Szilícium-dioxid, az aa szilícium-dioxid szintetikusan előállított, amorf formája(kémiai képlet: SiO2·nH2O). Se nem szén, se nem fekete színű, de afehér, nem-mérgező, szagtalan, amorf finom por.
A név"fehér korom" abból származikerős erősítő teljesítmény. Bizonyos alkalmazásokban-különösen a gumiiparban-részben vagy teljesen helyettesítheti a hagyományos kormot, miközben fehér színű, innen ered a név.
1. Nagy fajlagos felület:
A részecskék belsőleg porózusak, nagyon nagy felülettel rendelkeznek, ami a kiváló adszorpciós, erősítő és diszperziós tulajdonságok alapját képezi.
2. Nagy diszpergálhatóság:
Felületkezelés után sok rendszerben egyenletesen eloszlatható.
3. Kémiai stabilitás:
Ellenáll a magas hőmérsékletnek, nem{0}}éghető, sav-álló (kivéve a hidrogén-fluoridot), és jó elektromos szigetelést biztosít.
4. Sűrűsödés és tixotrópia:
Folyékony rendszerekben háromdimenziós hálózati szerkezetet alkot, jó vastagodást és tixotróp viselkedést biztosít (nyugalmi vastag, nyírás hatására vékonyabb).
5. Megerősítő hatás:
Jelentősen javítja a gumi és az elasztomerek mechanikai tulajdonságait, például a szakítószilárdságot, a szakítószilárdságot és a kopásállóságot.
1. Füstös (pirogén) eljárás:
- Szilícium-tetraklorid magas hőmérsékletű-hidrolízisével hidrogén-oxigén lángban.
- Rendkívül nagy tisztaságú (SiO₂ > 99,8%), nagyon kis részecskeméret (nano-skála) és kiemelkedő erősítő teljesítmény; néven ismertfüstölt szilícium-dioxid.
- Magas költség; főleg csúcskategóriás{0}alkalmazásokban, például szilikongumiban, bevonatokban és ragasztókban használják.
2. Csapadékleválasztási folyamat:
- Kvarchomokból és szódabikarbónából nátrium-szilikátot (vízüveget) állítanak elő, amely ezután savval (általában kénsavval) reagál. A csapadékot mossuk, szárítjuk és őröljük.
- A fajlagos felület és az erősítés valamivel alacsonyabb, mint a füstölt szilícium-dioxidé, de a költség sokkal alacsonyabb.
- A teljes kicsapott szilícium-dioxid termelés nagy részét teszi ki, és széles körben használják gumi-, műanyag-, fogkrém-, takarmány- és egyéb területeken.
1. Gumiipar (legnagyobb alkalmazás):
- Zöld gumik:A legjelentősebb áttörést jelentő alkalmazás. A gumiabroncs futófelület-keverékéhez hozzáadva a kivált szilícium-dioxid jelentősen csökkenti a gördülési ellenállást és az üzemanyag-fogyasztást, miközben javítja a nedves tapadást és a kopásállóságot. A teljesítmény tovább fokozódik, ha szilán kapcsolószerekkel együtt használják.
- Cipőtalp:Javítja a kopásállóságot, a csúszásállóságot és a rugalmasságot.
- Egyéb gumitermékek:Például tömlők, tömítések és szállítószalagok, ahol megerősítő töltőanyagként használják.
2. Szilikon gumi:
- A füstölt szilícium a szilikongumi pótolhatatlan erősítőanyaga, amely több tucatszorosára képes növelni annak szilárdságát.
3. Napi vegyi termékek:
- Fogkrém:Elsődleges csiszolóanyagként és sűrítőként működik, gyengéden távolítja el a lepedéket anélkül, hogy károsítaná a fogzománcot.
- Kozmetikumok:Adszorbensként, sűrítőszerként és fényvédő szerként használják (pl. nano-TiO₂ vagy ZnO hordozójaként).
4. Élelmiszer- és takarmányipar:
- Csomósodásgátló-anyagként használják, hogy megakadályozza a porított élelmiszerek (például tejpor, kávékrém és fűszerek) és takarmányok nedvességfelvételét és csomósodását.
5. Bevonatok, tinták és ragasztók:
- Tixotróp és -ülepedést gátló szerként működik, megakadályozva a pigment ülepedést tárolás közben és a megereszkedést az alkalmazás során.
6. Egyéb mezők:
- Mezőgazdasági vegyszerek:Hordozóként használják a folyóképesség javítására.
- Papírgyártás:Töltő- és mattítószerként használják.
- Gyógyszeripari termékek:Gyógyszerhordozóként és szétesést elősegítő anyagként használják.
- Környezetvédelem:Szennyvíztisztításban adszorbensként használják.
- Zöld fejlesztés:
Az energiatakarékosságra és a környezetvédelemre helyezett globális hangsúly mellett a zöld gumiabroncsok növekvő elterjedése továbbra is a kicsapott szilícium-dioxid, különösen a nagymértékben diszpergálható minőségek piacának növekedését fogja eredményezni.
- Funkcionalizáció:
Felületmódosítással és egyéb technológiákkal speciális szilícium-dioxid-termékeket (pl. hidrofób, nagy-adszorpciós, nagy-átlátszóságú típusokat) fejlesztenek ki, hogy bővítsék az alkalmazásokat a csúcstechnológiai területeken.
- Nano{0}}léptékű fejlesztés:
A nano-léptékű füstölt szilícium-dioxidot egyre jobban alkalmazzák olyan fejlett területeken, mint a kompozit anyagok, az elektronika, az információs technológia és a biomedicina.
A kicsapott szilícium-dioxid egy nagy teljesítményű,{0}}többfunkciós szilikát anyag, amely számos alkalmazási területtel rendelkezik. A mindennapi termékektől, például a fogkrémektől és a gumiabroncsoktól a csúcskategóriás-szilikongumiig és a fejlett kompozitokig, nélkülözhetetlen szerepet játszik, és gyakran tekintik a modern iparban és a mindennapi életben nélkülözhetetlen "ipari mononátrium-glutamátnak"