中文名稱：沉淀二氧化硅
其他名稱：氣相白炭黑
英文名稱：Silicon Dioxide
分子式：SiO2·nH2O
顏色形狀：白色蓬松粉末
簡介：
氣相二氧化硅是極其重要的高科技超微細(xì)無機(jī)新材料之一，具有多孔性，無毒無味無污染，耐高溫。同時它具備的化學(xué)惰性以及特殊的觸變性能明顯改善橡膠制品的抗拉強(qiáng)度，抗撕裂性和耐磨性
，橡膠改良后強(qiáng)度提高數(shù)十倍。液體系統(tǒng)
、粘合劑、聚合物等的流變性與觸變性控制
，用作防沉
、增稠、防流掛的助劑
，HCR與RTV-2K硅酮橡膠的補(bǔ)強(qiáng)
，可用來調(diào)節(jié)自由流動和作為抗結(jié)塊劑來改善粉末性質(zhì)等等
。
氣相法白炭黑，是一種白色、無毒
、無味
、無定形的無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品
。原子粒徑在7～40納米,比表面積在70～400m/g
，具有良好的補(bǔ)強(qiáng)、增稠
、觸變
、消光、抗紫外線和殺菌等多種作用
。
基本信息：
化學(xué)氣相沉積（CVD）法，又稱熱解法、干法或燃燒法。
其原料一般為四氯化硅、氧氣（或空氣）和氫氣，高溫下反應(yīng)而成。反應(yīng)式為：SiCl4+ 2H2+ O2—>SiO2+4HCl?div id="d48novz" class="flower left">
？諝夂蜌錃夥謩e經(jīng)過加壓
、分離
、冷卻脫水
、硅膠干燥、除塵過濾后送入合成水解爐
。將四氯化硅原料送至精餾塔精餾后
，在蒸發(fā)器中加熱蒸發(fā)
，并以干燥
、過濾后的空氣為載體，送至合成水解爐
。四氯化硅在高溫下氣化（火焰溫度1000~1800℃）后
，與一定量的氫和氧（或空氣）在1800℃左右的高溫下進(jìn)行氣相水解；此時生成的氣相二氧化硅顆粒極細(xì)
，與氣體形成氣溶膠，不易捕集
，故使其先在聚集器中聚集成較大顆粒
，然后經(jīng)旋風(fēng)分離器收集，再送入脫酸爐
，用含氮空氣吹洗氣相二氧化硅至PH值為4～6即為成品。
特性：
1.作為液體的觸變劑和增稠劑，防沉淀
、防流掛；
2.改善顏料填料在液體體系中懸浮性和分散性；
3.用作分散和研磨助劑；
4.提高涂層耐腐蝕性；
5.提高粉末流動性、貯存穩(wěn)定性
；
6.改善粉末帶電量及電荷穩(wěn)定性；
7.提高抗水性；
8.提高漆膜抗刮傷性；
9.提高顏色鮮艷性 ；
10. 固定特殊效果 ；
11. 提高漆膜物理機(jī)械性能；
12. 提高漆膜附著力和柔韌性 ；
13. 改善橡膠、彈性體粘彈性能,補(bǔ)強(qiáng) ；
14. 消泡劑中的消泡作用 ；
15. 提高涂層表面硬度、抗刮擦；
16. 薄膜及彈性體中防止粘連；
17. 作為吸附劑和載體；
18. 用于噴墨打印涂層；
19. 作為齒科材料的高級填充物；
20. 作為催化劑載體，顯著的熱絕緣性，用于低溫和高溫絕緣
。
應(yīng)用：
樹脂復(fù)合材料：
樹脂基復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等特點
，但近年來材料界和國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)對樹脂基材料使用性能的要求越來越高，如何合成高性能的樹脂基復(fù)合材料
，已成為當(dāng)前材料界和企業(yè)界的重要課題。氣相法納米級二氧化硅的問世
，為樹脂基復(fù)合材料的合成提供了新的機(jī)遇
，為傳統(tǒng)樹脂基材料的改性提供了一條新的途徑，只要能將氣相二氧化硅（氣相白碳黑）顆粒充分
、均勻地分散到樹脂材料中
，完全能達(dá)到***改善樹脂基材料性能的目的
。
1.提高強(qiáng)度和延伸率。環(huán)氧樹脂是基本的樹脂材料
，把氣相二氧化硅（氣相白碳黑）添加到環(huán)氧樹脂中，在結(jié)構(gòu)上完全不同于粗晶二氧化硅（白炭黑等）添加的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料
，粗晶二氧化硅一般作為補(bǔ)強(qiáng)劑加入
，它主要分布在高分子材料的鏈間中
，而納米二氧化硅由于表面嚴(yán)重的配位不足
、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點，使它表現(xiàn)出極強(qiáng)的活性
，很容易和環(huán)氧環(huán)狀分子的氧起鍵合作用
，提高了分子間的鍵力，同時尚有一部分納米二氧化硅顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中
，與粗晶二氧化硅顆粒相比較，表現(xiàn)很高的流漣性
，從而使氣相法納米二氧化硅（氣相白碳黑）添加的環(huán)氧樹脂材料強(qiáng)度
、韌性、延展性均大幅度提高
。
2.提高耐磨性和改善材料表面的光潔度 。氣相法納米級二氧化硅顆粒比普通二氧化硅要小100-1000倍
，將其添加到環(huán)氧樹脂中
，有利于拉成絲。由于氣相納米二氧化硅的高流動性和小尺寸效應(yīng)
，材料表面更加致密細(xì)潔
，摩擦系數(shù)變小，加之納米顆粒的高強(qiáng)度
，使材料的耐磨性大大增強(qiáng)。
3.抗老化性能 。環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能差
，其原因主要是太陽輻射的280-400nm波段的紫外線中、長波作用
，它對樹脂基復(fù)合材料的破壞作用是十分嚴(yán)重的，高分子鏈的降解致使樹脂基復(fù)合材料迅速老化。而氣相納米二氧化硅（氣相白碳黑）可以強(qiáng)烈地反射紫外線
，加入到環(huán)氧樹脂中可大大減少紫外線對環(huán)氧樹脂的降解作用
，從而達(dá)到延緩材料老化的目的。
涂料：
我國是涂料生產(chǎn)和消費大國，但當(dāng)前國產(chǎn)涂料普遍存在著性能方面的不足，諸如懸浮穩(wěn)定性差、觸變性差、耐候性差、耐洗刷性差等，致使每年需進(jìn)口大量高質(zhì)量的涂料。上海、北京、杭州、寧波等地的一些涂料生產(chǎn)企業(yè)敢于創(chuàng)新，成功地實現(xiàn)了氣相二氧化硅（氣相白碳黑）在涂料中的應(yīng)用，這種納米改性涂料一改以往產(chǎn)品的不足，經(jīng)檢測其主要性能指標(biāo)除對比率不變外，其余均大幅提高，如外墻涂料的耐洗刷性由原來的一千多次提高到一萬多次，人工加速氣候老化和人工輻射暴露老化時間由原來的250小時（粉化1級、變色2級）提高到600小時（無粉化，漆膜無變色 ，色差值4.8）
，此外涂膜與墻體結(jié)合強(qiáng)度大幅提高
，涂膜硬度顯著增加
，表面自潔能力也獲得改善
。
顏（染）料：
有機(jī)顏（染）料雖具有鮮艷的色彩和很強(qiáng)的著色力 ，但一般耐光、耐熱
、耐溶劑和耐遷移性能往往不及無機(jī)顏料
。通過添加氣相二氧化硅（氣相白碳黑）對有機(jī)顏（染）料進(jìn)行表面改性處理，不但使顏（染）料抗老化性能大幅提高
，而且亮度、色調(diào)和飽和度等指標(biāo)也均出現(xiàn)一定程度的提高，性能可與進(jìn)口***產(chǎn)品相媲美
，極大地拓寬了有機(jī)顏（染）料的檔次和應(yīng)用范圍
。
電子封裝材料：
目前，國外（日、美、歐洲等）廣泛采用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂，即通過兩者之間的共混、共聚或接枝反應(yīng)而達(dá)到既能降低環(huán)氧樹脂內(nèi)應(yīng)力又能形成分子內(nèi)增韌，提高耐高溫性能，同時也提高有機(jī)硅的防水、防油、抗氧性能，但其需要的固化時間較長（幾個小時到幾天），要加快固化反應(yīng)，需要在較高溫度（60℃至100℃以上）或增大固化劑的使用量，這不但增加成本，而且還難于滿足大規(guī)模器件生產(chǎn)線對封裝材料的要求（時間短、室溫封裝）。將經(jīng)表面活性處理后的納米二氧化硅充分分散在有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂封裝膠基質(zhì)中，可以大幅度地縮短封裝材料固化時間（為2.0-2.5h）,且固化溫度可降低到室溫,使OELD器件密封性能得到顯著提高,增加OELD器件的使用壽命。
塑料：
利用氣相二氧化硅（氣相白碳黑）透光、粒度小，可以使塑料變得更加致密，在聚苯乙烯塑料薄膜中添加二氧化硅后，不但提高其透明度、強(qiáng)度、韌性，而且防水性能和抗老化性能也明顯提高。通過在普通塑料聚氯乙烯中添加少量納米二氧化硅后生產(chǎn)出的塑鋼門窗硬度、光潔度和抗老化性能均大幅提高。利用納米二氧化硅對普通塑料聚丙烯進(jìn)行改性，主要技術(shù)指標(biāo)（吸水率、絕緣電阻
、壓縮殘余變形
、撓曲強(qiáng)度等）均達(dá)到或超過工程塑料尼龍6的性能指標(biāo)，實現(xiàn)了聚丙烯鐵道配件替代尼龍6使用
，產(chǎn)品成本大幅下降
，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著。
橡膠：
橡膠是一種伸縮性優(yōu)異的彈性體，但其綜合性能并不令人滿意，生產(chǎn)橡膠制品過程中通常需在膠料中加入炭黑來提高強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性，但由于炭黑的加入使得制品均為黑色，且檔次不高。而氣相法二氧化硅（氣相白碳黑）在我國的問世為生產(chǎn)出色彩新穎、性能優(yōu)異的新一代橡膠制品奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。
在普通橡膠中添加少量氣相二氧化硅（氣相白碳黑）后，產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性等性能均達(dá)到或超過***橡膠制品，而且可以保持顏色長久不變。納米改性彩色三元乙丙防水卷材，其耐磨性、抗拉強(qiáng)度、抗折性、抗老化性能均提高明顯，且色彩鮮艷，保色效果優(yōu)異。彩色輪胎的研制工作也取得了一定的進(jìn)展，如輪胎側(cè)面膠的抗折性能由原來的10萬次提高到50萬次以上，有望在不久的將來，實現(xiàn)國產(chǎn)汽車、摩托車輪胎的彩色化。
陶瓷：
用氣相二氧化硅（氣相白碳黑）代替納米Al2O3添加到95瓷里，既可以起到納米顆粒的作用
，同時它又是第二相的顆粒
，不但提高陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性
，而且提高了材料的硬度和彈性模量等性能
，其效果比添加Al2O3更理想。利用氣相二氧化硅（氣相白碳黑）來復(fù)合陶瓷基片，不但提高了基片的致密性
、韌性和光潔度，而且燒結(jié)溫度大幅降低
。此外
，氣相二氧化硅（氣相白碳黑）在陶瓷過濾網(wǎng)、剛玉球等陶瓷產(chǎn)品中應(yīng)用效果也十分顯著
。
密封膠、粘結(jié)劑：
密封膠、粘結(jié)劑是量大
、面廣、使用范圍寬的重要產(chǎn)品
。它要求產(chǎn)品粘度
、流動性、固化速度達(dá)***佳條件
。我國在這個領(lǐng)域的產(chǎn)品比較落后
，***的密封膠和粘結(jié)劑都依賴進(jìn)口
。國外在這個領(lǐng)域的產(chǎn)品已經(jīng)采用納米材料作改性劑
，而氣相二氧化硅（氣相白碳黑）是***材料，它主要是在氣相二氧化硅（氣相白碳黑）表面包敷一層有機(jī)材料
，使之具有憎水性
，將它添加到密封膠中很快形成一種硅石結(jié)構(gòu)，即氣相二氧化硅（氣相白碳黑）小顆粒形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)抑制膠體流動
，加快固化速度，提高粘結(jié)效果
，由于氣相二氧化硅（氣相白碳黑）顆粒尺小從而也增加了產(chǎn)品的密封性和防滲性
。
玻璃鋼制品：
玻璃鋼制品雖然有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點
，但其本身硬度較低、耐磨性較差
。有關(guān)專家通過超聲分散方法將氣相二氧化硅（氣相白碳黑）添加到膠衣樹脂中，與未加氣相二氧化硅（氣相白碳黑）的膠衣做性能對比實驗
，發(fā)現(xiàn)其莫氏硬度由原來的2.2級（相當(dāng)于石膏的硬度）提高到2.8~2.9級（3級是天然大理石硬度）
，耐磨性提高1~2倍
，因納米顆粒與有機(jī)高分子產(chǎn)生接枝和鍵合作用，使材料韌性增加
，故抗拉強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度提高1倍以上
，耐熱性能也大幅提高。
藥物載體：
隨著當(dāng)前城市生活垃圾的大幅增長以及環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重，加大消滅“四害”的力度、預(yù)防疾病的傳播已十分迫切
。在樹干上涂刷石灰
、向垃圾箱噴灑藥水已作用不大，現(xiàn)在大城市已采用噴涂中樞神經(jīng)麻醉藥類殺蟲劑來消滅蚊子
、蒼蠅
、蟑螂等昆蟲類害蟲，但這些殺蟲劑多從國外進(jìn)口
，價格較高，噴涂后有效期較短（只有一個月）
。采用氣相二氧化硅（氣相白碳黑）為載體吸附該類殺蟲劑
，起到了很好的緩釋效果，據(jù)測定
，其噴涂后有效期長達(dá)一年以上
。
化妝品：
對于化妝品來說，要求對紫外線屏蔽能力強(qiáng)，***好是既能防護(hù)紫外中波（UVB）對人體的危害，亦能對紫外長波（UVA）起防護(hù)作用
。實質(zhì)上
，紫外屏蔽包括兩方面，一是前面所述對紫外線的吸收
，另一方面是對紫外線的反射
，目前，世界上從紫外反射性能角度開發(fā)的抗紫外劑還未見報道
。
在防曬產(chǎn)品中以往多使用有機(jī)化合物為紫外線吸收劑，但是存在諸如為了盡可能保護(hù)皮膚不接觸紫外線而提高添加量之后 ，會增加發(fā)生皮膚癌以及產(chǎn)生化學(xué)性過敏等問題
，而氣相二氧化硅（氣相白碳黑）為無機(jī)成分，易于與化妝品其它組分配伍
，無毒
、無味
，不存在上述問題
，且自身為白色，可以簡單地加以著色
，尤其可貴的是氣相二氧化硅（氣相白碳黑）反射紫外能力強(qiáng)
、穩(wěn)定性好，被紫外線照射后不分解
，不變色
，也不會與配方中其它組分起化學(xué)反應(yīng)。氣相二氧化硅（氣相白碳黑）的這些突出特點為防曬化妝品的升級換代奠定了良好的基礎(chǔ)
。
抗菌材料：
利用氣相二氧化硅（氣相白碳黑）龐大的比表面積、表面多介孔結(jié)構(gòu)和***的吸附能力以及奇異的理化特性
