方法非常成熟,也是最早工业化、商业化的气凝胶产品之一.气凝胶粉体制备方法主要有两种: 1)通过超临界方法制备大块状的气凝胶,然后通过不同的破碎方法,制备不同粒径的气凝胶粉体材料; 2)通过常压干燥成型的方法制备气凝胶粉体材料.SiO2气凝胶粉体几乎各大气凝胶生产商都有出售.例如,国内纳诺高科目前就有气凝胶粉体和颗粒在售,粒径为0.5~5 mm,比表面积600~1 000 m2/g,使用温度在-50~650℃.由于气凝胶粉体材料不易成型,SiO2气凝胶粉末一般不单独作为保温隔热材料使用.但是它可以作为功能结构材料的夹层,填充层使用;或者与其他材料复合和粘结作为保温隔热材料来使用.SiO2粉末可以添加到某些涂料中,复合成为具有保温效果的保温隔热涂料\[7,8\].河南工业大学何方等\[9\]将SiO2气凝胶微球加入到纯丙乳液中,混合其他助剂制成SiO2气凝胶隔热涂料,并将它涂覆于普通马口铁基材上,制得隔热涂层.所得的涂层表面光滑平整,附着力强,硬度好,耐水耐热性能较好,隔热性能突出,可以很好的满足隔热涂料的基本需要.2 011年,法国的ACHARD等\[10\]发表一项专利,用于建筑外墙保温的灰泥砂浆.灰泥砂浆由水、无机矿物材料、有机水凝粘合剂、气凝胶颗粒绝热填充层和其他添加剂组成,其中气凝胶颗粒取代了传统灰泥砂浆中的部分沙子.测试数据显示,该涂层的导热系数为0.027 W/( m·K),密度为200 kg/m3,比热为1 100J/( kg·K).该产品使用便利,即它可以预制成型(图1C),制备成预期厚度和形状的型材,可在建筑外墙中直接使用,也可以在施工现场直接加水混合成具有一定粘度的砂浆,通过机器喷涂或人工直接砌在建筑物的外表面(图1).1.2.2气凝胶毡气凝胶毡是将SiO2气凝胶在湿溶胶阶段与纤维增强材料复合,然后经过凝胶和干燥制备得到气凝胶毡.它即保留了气凝胶良好的保温绝热的特点,又通过与纤维材料的复合有效的解决了气凝胶机械强度低、易碎、易裂等问题.气凝胶毡纤维增强材料一般分为两大类:一类是韧性,强度较好的有机纤维,例如芳纶纤维、聚氨酯纤维等;另一类是耐高温的无机纤维,例如玻璃纤维、玄武岩纤维、高硅氧纤维、莫来石纤维、石英纤维、硅酸铝纤维等.气凝胶毡类工业化产品的生产方法最早是在1999年由美国Aspen公司提出\[11\],具体生产步骤如图2所示.将SiO2溶胶、催化剂以及掺杂剂按照一定比例混合,通过滚镀镀膜的方法使溶胶充分浸润纤维材料,之后通过超临界萃取,干燥,打包成型,制备得到气凝胶毡.气凝胶毡类的制备过程比较成熟,难点主要是前期复合阶段凝胶点的溶胶含量的控制以及后期干燥方法的选择(常压干燥和超临界干燥).目前关于气凝胶毡类产品的研究多集中在如何降低成本,提高生产效率以及产品性能.例如,KIM等\[12\]以廉价的硅酸钠为主要原料,通过离子交换膜得到SiO2水溶胶,然后浸润玻璃纤维,通过溶剂交换,三甲基氯硅烷表面改性等方法,并经过常压干燥制备了疏水型的气凝胶毡.气凝胶毡类产品具有良好的保温隔热效果、疏水性能和极好的柔韧性等优点,是一种理想的保温隔热材料,被广泛的应用到各个行业的保温隔热领域\[13-15\].例如,航空航天领域的保温材料,耐高温的各类工业管道、罐体及其他弧面设备的保温隔热.1.2.3气凝胶板气凝胶板与气凝胶毡类产品类似,主要是通过气凝胶和其他材料复合制成板材.与气凝胶毡类产品不同的是,气凝胶板类产品不是在溶胶阶段和纤维材料复合,而是将纯气凝胶和纤维、颗粒、砂浆、金属、有机高分子等复合制成刚性的板材.由于气凝胶板是通过气凝胶材料与其他材料复合后经二次浇筑成型,所以可以制备气凝胶异型元器件,满足不同工作场合的需要.目前,已有生产厂家结合真空绝热板的生产技术制备出导热系数小于0.004 W/( m ·K)的气凝胶真空绝热板.气凝胶板除了应用在建筑物和冰箱﹑冷藏﹑冷冻容器等的工业用保温材料外,还可以应用到军工以及航空和航天领域.2003年5月和6月,美国太空总署发射“火星探测漫步者”(勇气号和机遇号),并与2004年1月成功登陆火星,开始探测活动.火星探测器机器人重要的器件工作温度绝对不能超过-40~40℃.为了抵御火星地表昼夜100℃的温差,维持器件工作温度的恒定,在探测器机体内壁附着了一层气凝胶片装的复合材料用于隔热保温,维持元、器件工作温度的恒定(图3A).2011年,美国又成功发射“火星科学实验室”( Mars Science Laboratory,MSL),又名“好奇号”火星车.气凝胶被用来作为“好奇号”放射性同位素热电转换器( Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator)装置上热交换器的隔热材料(图3B).其热交换器面板为树脂基材六角蜂窝孔洞结构,采用气凝胶和石墨复合材料对孔洞进行填充,交换器面板树脂基材起到结构支撑作用,而气凝胶起到隔热作用\[16\].1.2.4气凝胶玻璃保温材料除了在工业领域的重要作用外,在建筑行业也起到举足轻重的作用.据统计,在美国和欧洲建筑行业的能量消耗占社会总能量需求的20%~40%,甚至超过工业和交通运输业的总和\[17-18\].窗户是建筑物结构中必不可少的一部分,光线以及新鲜的空气可以通过窗户进入到室内,能够给我们创造一个良好和舒适的内部生活环境.但是,窗户对于建筑物保温存在着不利影响,在建筑围护结构中的能量耗散中大约有50%的热量是通过窗户所消耗的.因此,透明隔热的保温材料在民用住宅以及商业建筑的节能环保领域起着至关重要的作用\[19-21\].气凝胶与其他保温隔热材料相比,除了具备低的导热系数,低密度,阻燃等特性外,它还具有透明性.纯的SiO2气凝胶具有类似玻璃的高透过率,可见光波段内透光率能够达到90%以上\[22-23\].但是,气凝胶极限拉伸强度很小,质脆,易碎,要避免直接的机械撞击.由于结构本身的缺陷,目前气凝胶产品很难作为玻璃直接应用,需和普通玻璃结合使用.主要有气凝胶镀膜玻璃和真空夹层气凝胶玻璃两大类.气凝胶镀膜玻璃就是在普通玻璃表面增加一层气凝胶薄膜来提高隔热性能\[24-25\].南京工业大学材料化学工程国家重点实验室陈洪龄等\[26\]通过聚甲基氢硅氧烷和正硅酸乙酯制备了超疏水的气凝胶涂层,该涂层在可见光范围内透过率达到90%,并且该涂层可以通过十六烷基三甲氧基硅烷改性处理变为超亲水涂层.虽然气凝胶涂层玻璃兼顾了气凝胶材料的绝热性和透明性,但是涂层对节能性能提高有限,并且涂层与玻璃的附着性也是一大问题.自1980年以来,气凝胶作为透明的绝热材料逐渐被应用到窗户体系中.产品主要是在中空玻璃的夹层填充气凝胶材料,用于制备具有低导热系数和高透明度的气凝胶玻璃.真空夹层气凝胶玻璃按照夹层内气凝胶的形状又分为两大类: 1)夹层填充物为SiO2气凝胶颗粒; 2)夹层填充物为整块气凝胶.整块填充的气凝胶玻璃透明度要优于颗粒填充的气凝胶玻璃,10 mm厚的整块填充的气凝胶玻璃窗户的透过率能够达到90%,然而颗粒填充的气凝胶玻璃窗户透过率最大也只能够达到50%\[27-30\].图4为这两种气凝胶玻璃的形貌图.对于气凝胶玻璃窗户的保温隔热以及透光率性能的研究早期多集中在欧洲,这主要是由于欧洲的地理位置以及气候所决定.欧洲纬度较高,冬天寒冷漫长,房间需要供暖周期较长.从二十世纪80年代后,由于制备气凝胶材料工艺的发展,气凝胶成本下降,再加上人们对节能环保和高效利用能源的重视,使得气凝胶玻璃门窗系统的研究才逐渐开展起来.1986年,CAPS和FRICKE\[31\]测试了透明气凝胶材料的红外辐射传热性能,得到气凝胶材料的辐射热导率大约是0.002W/( m·K).在1998-2005年,欧盟审议并且通过了两个关于气凝胶玻璃窗户项目( HILIT和HILIT+)的研究,大大加快了气凝胶玻璃窗户体系的研究与工业化进程.在该项目研究中,瑞典的Airglass AB公司成功的将气凝胶玻璃由实验室研发阶段转换到工业试制阶段.图5展示了该公司生产的气凝胶玻璃窗户,该窗户厚度大约15 mm,每块气凝胶玻璃的尺寸大约58 cm×58 cm,热导率为0.002 W/( m·K),可见光透过率达到75%.由于气凝胶内部孔洞结构,以及SiO2骨架的刚性结构,决定气凝胶材料质地脆弱易碎,工业化生产整块大面积的气凝胶仍然是一个巨大的挑战,目前气凝胶玻璃最大尺寸60 cm×60 cm,并且产品的良率不是很高,整块大面积的气凝胶玻璃现阶段只是应用在科学研究领域,工业化进程道路依然非常漫长.气凝胶颗粒填充的气凝胶玻璃虽然只有20%~50%的透过率,但是它能够避免气凝胶易碎的问题,可以应用在大型剧院、商场、游泳馆等无需良好视觉效果的位置\[32\].图6展示了美国底特律艺术学院和纽约州立大学石溪分校诺贝尔大厅使用的美国Kalwall公司气凝胶玻璃\[33\].气凝胶通常是指以具有纳米量级微细颗粒相互聚集构成的纳米多孔网络结构,并在纳米量级的网络骨架中充满大量气态分散介质的轻质纳米固态材料,其中SiO2气凝胶最受关注,也是近年来研究最多的气凝胶.与碳气凝胶、Al2O3和TiO2等其他气凝胶相比,SiO2气凝胶原材料来源丰富,制备工艺简单,可控性好.在性能方面,SiO2气凝胶同时兼有玻璃的高透明性,聚苯乙烯、聚氨酯类有机高分子材料的低热导率特性,以及炭黑材料的高比表面积等特性\[34-38\].图7显示了SiO2气凝胶具有优良的抗压强度、显著的绝热特性和低密度特性.与发泡聚苯乙烯、岩棉棉等其他隔热材料相比,气凝胶同时兼有玻璃的高透明性,低热导率特性以及高的燃烧等级等特性\[39-40\].表1为常用保温隔热材料的特性对比.国外气凝胶生产企业主要集中在欧美地区(图8),其中美国占据世界一半以上份额.美国从事气凝胶的生产企业有10家左右,主要有Aspen、Cabot和Thermablok公司,这3家公司在美国国内占据65%以上的市场份额.Aspen气凝胶公司是美国航空航天管理局下属的一家公司,创立于2001年,继承了应用于美国宇航局( NASA)的专业宇航纳米保温技术,将超临界气凝胶保温毯生产技术工业化,全球年产能达上亿平方英尺.2010年,德国BASF公司旗下的Venture Capital公司向Aspen投资2 150万美元,Aspen公司的气凝胶产品应用于BASF公司在比利时Antwerp的工厂.Cabot公司是一家拥有130年历史,专业生产特殊化工产品和特种化工材料的全球性跨国公司,目前该公司在建筑用气凝胶方面已经有了一定的应用,主要有气凝胶节能窗、气凝胶涂料、气凝胶新型板材和屋面太阳能集热器.Thermablok公司是美国Acoustiblok公司的子公司,主要生产韧性的气凝胶绝热胶条,其产品主要用在住宅建筑的地板、墙壁、天花板边缘.目前,国内仅有绍兴纳诺高科有限公司、广东埃力生高新科技有限公司和航天海鹰(镇江)特种材料有限公司等少数几家公司能够生产气凝胶产品.纳诺高科成立于2004年,是国内首家进行SiO2气凝胶商业化和产业化的公司.公司以生产气凝胶SiO2粉末为主,年生产能力为2 000立方米,主要产品是隔热毡.广东埃力生亚太电子有限公司是一家集研发、生产、销售气凝胶复合隔热材料和真空绝热材料为一体的创新型高新技术企业.公司主要经营纳米气凝胶粉末,和纳米气凝胶毡.航天海鹰(镇江)特种材料有限公司成立于2011年,由航天三院、航天特种材料及工艺技术研究所(代号三○六所)、镇江新区高新技术产业投资有限公司共同出资组建,公司超临界生产线年产量将达到1 500立方米.以航天三院技术研发为支撑和航空航天市场为依托,航天海鹰气凝胶后续生产发展能力值得期待,势必会对纳诺、埃力生等老牌气凝胶生产厂商形成强有力的冲击.SiO2气凝胶材料由于具有独特的结构,显示出低密度、透明、隔音、绝热等特性,在建筑围护结构、管道保温、涂料以及航空航天领域有着极其广泛地的应用.但是若要取代传统的无机矿物棉以及有机保温材料,气凝胶材料还必须解决好以下两点问题:一是成本问题.气凝胶目前的市场价格大约是其他保温材料的10倍,必须改进生产工艺,并降低原材料的成本;二是粉尘问题.气凝胶材料在生产和使用阶段会产生大量粉尘,并且这些粉尘依据现有生产和施工条件难以完全去除.随着建设资源节约型、环境友好型社会已经成为落实科学发展观的必备条件,国家必定在节能和环保领域有更多的需求与投入,传统的保温材料将逐渐被气凝胶材料所取代,因此气凝胶材料必将有着更广阔的发展空间与市场前景.【相关文献】[1]CUCE E,CUCE P M,WOOD C J,et al.Toward aerogel based thermal 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建筑玻璃--中空玻璃
建筑玻璃--中空玻璃建筑玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石、长石等为主要原料,经过高温熔融、成型、冷却并裁割而得到的有透光性的固体材料,其主要成分是二氧化硅(含量大约72%左右)和钙、钠、钾、镁的氧化物。
现实民用建筑中以中空玻璃使用居多,中空玻璃是由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成带有干燥气体的空间,从而达到保温效果的节能玻璃制品。
中空玻璃按照玻璃层数,有双层和多层之分,一般为双层结构。
可采用无色透明玻璃、热反射玻璃,吸热玻璃或钢化玻璃等作为中空玻璃的基片。
中空玻璃的特性:(1)光学性能良好;(2)保温隔热、降低能耗;(3)防节露;(4)良好的隔声性能。
(1)光学性能良好:由于中空玻璃所选用的玻璃原片可具有不同的光学性能,因而制成的中空玻璃其可见光透过率、太阳能反射率、吸收率及色彩可在很大范围内变化,从而满足建筑设计和装饰工程的不同要求。
(2)保温隔热、降低能耗:中空玻璃层间干燥气体导热系数极小,起着良好的隔热作用,有效保温隔热、降低能耗。
以6mm厚玻璃为原片,玻璃间隔(及空气层厚度)为9mm的普通中空玻璃,大体相当于100mm厚的普通混凝土的保温效果。
适用于寒冷地区和需要保温隔热、降低采暖能耗的建筑物。
(3)防节露:中空玻璃的露点很低,因玻璃层间干燥气体层起着良好的隔热作用。
在通常情况下,中空玻璃内层玻璃接触室内高湿度空气的时候,由于玻璃表面温度与室内接近,不会结露。
而外层玻璃虽然温度低,但接触的空气湿度也低,所以也不会结露。
(4)良好的隔声性能:中空玻璃较一般玻璃具有良好的隔声性能,一般会把室外的噪声下降30-40dB。
中空玻璃一般主要用于保温隔热、隔声等功能要求较高的建筑物,如宾馆、住宅、医院、商场、写字楼等,也广泛用于车船等交通工具。
内置遮阳中空玻璃制品是一种新型的中空玻璃制品,这种制品在中空玻璃内安置遮阳装置,可控遮阳装置的功能动作在中空玻璃外面操作,大大地提高了普通中空玻璃隔热、保温、隔声等性能并增加了性能的可调控性。
玻璃的主要材料
玻璃的主要材料
二氧化硅是玻璃的主要成分,它是一种无色、透明的晶体,具有很高的抗压强度和化学稳定性。
二氧化硅是玻璃的基础材料,它在玻璃制造过程中起着至关重要的作用。
除了二氧化硅之外,碳酸钙也是玻璃的重要成分,它可以增加玻璃的硬度和耐磨性。
氧化钠是玻璃的助熔剂,它可以降低玻璃的熔点,促进玻璃的熔融和成型。
另外,氧化钙和氧化铝也是玻璃的重要成分。
氧化钙可以增加玻璃的耐高温性能,使玻璃具有更好的耐热性和耐热震性。
氧化铝是一种重要的助熔剂,它可以降低玻璃的粘度,促进玻璃的流动和成型。
这些材料在玻璃的制造过程中起着各自不可替代的作用,它们共同构成了玻璃这种特殊材料的基本成分。
总的来说,玻璃的主要材料包括二氧化硅、碳酸钙、氧化钠、氧化钙和氧化铝等。
这些材料在一定的比例下经过高温熔融制成玻璃,然后再经过冷却固化成型。
玻璃作为一种常见的无机非金属材料,具有很高的透明性、硬度和化学稳定性,被广泛应用于建筑、家具、工艺品等领域。
它的主要材料的合理搭配和制造工艺的精湛技术使得玻璃成为了现代社会不可或缺的重要材料之一。
二氧化硅在玻璃制品中的应用
二氧化硅在玻璃制品中的应用玻璃,无色或带色的固体,通常具有透明性、硬度、质脆性和化学稳定性等特性。
它在工业、建筑、家居、电子、医疗等领域中都有广泛的应用。
但是,什么让玻璃拥有这些特性呢?其中,二氧化硅是一种重要的成分之一,它不仅是制造玻璃必不可少的原材料,还起着促进玻璃质量和性能的重要作用。
一、二氧化硅在玻璃制品中的作用目前,玻璃制造商通常采用的是石英砂、白云石和长石等材料,二氧化硅是其中最主要的组成部分。
具体来说,二氧化硅占熔融玻璃的重量比例可以达到50%以上,它不仅是玻璃形成的主要来源,而且还对多种玻璃制品的性能进行了调节。
首先,二氧化硅的添加可以帮助玻璃形成。
玻璃实际上是一种非晶态材料,它的制造过程可以分为加热、熔融和冷却等环节。
在这个过程中,二氧化硅起着至关重要的作用。
当热量加热到玻璃材料上时,其中的二氧化硅会开始流动,并形成一种黏稠的熔体。
随着温度继续升高,这种熔体会逐渐流动,最终形成所需的玻璃形状。
同时,二氧化硅还会增加熔融点和冷却温度,从而使得玻璃材料更加牢固和耐用。
其次,二氧化硅可以调节玻璃的性能。
其中最明显的特征当属硬度和透明度。
硅酸盐玻璃,例如硼硅玻璃和铝硅玻璃,硅含量越高,硬度越大,透明度越高。
此外,二氧化硅还可以改善玻璃的化学稳定性,增强其抵抗化学腐蚀和老化的能力。
二、二氧化硅在玻璃制品中的应用二氧化硅是制造玻璃的基础成分,因此可以将其应用到各类玻璃制品中。
以下是几种常见的应用方式。
1、普通玻璃普通玻璃,通常用于窗户和墙壁等建筑材料中,其主要成分是石英砂、纯碱和白云石等,占总重量的80%以上。
二氧化硅的贡献率很高,不仅确保了玻璃的透明度和硬度,还提高了其耐敲击性,并使其更具光滑度和平整度。
2、光学玻璃光学玻璃用于制造各种光学设备,例如望远镜、显微镜和摄像机镜头等。
二氧化硅尤其重要,它使得玻璃具有优异的折射率和折射角,从而提高了镜头的分辨率和焦距。
硅酸盐光学玻璃是其中最为优秀的一种。
光学硅玻璃原料
光学硅玻璃是一种高纯度的硅硼化合物玻璃,主要用于制造光学器件、光纤、激光器、太阳能电池等高科技领域。
其主要原料包括以下几种:
1.二氧化硅(SiO2):是光学硅玻璃的主要成分,占据了其质量的大部分。
2.硼砂(Na2B4O7·10H2O):是光学硅玻璃的重要原料之一,可以提高光学硅玻璃的热稳定性和机械强度。
3.氧化钠(Na2O):可以降低光学硅玻璃的熔点和粘度,提高其流动性和加工性能。
4.氧化镁(MgO):可以提高光学硅玻璃的热稳定性和机械强度,同时还可以降低其色散度。
5.氧化铝(Al2O3):可以提高光学硅玻璃的硬度和耐磨性,同时还可以降低其热膨胀系数。
6.氧化钙(CaO):可以提高光学硅玻璃的机械强度和热稳定性,同时还可以降低其熔点。
以上原料需要经过精细的配比和混合,并在高温下熔融制成光学硅玻璃,然后经过精密的加工和抛光处理,才能制成高质量的光学器件和光纤等产品。
二氧化硅中空微球的用途
二氧化硅中空微球的用途
1.化工领域:
在化学加工和催化反应中,二氧化硅中空微球被广泛用作催化剂或载体。
中空结构提供了大量表面积,增强了催化活性。
此外,中空微球的热
稳定性和耐腐蚀性使其成为化学反应中的理想选择。
2.医药领域:
二氧化硅中空微球在医学领域有许多应用。
例如,作为药物传递系统,中空微球可以将药物包裹在中空内部,通过控制释放速率,实现药物在体
内的持续释放。
此外,中空微球还可以用于放射性治疗,通过将放射性粒
子装载在中空微球内部,实现肿瘤的精确治疗。
3.食品领域:
在食品加工中,二氧化硅中空微球被广泛用作食品添加剂。
中空微球
可以吸附水分或油脂,从而延长食品的保鲜期。
此外,中空微球还可以用
于改进食品质地和口感。
4.包装领域:
5.能源领域:
在可再生能源领域,例如太阳能电池,二氧化硅中空微球可用作光催
化剂的载体。
通过调整中空微球的结构和尺寸,可以实现光的有效捕获和
转化,提高光电转换效率。
6.环境领域:
总结起来,二氧化硅中空微球由于其独特的结构和性质在许多领域中具有广泛的应用前景。
它们在化工、医药、食品、包装、能源和环境方面都有重要的应用,可以改进产品性能、促进技术发展,并对社会和环境产生积极影响。
二氧化硅的性质及用途
二氧化硅的性质及用途二氧化硅的用途是制造玻璃、应时玻璃、水玻璃、光纤、电子工业的重要零件、光学仪器、工艺品和耐火材料,是科学研究的重要材料。
一、二氧化硅的用途。
1、平板玻璃、玻璃制品、铸造用砂、玻璃纤维、陶瓷色釉、喷砂防锈、过滤用砂、熔剂、耐火材料、轻质泡沫混凝土制造。
二氧化硅用途广泛。
自然界中稀有的晶体可用于制造电子工业中的重要元件、光学仪器和工艺品。
2、二氧化硅是制造光纤的重要原料。
一般来说,相对纯的应时可以用来制造应时玻璃。
应时玻璃的膨胀系数很小,相当于普通玻璃的1/18、可以承受剧烈的温度变化,并具有良好的耐酸性(除了HF)。
因此,应时玻璃常被用来制造耐高温的化学仪器。
石英砂常被用作玻璃原料和建筑材料。
二、二氧化硅的化学性质。
1、化学性质相对稳定。
不溶于水,不与水反应。
是一种酸性氧化物,不与普通酸反应。
气态氟化氢与二氧化硅反应生成气态四氟化硅。
与热强碱溶液或熔融碱反应生成硅酸盐和水。
在高温下与各种金属氧化物反应生成硅酸盐。
用于制造应时玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光纤、陶瓷等。
2、二氧化硅的性质是不活泼的,除热浓磷酸外,不与卤素、卤化氢、硫酸、硝酸、高氯酸反应,氟、氟化氢除外。
常见的浓磷酸(或焦磷酸)在高温下能腐蚀二氧化硅,产生杂多酸[2],熔融的硼酸盐或硼酐在高温下也能腐蚀二氧化硅。
鉴于这一特性,硼酸盐可用作陶瓷烧制中的熔剂。
3、此外,氟化氢也可以是能溶解二氧化硅生成水溶性氟硅酸的酸:SiO4HF=SiF42HO。
综上所述,二氧化硅的用途是制造玻璃、应时玻璃、硅酸钠、光纤、电子工业的重要零件、光学仪器、工艺品和耐火材料,是科学研究的重要材料。
二氧化硅,也称为硅石,化学式为SiO。
自然界中有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。
空心玻璃微珠成分
空心玻璃微珠是一种细小、轻质、表面光滑、中空的球形颗粒,主要化学成分是硅、钠等的氧化物。
它具有流动性好、产品尺寸稳定极佳等特点,在液体中动作如磨滚珠,可以广泛应用于涂料、塑料、橡胶、密封材料、化妆品等制品中,起到改善产品性能、降低成本、增加功能等作用。
空心玻璃微珠的化学成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等。
其中,二氧化硅是主要成分,含量一般在70%~90%之间。
氧化铝和氧化锆等成分则有助于提高微珠的硬度、耐腐蚀性和耐高温性能。
此外,空心玻璃微珠还可能含有一定量的杂质,如钙、镁等元素,这些杂质会影响微珠的物理和化学性能。
空心玻璃微珠可以根据不同的分类方法分为多种类型。
例如,根据生产方法可以分为天然空心玻璃微珠和人造空心玻璃微珠两类。
天然空心玻璃微珠主要来源于火山喷发后的熔岩碎片,经过长时间的自然形成过程,具有形态各异、大小不一的特点。
人造空心玻璃微珠则是利用超细玻璃熔体和气流喷射等方法制作而成的球形颗粒,具有形状规则、粒径均一、表面光滑等特点。
此外,根据用途不同,空心玻璃微珠还可以分为低折射率空心玻璃微珠和高折射率空心玻璃微珠两类。
低折射率空心玻璃微珠主要用于改善塑料、橡胶等制品的加工性能和力学性能,高折射率空心玻璃微珠则主要用于光学仪器、化妆品等领域。
总之,空心玻璃微珠是一种具有优异性能的精细化工产品,其成分和分类方法多种多样,可以根据不同的用途进行选择和使用。
在未来的发展中,随着科技的进步和应用领域的拓展,空心玻璃微珠将会发挥更加重要的作用。
二氧化硅是三个用途都有吗
二氧化硅是三个用途都有吗是的,二氧化硅有多种用途。
首先,二氧化硅是一种重要的材料,广泛用于建筑材料、玻璃制造和陶瓷工业。
由于其特殊的化学和物理性质,二氧化硅可以增强建筑材料的硬度、强度和耐久性。
在建筑中,二氧化硅可以用作混凝土添加剂,提高混凝土的抗压强度和耐腐蚀性。
此外,二氧化硅还广泛应用于玻璃制造中,使玻璃具有高透明度和耐高温性能。
同时,二氧化硅也被用于陶瓷工业,以增加陶瓷的硬度和耐久性。
其次,二氧化硅在制药和化妆品行业中也有广泛的应用。
二氧化硅作为一种填料或稳定剂,常用于制药过程中。
它可以用于制造药片、胶囊和其他口服制剂,以增加药物的稳定性和延长保质期。
此外,二氧化硅还被广泛用作化妆品中的填料和吸附剂。
它可以吸附皮肤上的油脂和污垢,同时具有保湿和保护皮肤免受紫外线辐射的作用。
此外,二氧化硅还被广泛应用于食品和饮料工业中。
在食品加工中,二氧化硅常用作防结块剂和流变性改良剂。
它可以防止粉状食品在储存和运输过程中结块,并使食品维持良好的流动性。
在饮料工业中,二氧化硅常用作悬浊剂,用于保持饮料的稳定性和透明度,并防止沉淀物的产生。
除了上述用途,二氧化硅还具有其他一些应用领域。
例如,二氧化硅常用于制造催化剂,用于促进化学反应的进行。
它还可以用作电子工业中的绝缘材料,用于电子器件的保护和绝缘。
此外,二氧化硅在能源领域也有应用,例如用于太阳能电池板的制造,以提高光吸收和电能转换效率。
综上所述,二氧化硅是一种多功能的化合物,具有广泛的应用领域。
它在建筑材料、制药、化妆品、食品和饮料、催化剂、电子工业和能源等方面都发挥着重要作用。
二氧化硅中空微球的用途
二氧化硅中空微球的用途二氧化硅中空微球是一种具有广泛应用前景的新型功能材料。
它以二氧化硅为主要成分,具有高度的稳定性和可控性,形成了球形结构,内部为空心。
这种中空微球具有较大的比表面积和孔隙率,因此具有许多独特的性能和用途。
二氧化硅中空微球在催化领域有着广泛的应用。
它可以作为催化剂的载体,通过调控中空微球的孔隙结构和表面性质,实现对催化反应的高效控制。
此外,中空微球还可以作为催化剂本身,通过调控中空微球的孔隙结构和表面活性位点,实现对催化反应的高效促进。
这些特性使得二氧化硅中空微球在催化剂设计和催化反应优化中具有重要的应用价值。
二氧化硅中空微球在药物传递和缓释领域有着重要的应用。
中空微球具有较大的载药空间和调控释药速率的能力,可以将药物高效地包裹在微球内部,并通过调控微球的孔隙结构和壁厚,实现药物的缓释和控释。
此外,中空微球还可以通过表面修饰或功能化,实现对药物的靶向传递和控制释放,提高药物的疗效和减少副作用。
因此,二氧化硅中空微球在药物传递和缓释系统中具有广阔的应用前景。
二氧化硅中空微球还在能源存储和转化领域展现出了重要的应用潜力。
中空微球具有较大的比表面积和孔隙率,可以用作电极材料或电解质载体,用于超级电容器、锂离子电池和燃料电池等能源存储和转化装置。
中空微球的孔隙结构和表面化学性质可以通过调控制备条件和后续功能化处理进行调控,从而实现对能源存储和转化过程的优化和控制。
因此,二氧化硅中空微球在能源领域有着重要的应用前景。
二氧化硅中空微球还具有其他一些特殊的应用。
例如,中空微球可以作为高效的吸附剂,用于废水处理、气体分离和环境净化等领域。
中空微球的孔隙结构和表面性质可以通过调控制备条件和后续功能化处理进行调控,从而实现对污染物的吸附和去除。
二氧化硅中空微球具有广泛的应用前景。
它在催化、药物传递、能源存储和转化、环境净化和光学等领域都具有重要的应用价值。
随着材料科学和制备技术的不断发展,二氧化硅中空微球的性能和应用将继续得到改进和拓展,为各个领域的科研和工程应用提供更多可能性。
sio2隔热材料
sio2隔热材料SIO2隔热材料是一种具有优异隔热性能的材料,它在许多领域中被广泛应用。
下面将介绍SIO2隔热材料的特点、应用以及它为我们带来的好处。
SIO2隔热材料是一种由二氧化硅(SiO2)制成的材料。
它具有良好的隔热性能,可以有效地阻止热量的传导和散失。
与传统的隔热材料相比,SIO2隔热材料具有更低的导热系数和更高的隔热效果,可以显著降低能源消耗和环境污染。
SIO2隔热材料在建筑领域中有广泛的应用。
它可以用于墙体、屋顶、地板等部位的隔热,有效地减少室内外温差对能源的影响。
此外,SIO2隔热材料还可以用于制造温室、暖房设备等,提供一个稳定的温度环境,有利于植物的生长和保护。
在汽车制造领域,SIO2隔热材料也发挥着重要的作用。
它可以用于发动机隔热、排气管隔热等部位,有效地降低发动机的热量损失,提高燃烧效率,延长发动机的使用寿命。
SIO2隔热材料还可以用于航空航天、电子设备、冶金等领域。
在航空航天领域,它可以用于制造航空发动机的隔热罩,提高发动机的工作效率和可靠性。
在电子设备领域,SIO2隔热材料可以用于制造散热器、散热片等,防止电子设备过热损坏。
在冶金领域,SIO2隔热材料可以用于高温炉的隔热,提高炉的热效率和产品质量。
SIO2隔热材料的应用带来了许多好处。
首先,它可以显著降低能源消耗,减少碳排放,对环境友好。
其次,它可以提高建筑和设备的隔热性能,提高室内的舒适性和生产效率。
此外,SIO2隔热材料具有耐高温、耐腐蚀、易加工等特点,使用寿命长,维护成本低。
SIO2隔热材料具有优异的隔热性能,在各个领域都有广泛的应用。
它不仅可以提高能源利用效率,减少环境污染,还可以改善人们的生活质量。
相信随着科技的不断发展,SIO2隔热材料将会在更多领域中发挥重要作用,为人类带来更多的福祉。
玻璃的主要成分和原料
玻璃的主要成分和原料玻璃的主要化学成分是二氧化硅及氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾,其作用如下:1、二氧化硅为形成玻璃的主要组分,并使玻璃具有一系列优良性能,如透明度、机械强度、化学稳定性和热稳定性等。
缺点是其熔点高、熔液粘度大,造成熔化困难、热耗大,故生产玻璃时还需加入其他成分以改善这方面的状态。
2、玻璃原料中重新加入少量氧化铝,能减少玻璃的析晶女性主义,提升化学稳定性和机械强度,提升热稳定性,但当其含量过多时(al2o3>5%),就可以升高玻璃液的黏度,并使熔融和回应出现困难,反而减少析晶女性主义,并易并使玻璃原板上发生波筋等瑕疵。
3、加入适量氧化钙,能降低玻璃液的高温黏度,促进玻璃液的熔化和澄清。
温度降低时,能增加玻璃液黏度,有利于提高引上速度。
缺点是含量增高时,会增加玻璃的析晶倾向,减少玻璃的热稳定性,提高退火温度。
4、氧化镁其促进作用与氧化钙相似,但没氧化钙减少玻璃析晶女性主义的缺点,因此需用适度氧化镁替代氧化钙。
但过量则可以发生透辉石结晶,提升淬火温度,减少玻璃对水的稳定性。
5、氧化钠、氧化钾为良好的助溶剂,降低玻璃液的年度,促进玻璃液的熔化和澄清,还能大大降低玻璃的析晶倾向,缺点则是会降低玻璃的化学稳定性和机械强度。
由于二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾具有以上一些特点,故在中国玻璃工业中一般大致控制在下列含量范围:sio2 70%~%,al2o3 1%~2.5%,cao 8%~10%,mgo1.5%~4.5%,(na2o+k2o)13%~15%。
此外,玻璃原料中常所含少量三氧化二铁、氧化铁、三氧化二铬等有毒成分,其促进作用如下:a、三氧化二铁能使玻璃着色,降低玻璃的透明度、透紫外线性能、透热性和机械强度,造成熔化澄清困难,并给玻璃的熔制品带来不良影响。
b、三氧化二铬能够较猛烈地并使玻璃着色,增加透明度,铬矿物颗粒能够在玻璃原板上构成黑点。
c、二氧化钛能提高玻璃的光折射和吸收紫外线性能;在三氧化二铁与二氧化钛超出一定含量比时,使玻璃组分中氧化铁的染色作用增强。
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5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”
6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”
7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
二氧化硅在中空玻璃中的作用
一、干燥剂的概念
干燥剂是一种与水具有高度亲合性的材料,能够吸附周围其他材料中的水分。
固体干燥剂是吸附剂类的一部分。
中空玻璃使用的固体吸附剂包括分子筛与氧化硅胶(即二氧化硅)两种,通过吸附作用的物理方法除去空气层内的水分子。
吸附现象。
水相分子或气相分子聚集在固体的表面上,由分子间的相互作用结合在一起。
因为吸附是分子表面现象,生产固体吸附剂必须内表面积特别大才行。
一般说,1克分子筛的内表面积等于750平方米。
形象地说:一杯分子筛的表面积都张开的话相当于40个足球场的面积大。
二、使用干燥剂的目的
1.使用干燥剂的目的有三
(1)吸附掉生产时密封于中空玻璃空气层内的水分;
(2)在中空玻璃寿命期内连续吸附进入空气层内的水分,以保持中空玻璃内的低露点(-40℃)。
窗户安装后,水分进入空气层内的原因是:
< a、铝框插角处理不当;
1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!”
2.老人们都笑了,自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”
6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”
7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
b、密封胶施工欠妥;
c、气温变化导致中空窗玻璃的挠曲增加;
d、密封胶的湿气透过率。
(3)吸附掉生产时密封于空气层内的挥发性有机溶质,以及中空玻璃寿命期内进入空气层内的有机溶质。
2.中空玻璃用的干燥剂种类及工作原理
干燥剂种类:主要有分子筛和氧化硅胶(即二氧化硅)
(1)分子筛
分子筛是硅和氧化铝合成的微孔晶体材料。
为保持晶体净放电为零,带阳离子的原子定位于晶体结构内。
在这些合成晶体中,通常采用的阳离子为钠。
中空玻璃行业广泛使用的分子筛有两类:A类和X类。
分子筛是在严格控制的生产条件下合成,成型和激活的。
控制合成过程可保证三维微孔孔径的一致性。
3A分子筛的孔径为3埃,4A分子筛的孔径为4埃;13X分子筛的孔径为8.5埃,000,000)。
分子筛的工作原理。
分子筛通过物理吸引力将分子吸附在晶体的表面积上。
由于分子筛表面积的95%位于孔径内,需要通过筛选来甄别邻近分子的大小,只有小分子才能通过晶体的孔径开口进入分子筛的内吸附面,这种有选择的吸附现象被称为分子筛效应。
分子筛的吸附能力与电荷密度(极性)进而与所吸附的分子有关。
1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!”
2.老人们都笑了,自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”
6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”
7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
分子筛要进一步区分混合分子中哪些可以吸附,并确定在多大程度上电荷密度可使分子吸附在晶体上。
水分子特别小(2.6埃),是高度的极性分子(很强的正负电子密度),很容易被分子筛吸附,即使在湿气相当低的情况下也是如此,水分子一旦被吸附就会牢牢地固定在晶体上。
(2)氧化硅胶
氧化硅胶是非晶体的二氧化硅,其孔径的范围为20埃~300埃。
氧化硅胶的表面积也非常大,每克氧化硅胶的表面积为300~800平方米。
由于微孔的孔径范围大,因而不具有分子筛效应。
氧化硅胶吸附汽相的工作原理称为毛细凝缩现象。
水汽分子沿着分子筛的孔径由大向小前进,直到达到与其直径大小相同处停下,黏附在分子筛壁上,保持半液体状态。
如果达到水汽-液态温度(即沸点),氧化硅胶的吸附能力增加。
1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!”
2.老人们都笑了,自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。