气相二氧化硅制备及应用研究进展

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气相二氧化硅的用途

气相二氧化硅的用途

气相二氧化硅的用途1.光纤制造:气相二氧化硅是光纤制造的关键材料。

通过化学气相沉积(CVD)方法,可以将气相二氧化硅沉积在光纤的芯和包层上,形成光传输的结构。

气相二氧化硅具有良好的光学性能和机械强度,使得光纤能够有效地传输光信号。

光纤广泛用于通信、医疗设备、工业检测等领域。

2.微电子制造:气相二氧化硅是微电子制造过程中常用的绝缘层材料。

通过CVD方法制备的气相二氧化硅可以在半导体芯片上形成绝缘层,用于隔离和保护电子器件。

气相二氧化硅具有优异的绝缘性能和化学稳定性,可以在高温和高压的环境下运行,并提供良好的电子隔离和保护。

3.涂料和陶瓷:气相二氧化硅可用作高温涂料和陶瓷的添加剂。

将气相二氧化硅粉末添加到涂料或陶瓷中,可以提高其耐磨损性、耐高温性和化学稳定性。

气相二氧化硅可以填充涂料和陶瓷的微观孔隙,增强其强度和硬度,同时提供抗腐蚀和防腐能力。

4.光学涂层:气相二氧化硅广泛用于光学涂层的制备。

在太阳能电池、LED灯、激光器等光学设备中,涂层是提高光传输效率和控制光学性能的重要组成部分。

气相二氧化硅可以形成高透明、低反射的涂层,有效地提高光学设备的效率和性能。

5.高温隔热材料:由于气相二氧化硅具有优异的热稳定性和低导热性能,因此被广泛应用于高温隔热材料的制备中。

将气相二氧化硅制备成纤维或薄膜,可以用于炉窑绝缘、高温管道隔热、火箭发动机隔热等高温环境中,有效地减少能量损失和材料熔化的风险。

此外,气相二氧化硅还可用于制备陶瓷纤维、防火材料、催化剂载体等。

随着科学技术的进步和应用需求的增加,气相二氧化硅的用途还在不断扩展和创新。

气相纳米二氧化硅

气相纳米二氧化硅

气相纳米二氧化硅一、介绍气相纳米二氧化硅是一种高效且多功能的纳米材料,具有广泛的应用前景。

本文将全面、详细、完整地探讨气相纳米二氧化硅的制备方法、性质特点以及在各个领域的应用。

二、制备方法2.1 常见制备方法•溅射法:通过溅射金属硅靶,产生硅原子并与氧气反应生成二氧化硅纳米颗粒。

•气相沉积法:通过将硅源和氧源分别导入高温反应管中,在合适的温度、压力和流量条件下反应生成纳米二氧化硅。

•气凝胶法:利用硅源溶解在有机溶剂中,通过调控温度和压力使其气化形成气态金属硅化合物,再通过水解重组形成纳米二氧化硅。

2.2 新兴制备方法•基于热化学反应:通过控制热化学反应的条件和反应物比例,实现纳米二氧化硅的制备。

•基于微乳液体系:利用微乳液体系的特性,将硅源通过水解制备成纳米二氧化硅颗粒。

三、性质特点3.1 纳米尺寸效应•纳米二氧化硅颗粒尺寸通常在1-100纳米范围内,具有较大的比表面积和较高的活性。

•纳米尺寸效应使其相比于常规二氧化硅具有更好的光学、电学和催化性能。

3.2 物理性质•密度低:纳米二氧化硅的密度较低,可以大幅降低材料的重量。

•超疏水性:由于其特殊的表面形态和结构,纳米二氧化硅呈现出优异的超疏水性。

3.3 化学性质•高化学稳定性:纳米二氧化硅具有优异的化学稳定性,能够抵抗酸碱腐蚀等外界环境的侵蚀。

•可控表面性质:通过表面修饰、掺杂和功能化等方法,可以调控纳米二氧化硅的表面性质,实现特定应用要求。

3.4 生物相容性•生物相容性良好:纳米二氧化硅具有优异的生物相容性,可以用于医学领域的药物传输、疾病诊断和治疗等应用。

四、应用领域4.1 光学材料•纳米二氧化硅具有优异的光学性能,可用于光学镜头、纳米涂层等领域。

•在光学材料中的应用还可以拓展到传感器、光学波导等领域。

4.2 电子材料•纳米二氧化硅在电子材料中具有较高的介电常数和低介电损耗,可以用于电容器、超级电容器等领域。

•近年来,研究者还将其应用于柔性电子器件、透明导电薄膜等新兴领域。

我国气相法二氧化硅的生产状况及其应用

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。

气相二氧化硅的应用

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。

气相纳米二氧化硅

气相纳米二氧化硅

气相纳米二氧化硅气相纳米二氧化硅概述气相纳米二氧化硅是指通过气相法制备的纳米级二氧化硅材料,其粒径通常在1-100纳米之间。

由于其具有较高的比表面积、独特的光学、电学、磁学和力学性质,因此被广泛应用于催化剂、传感器、光电器件等领域。

制备方法气相纳米二氧化硅的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、水热合成法等。

其中,溶胶-凝胶法是最常用的一种方法,其具体步骤为:首先将硅源和表面活性剂混合,在适当条件下使其形成凝胶;然后将凝胶进行干燥和焙烧处理,得到纳米二氧化硅。

性质与应用物理性质气相纳米二氧化硅具有较高的比表面积和孔隙度,同时具有较好的分散性和可控性。

此外,由于其尺寸效应和表面效应的影响,其晶体结构和光学、电学、磁学等性质也与传统的二氧化硅材料不同。

应用领域1. 催化剂气相纳米二氧化硅在催化剂领域具有广泛的应用。

例如,将其作为载体材料,可以制备出高效的金属催化剂;将其作为反应物参与反应,则可制备出具有特殊结构和性能的功能性材料。

2. 传感器气相纳米二氧化硅在传感器领域也有着广泛的应用。

例如,将其作为敏感元件,可以制备出高灵敏度、高选择性和快速响应的气体传感器;将其作为电极材料,则可制备出高效率、长寿命和稳定性能的生物传感器。

3. 光电器件由于气相纳米二氧化硅具有良好的光学和电学性质,因此在光电器件领域也有着广泛的应用。

例如,将其作为太阳能电池中的电子传输层,可以提高太阳能转换效率;将其作为光催化剂,则可实现光解水产生氢气等环保型能源。

4. 其他领域此外,气相纳米二氧化硅还可以应用于涂料、垃圾处理、生物医学等领域。

例如,将其作为涂料中的填充材料,则可提高涂层的耐磨性和防腐性;将其作为生物医学材料,则可制备出具有良好生物相容性和生物活性的人工骨骼、人工血管等。

结论气相纳米二氧化硅是一种具有广泛应用前景的新型材料,其制备方法简单、成本低廉、性能优异。

在未来的研究中,需要进一步探究其结构与性能之间的关系,并开发出更多适用于不同领域的新型应用。

气相二氧化硅化工百科

气相二氧化硅化工百科

气相二氧化硅化工百科气相二氧化硅是一种重要的化工原料,具有广泛的应用领域。

本文将介绍气相二氧化硅的制备方法、性质和应用等方面的知识。

一、制备方法气相二氧化硅的制备方法主要有两种:热分解和气相沉积。

热分解是指将硅有机化合物(如硅烷、硅醇等)在高温下分解,生成二氧化硅和有机物的过程。

这种方法制备的气相二氧化硅纯度较高,但生产成本较高。

气相沉积是指将硅源气体(如SiCl4、SiH4等)和氧气经过化学反应,在高温下沉积在基底上形成二氧化硅薄膜。

这种方法具有生产效率高、成本低等优点,广泛应用于半导体、光纤等领域。

二、性质特点气相二氧化硅具有以下性质特点:1.结构稳定:气相二氧化硅具有高熔点、高硬度、高热稳定性等特点,能够在高温环境下保持结构稳定。

2.化学惰性:气相二氧化硅具有较好的化学惰性,能够抵抗酸、碱等腐蚀作用。

3.光学性能:气相二氧化硅具有良好的光学性能,可用于制备光学薄膜、光纤等光学器件。

4.电学性能:气相二氧化硅具有较高的绝缘性能和介电常数,可用于制备电子器件。

三、应用领域气相二氧化硅具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1.半导体工业:气相二氧化硅广泛应用于半导体器件的制造过程中,作为绝缘层、隔离层等关键材料。

2.光学工业:气相二氧化硅可用于制备光学薄膜、光纤等光学器件,广泛应用于激光器、光纤通信等领域。

3.化学工业:气相二氧化硅可用作催化剂、吸附剂等化学工业中的重要原料。

4.医疗器械:气相二氧化硅可用于制备医疗器械,如人工关节、牙科材料等。

5.环境保护:气相二氧化硅可用于制备吸附材料,用于处理废水、废气等环境污染问题。

气相二氧化硅是一种重要的化工原料,具有广泛的应用领域。

通过热分解和气相沉积等方法制备的气相二氧化硅具有结构稳定、化学惰性、光学性能和电学性能等特点。

在半导体工业、光学工业、化学工业、医疗器械和环境保护等领域都有重要的应用价值。

随着科学技术的发展和应用需求的增加,气相二氧化硅的研究和应用前景将更加广阔。

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。

气相法二氧化硅的应用

气相法二氧化硅的应用

气相法二氧化硅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。

气相法二氧化硅俗称“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气相法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。

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

气相法二氧化硅生产过程及其应用特性高士忠,建强,耀,莉〔化工股份,,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,超高比外表积〔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展高温气相水解,其火焰温度>1000℃,经过凝聚、别离、脱酸、筛选等精制过程生产而成。

总反响式: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响,经过液相别离、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,生产本钱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外表带有大量的羟基,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构造。

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。

触变是液体的物理现象,当对液相体系施加剪切力后,使二氧化硅聚集体之间形成的氢键断裂,液相体系的黏度下降,当停顿施加剪切力后,聚集体又依靠氢键重新建立起网络构造,当剪切力完全消失后,液相体系的黏度可恢复到初始值。

气相二氧化硅分散液制备

气相二氧化硅分散液制备

气相二氧化硅分散液制备概述气相二氧化硅分散液是一种常用的纳米材料制备方法,通过气相法将二氧化硅粉末分散到液体中,得到稳定的纳米颗粒分散液。

本文将介绍气相二氧化硅分散液的制备方法、影响分散效果的因素以及应用领域。

制备方法1. 材料准备制备气相二氧化硅分散液的主要材料包括二氧化硅粉末、溶剂和分散剂。

•二氧化硅粉末:选择高纯度的二氧化硅粉末作为起始材料,粒径一般在10-100 nm之间。

•溶剂:常用的溶剂有水、乙醇、丙酮等,选择合适的溶剂可以提高分散液的稳定性。

•分散剂:分散剂是将粉末分散到溶剂中的关键,常用的分散剂有表面活性剂、聚合物等。

2. 分散液制备1.将二氧化硅粉末加入溶剂中,搅拌使其均匀分散。

2.加入适量的分散剂,继续搅拌,使其与二氧化硅粉末发生相互作用。

3.根据需要可以调整溶剂的pH值、温度等条件,进一步提高分散效果。

4.继续搅拌一段时间,直至得到稳定的分散液。

影响分散效果的因素1. 二氧化硅粉末性质•粒径:较小的粒径有利于分散效果,一般选择10-100 nm的二氧化硅粉末。

•形状:球形颗粒比非球形颗粒更易分散。

•比表面积:较大的比表面积有利于分散效果。

2. 溶剂性质•极性:与二氧化硅粉末相互作用的溶剂一般要具有一定的极性。

•比重:溶剂的比重要与二氧化硅粉末相匹配,以避免沉降。

•挥发性:溶剂的挥发性要适中,过快的挥发会导致分散液浓度过高。

3. 分散剂性质•表面活性剂:表面活性剂可以降低粒子间的表面能,增强分散效果。

•聚合物:聚合物可以形成稳定的分散体系,提高分散液的稳定性。

4. 搅拌条件•速度:适当的搅拌速度可以促进分散剂与粉末的相互作用。

•时间:搅拌时间要足够长,以确保分散剂充分与粉末反应。

•温度:一些溶剂和分散剂在较高温度下更易反应,可以提高分散效果。

应用领域气相二氧化硅分散液在许多领域具有广泛的应用前景。

1. 纳米材料制备气相二氧化硅分散液可以作为纳米材料的制备方法之一,通过调整溶剂和分散剂的性质,可以制备出不同性质的纳米材料。

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。

5nm气相二氧化硅

5nm气相二氧化硅

5nm气相二氧化硅气相二氧化硅是一种重要的半导体材料,具有广泛的应用领域。

在半导体工业中,气相二氧化硅主要用于芯片制造过程中的绝缘层材料。

在最新一代的芯片制造工艺中,5nm气相二氧化硅已经成为主流材料之一。

本文将介绍5nm气相二氧化硅的概念、制备方法、特性及应用前景。

一、概念气相二氧化硅是一种通过气相化学气相沉积(PECVD)或化学气相沉积(CVD)等技术制备的二氧化硅薄膜。

它具有优异的绝缘性能、热稳定性和化学稳定性,能够有效地隔离芯片上的导电元件,避免元件之间的干扰和损坏。

在5nm气相二氧化硅中,薄膜的厚度约为5纳米,属于纳米级别。

二、制备方法5nm气相二氧化硅的制备方法主要包括PECVD和CVD两种技术。

1、PECVD技术PECVD技术是一种基于等离子体化学反应的气相沉积技术。

在PECVD系统中,通过加热和加压等手段将气体引入反应室,气体分子在射频等离子体的作用下发生化学反应,生成二氧化硅薄膜并沉积在基片表面。

PECVD技术具有工艺简单、成本低廉、生产效率高等优点。

2、CVD技术CVD技术是一种基于气相热化学反应的气相沉积技术。

在CVD系统中,将化学前体气体通过加热至高温,使其发生热化学反应生成二氧化硅薄膜并沉积在基片表面。

CVD技术具有沉积速度快、薄膜质量高等优点,适用于大规模生产。

三、特性5nm气相二氧化硅具有以下特性:1、良好的绝缘性能:气相二氧化硅作为绝缘材料,能够有效隔离芯片上的导电元件,防止元件之间的干扰和损坏。

2、热稳定性好:气相二氧化硅具有良好的热稳定性,能够在高温环境下保持稳定性能。

3、化学稳定性好:气相二氧化硅具有良好的化学稳定性,能够在恶劣的化学环境下保持稳定性能。

4、纳米尺寸:5nm气相二氧化硅具有纳米级别的厚度,能够满足当前芯片制造工艺对薄膜厚度的要求。

四、应用前景5nm气相二氧化硅具有良好的绝缘性能、热稳定性和化学稳定性,适用于半导体芯片制造过程中的绝缘层材料。

在5nm工艺节点下,气相二氧化硅将会成为主流材料之一,广泛应用于逻辑芯片、存储芯片等领域。

气相二氧化硅项目

气相二氧化硅项目

气相二氧化硅项目气相二氧化硅(Gas-phase silicon dioxide)是一种重要的二氧化硅制备方法。

本文将介绍气相二氧化硅的制备原理、工艺流程以及应用领域。

1. 制备原理气相二氧化硅是通过将硅源化合物在高温条件下分解生成SiO2气体,再通过凝结和固化得到固体二氧化硅。

常用的硅源化合物包括硅烷、硅醇和硅氧烷等。

在高温反应体系中,硅源化合物分解产生的SiO2气体会与反应体系中的氧气反应生成二氧化硅。

2. 工艺流程气相二氧化硅的制备通常包括以下几个步骤:(1) 原料准备:选择适当的硅源化合物和反应条件,确保反应体系的稳定性和可控性。

(2) 气相反应:将硅源化合物引入高温反应体系中,通过热分解或氧化反应产生SiO2气体。

同时,通过控制反应温度、压力和气氛成分等参数,实现SiO2气体的高纯度生成。

(3) 凝结和固化:将产生的SiO2气体导入冷却装置,使其迅速冷却并凝结成固体二氧化硅。

根据不同的工艺要求,可以选择不同的凝结方式,如喷淋凝结、浸渍凝结等。

(4) 后处理:对固体二氧化硅进行热处理和表面处理,以提高其物理和化学性能。

热处理可以使二氧化硅结晶度增加,表面处理可以改变其表面性质,如增加亲水性或疏水性等。

3. 应用领域气相二氧化硅具有许多优越的性能,因此在多个领域有广泛的应用:(1) 电子材料:气相二氧化硅可用于制备高纯度的硅片,用于集成电路、光电器件等电子器件的制造。

(2) 光学材料:气相二氧化硅可制备高纯度、低散射的光学玻璃,广泛应用于光学器件、激光器、光纤等领域。

(3) 涂料和涂层:气相二氧化硅可用于制备高效、耐久的涂料和涂层,具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能。

(4) 催化剂载体:气相二氧化硅具有较大的比表面积和孔隙结构,可作为催化剂的载体,广泛应用于化学反应和环境保护领域。

(5) 生物医学材料:气相二氧化硅可用于制备生物相容性材料,如人工关节、骨修复材料等。

气相二氧化硅是一种重要的二氧化硅制备方法,具有广泛的应用前景。

二氧化硅纳米管的制备及其应用前景

二氧化硅纳米管的制备及其应用前景

二氧化硅纳米管的制备及其应用前景二氧化硅纳米管作为一种新型的纳米材料,近年来备受关注。

其制备方法主要是通过等离子体化学气相沉积、溶胶-凝胶法、气相扩散法等,而其应用前景涵盖了许多领域,包括催化、传感、电池、太阳能电池以及生物医学等领域。

本文将阐述二氧化硅纳米管的制备方法以及其在不同领域中的应用前景。

制备方法等离子体化学气相沉积法是制备二氧化硅纳米管的常用方法之一。

该方法可通过调节反应条件来控制纳米管的尺寸和形态。

具体操作方法是将气相沉积器中的硅源和氧气源引入等离子体反应室,加热至高温,生成化学反应,同时使用惰性气体作为载气将反应产物输送到基板上,最终形成二氧化硅纳米管。

溶胶-凝胶法是另一种常用的制备二氧化硅纳米管的方法。

该方法主要涉及到溶液制备、凝胶化和煅烧等步骤。

首先在水溶液中溶解硅源,随后添加一些表面活性剂,并调整为弱酸性。

加热后得到胶体溶解液,进一步通过凝胶化处理制备成凝胶体,最后将凝胶体煅烧至高温,便可得到二氧化硅纳米管。

气相扩散法是制备大量二氧化硅纳米管的有效方法。

此方法通过扩散作用寻找热点区域,当源材料进入热点区域后,便会发生化学反应并生成二氧化硅纳米管。

充分利用热点区域的优点,可以快速制备大量二氧化硅纳米管。

应用前景催化领域二氧化硅纳米管具有高比表面积、良好的吸附性能、可调变孔径以及优良的催化性能等特点,因此在催化领域有着广泛应用前景。

例如,二氧化硅纳米管可以用作脱硝催化剂、催化剂载体、光催化剂等。

传感领域二氧化硅纳米管的表面积远大于其他普通纳米材料,因此表面积附近的分子可以很容易地与其相互作用。

这一性质使其在传感领域中能够实现低浓度检测和高灵敏度检测。

二氧化硅纳米管可以用作气体传感器、电化学传感器、光学传感器和生物传感器等。

电池领域二氧化硅纳米管在电化学器件中具有很高的电导率、极化反应速率快等特点,因此在电池领域有着广泛应用前景。

二氧化硅纳米管可以用作锂离子电池、超级电容器、燃料电池、太阳能电池等。

改性气相法二氧化硅的发展及应用

改性气相法二氧化硅的发展及应用

改性气相法二氧化硅的发展及应用改性气相法二氧化硅的发展及应用摘要: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。

关键词:二氧化硅;改性;有机硅;纳米气相法二氧化硅(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。

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较高;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。

【1】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。

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。

气相二氧化硅的制备方法及其特性

气相二氧化硅的制备方法及其特性

气相二氧化硅的制备方法及其特性1 前言二十世纪初,橡胶工业的补强填料主要是氧化锌,到二十年代,炭黑的试制成功开创了橡胶的补强新时代。

炭黑的使用,使得橡胶的力学性能得到极大的提高,然而其最大的缺点是黑色,不能用于制备浅色或彩色制品。

直至四十年代,德国Degussa公司成功开发出以四氯化硅在氢氧焰中高温水解制备气相二氧化硅的工艺,才打破了黑色橡胶一统天下的局面,气相二氧化硅在橡胶工业尤其是硅橡胶行业中得到了极大的应用。

经历了几十年的发展,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。

目前气相二氧化硅的制备核心技术和市场主要由德国、美国和日本几大公司控制,此外乌克兰和我国也有少量生产。

我国的气相二氧化硅工业起步较晚,目前生产气相二氧化硅的公司主要有沈阳化工股份有限公司,天津市蓟县松林白碳黑厂,广州吉必时科技实业有限公司和上海氯碱化工股份有限公司。

我国气相二氧化硅的生产和表面处理水平都与国外有很大的差距。

2 气相二氧化硅的制备方法气相二氧化硅是由卤硅烷(如四氯化硅、四氟化硅、甲基三氯化硅等)在氢氧焰中高温水解生成二氧化硅粒子,然后骤冷,颗粒经过聚集、分离、脱酸等后处理工艺而获得 [1-3]。

在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,生产工艺容易控制,但成本较高。

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,它们一般是用于硅树脂和放水涂料,但是其用量有限,因此急需找到新的出路。

到八十年代,已经开发出以有机硅单体副产物或副产物和四氯化硅混合物为原料制备气相二氧化硅的工艺,这种工艺成本较低,社会经济效益较好。

气相二氧化硅新工艺的出现,改变了气相二氧化硅工业的发展模式,使得气相二氧化硅工业和有机硅单体工业之间的关系更加密切,它解决了有机硅单体工业副产物的出路问题,在气相二氧化硅生产过程中的副产物盐酸可返回有机硅单体合成车间用于单体的合成,而生产的气相二氧化硅产品则大部分用于有机硅产品的后加工,形成资源的循环利用。

大孔气相二氧化硅

大孔气相二氧化硅

大孔气相二氧化硅大孔气相二氧化硅是一种具有高表面积和大孔径的材料,广泛应用于催化剂、吸附剂、分离膜等领域。

本文将介绍大孔气相二氧化硅的制备方法、特性以及应用前景。

大孔气相二氧化硅的制备方法多种多样,常见的方法包括模板法、溶胶-凝胶法和气相法等。

其中,模板法是最常用的制备方法之一。

在模板法中,首先选择一种具有特定形状和尺寸的模板,例如聚苯乙烯微球或介孔碳。

然后,将模板与硅源(如正硅酸乙酯)反应,使硅源在模板孔隙中沉积和聚合,最后通过高温煅烧或酸蚀模板,得到大孔气相二氧化硅。

大孔气相二氧化硅具有许多独特的特性。

首先,它具有高表面积和大孔径,能够提供更多的活性位点和更大的吸附容量。

其次,大孔气相二氧化硅具有优异的热稳定性和机械强度,能够在高温和高压条件下保持稳定性。

此外,大孔气相二氧化硅还具有良好的化学稳定性和可调控性,可以通过改变制备条件或掺杂其他元素来调节其性能。

由于其独特的特性,大孔气相二氧化硅在许多领域具有广泛的应用前景。

首先,它可以作为催化剂载体,用于各种催化反应,如氧化、加氢和脱氢等反应。

其次,大孔气相二氧化硅可以用作吸附剂,用于气体和液体的吸附和分离。

例如,它可以用于废气治理、水处理和有机物的分离纯化。

此外,大孔气相二氧化硅还可以用于制备分离膜,如气体分离膜和液体分离膜,具有优异的分离性能和稳定性。

尽管大孔气相二氧化硅具有广泛的应用前景,但在实际应用中仍面临一些挑战。

首先,制备大孔气相二氧化硅的过程相对复杂,需要控制好制备条件和模板的选择,以获得理想的孔结构和性能。

其次,大孔气相二氧化硅的应用还需要进一步研究和优化,以满足不同领域的需求。

此外,大孔气相二氧化硅的成本较高,限制了其在工业化生产中的应用。

大孔气相二氧化硅是一种具有高表面积和大孔径的材料,具有广泛的应用前景。

通过合理的制备方法和调控,可以获得具有优异性能的大孔气相二氧化硅,用于催化剂、吸附剂、分离膜等领域。

未来,随着材料科学的不断发展和技术的进步,相信大孔气相二氧化硅将在更多领域得到应用,并为人们带来更多的福利。

气相二氧化硅的制备方法及其特性杨辉

气相二氧化硅的制备方法及其特性杨辉

气相二氧化硅的制备方法及其特性杨辉发布时间:2021-10-20T10:29:16.010Z 来源:《建筑模拟》2021年第8期作者:杨辉[导读] 随着技术的发展,到了二十世纪炭黑试制成功,橡胶补强填料由氧化锌转变成炭黑。

在使用炭黑的过程中,虽然能够极大地提高橡胶的力学性能,但是由于炭黑的颜色过黑,无法使用到一些浅色或是彩色产品的制作中。

直到德国Deguessa公司成功开发出气相二氧化硅制备工艺,才使得橡胶补强填料不在局限于炭黑材料,能够开发出多种类型的橡胶产品。

因此本文将浅要分析气相二氧化硅的制备方法,了解气相二氧化硅的作用机理与特性,帮助其能够向着规模化、可设计化的方向发展。

新疆晶硕新材料有限公司新疆乌鲁木齐 830000摘要:在二十一世纪初期,氧化锌是橡胶工业的主要补强填料。

随着技术的发展,到了二十世纪炭黑试制成功,橡胶补强填料由氧化锌转变成炭黑。

在使用炭黑的过程中,虽然能够极大地提高橡胶的力学性能,但是由于炭黑的颜色过黑,无法使用到一些浅色或是彩色产品的制作中。

直到德国Deguessa公司成功开发出气相二氧化硅制备工艺,才使得橡胶补强填料不在局限于炭黑材料,能够开发出多种类型的橡胶产品。

因此本文将浅要分析气相二氧化硅的制备方法,了解气相二氧化硅的作用机理与特性,帮助其能够向着规模化、可设计化的方向发展。

关键词:气相二氧化硅;制备方法;作用机理;特性自气相二氧化硅开发以来,饱受橡胶工业的青睐,尤其是在硅橡胶行业中被广泛地使用。

同时气相二氧化硅的出现打破了橡胶行业的炭黑时代,能够帮助橡胶行业更好地提高社会效益。

但是由于我国研究气相二氧化硅的起步较迟,针对气相二氧化硅的制备核心技术以及市场份额稍显不足,因此需要研究气相二氧化硅的制备方法、作用机理与特性,从而推动我国在此方面的开发与研究,进一步提高我国在制备气相二氧化硅方面的水平。

一、气相二氧化硅的制备方法气相二氧化硅的制备主要使用四氯化硅等卤硅烷进行反应生产,首先将卤硅烷放入氢氧焰中经过高温水解工艺形成二氧化硅粒子,之后再由骤冷令二氧化硅粒子能够进行集聚、分离与脱酸,最后方可得到气相二氧化硅。

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% 到 环 氧 树脂 中
,
,
可 使 复 合体 系 冲击 强 度 提 高 4 0 %

拉 伸强度 提

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,
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,
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,
,
可 降低 橡胶 混 炼
能量 缺
,
提 高粉 体分散 速度
1 2
.
油 耗 降低
3
%一8%
,
;
,
在 塑料
中低 添 加
1 % 高2
;
% 的 气 相 二 氧化 硅 0 % 以上 8

可 使 P P 的 韧性 提 高 两 倍
3w t

添加
4
% 气 相 二 氧化 硅 到 P M M A 中
使 材料
口 冲击 强 度 提 高
先 合成 出 抗菌 母 料
, ,
,
再 制备 抗 菌 塑 料

这 不 仅可 以提 高

抗 菌 剂 的 浓度
,
使 之 在树脂 基 体 中分 配 均匀

,
防 止 团 聚现 象
而 且 有 助 于 塑 料 抗 菌性 能 的 发 挥
这些抗
菌 母粒 可 以 尝 试 推广 用 来制 备抗 菌性能 高
相 容性 好
性 价 比 高 的抗 菌 塑 料 制 品
13 0
溶 能力

加入 9 8

.
5%
的 气 相二 氧 化 硅 提 高 枯 草 杆 菌蛋 白 酶 活 性约


具有 用 于 特 殊 聚 合 物合 成
,



化学 制 备
医 药 制 备 的 良好 应用 前景
,

随 着 材料 科 技 特别 是 纳 米 科 学 技 术 的 发 展
,
会进 一 步 推 动气 相 二
生 物 活性 玻 璃
二氧
化硅 和 胶 原 蛋 白 复合 材料 可 以 用 于 骨 骼 的 取 代
有 良 好 生 物 相 容性

并 表 现 出优 越 的 生 物 活性 和机 械 性
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,


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,
的 治疗
金 涂 覆 的 气 相 二 氧化 硅 被 用 于 治疗 良性 和 恶 性肿 瘤

气 相 二 氧 化 硅 聚氨 醋 复 合 物 用 于 手 术 移 植
可 以 最 大 限 度 地提 高 药 物 的增
,
后 的 奥 曲肤 的 定量 释放
气相 二 氧 化 硅 和 各 种 脂进 行 杂 化 得 到 复合 胶 囊
0 1 2 3 广 东材 料发 展 论 坛
— 战略 性新
,
兴 产 业 发 展 与 新材料 科技创 新研讨 会

.
剂 的 样 品 能抑 制 细 菌 的 生 成


抗 氧剂

抗 菌母粒 与 基 体 树 脂 比 例 为
5
,
1
,
10
的抗 菌 塑 料 表现 出 良好 的

抗 菌性 能 本论 文 利 用 硅 烷 偶 联剂 对 抗 菌 剂进 行改 性
气 相二 氧化 硅 制 备及 应 用 研 究进 展
吴春蕾
,
王光国
,
广 州 吉 必 盛科 技 实 业 有 限 公 司
广州
,5Biblioteka 106 63气 相 二氧 化硅 是 世 界 上 最 早规 模 制 备 的 一 种 无 机 超 细 粉 体
表 面积
,
具有 纳 米 级 的 原 生 颗 粒 尺 寸 和 较 高 的 比
,
氧 化 硅 表 面 改 性 技术 进 步
向化 表 面 改 性技 术
其在 新材 料 领域 的 应 用 研 究 将 得 到 深 入 和 拓 宽 其 在 高性 能 复 合 材 料

可 以预见
气 相 二 氧化 硅 定

功 能 化改 性 方 法 将 快 速 发 展

生 物 医学领域
仿 生 材 料 等新
兴 领域 应 用 也 将 取得 突 破 性进 展

其 表 面 富 含轻 基

,
被 广 泛 的应 用 于硅 橡 胶 绝缘


绿色轮胎
。 、
胶粘剂

涂 料 和 油 墨 等 工业 领 域
,
起到
卓越 的 补 强
用 进展
:
增稠

触变

消光

防流挂 等 作 用
本 文 介绍 了 利 用 四 氯 化 硅 和 甲 基 氯 硅 烷 制 备 气

相二 氧化 硅 的 工 艺
,
综述 了气 相 二 氧 化 硅 在 绿 色轮 胎
,
塑料
生 物医药

牙 科 骨 科 等 新 领 域 中 的最 新 应
,
绿 色 轮 胎 中 利 用 特 殊 硅 烷 处 理 的 气相 二 氧化 硅 3 0 % 取 代 普 通 高 分 散 白炭 黑 时
5 % 同 时 又 将 所 得 轮胎 的滚 动 阻 力减 低 2 % 一 3
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