Като доставчик на пирогенен силициев диоксид често ме питат за химичния състав на този забележителен материал. Димният силициев диоксид, известен още като пирогенен силициев диоксид, е фин бял прах с уникални свойства, които го правят изключително ценен в широк спектър от индустрии. В тази публикация в блога ще разгледам химичния състав на пирогенния силициев диоксид, неговия производствен процес и различните му приложения.
Химичен състав на пирогенен силициев диоксид
Изпареният силициев диоксид се състои основно от силициев диоксид (SiO₂), който е най-разпространеното съединение в земната кора. Въпреки това, това, което отличава димния силициев диоксид от другите форми на силициев диоксид, е неговата уникална структура и висока чистота. Химическият състав на пирогенния силициев диоксид може да бъде описан по отношение на неговия елементарен и молекулен състав.
Елементен състав
Елементният състав на пирогенния силициев диоксид е доминиран от силиций (Si) и кислород (O), като силицият представлява приблизително 46% от теглото, а кислородът съставлява останалите 54%. Следи от други елементи също могат да присъстват в зависимост от използваните суровини и производствения процес. Тези микроелементи обикновено включват алуминий (Al), желязо (Fe), титан (Ti) и калций (Ca), но техните концентрации обикновено са много ниски, често под 0,1%.
Молекулярна структура
Изпареният силициев диоксид има силно разклонена, триизмерна структура, съставена от сферични първични частици с диаметри, вариращи от 7 до 40 нанометра. Тези първични частици се образуват по време на производствения процес и след това се сливат заедно, за да образуват агрегати и агломерати. Повърхността на частиците от пирогенен силициев диоксид е покрита със силанолни групи (Si - OH), които играят решаваща роля в неговите химични и физични свойства.
Силанолните групи могат да участват във водородното свързване, което позволява на димния силициев диоксид да взаимодейства с други молекули и повърхности. Това свойство е отговорно за много от полезните характеристики на пирогенния силициев диоксид, като неговия сгъстяващ, тиксотропен и подсилващ ефект.
Производствен процес
Пирен силициев диоксид се произвежда чрез реакция на високотемпературна хидролиза на силициев тетрахлорид (SiCl₄) в кислородно-водороден пламък. Процесът може да се обобщи в следните стъпки:
- Изпаряване: Силициевият тетрахлорид се изпарява и смесва с водород и кислородни газове.
- Изгаряне: След това сместа се въвежда в горивна камера, където водородът и кислородът реагират, за да се получи пламък с висока температура (около 1000 - 1200°C). В този пламък силициевият тетрахлорид реагира с водна пара (получена от изгарянето на водород и кислород) съгласно следното химично уравнение:
[Sicel_ {4}+2h_ {2} O \ Rightarrow Sio_ {2}+4hcl] - Образуване на частици: Реакцията произвежда частици силициев диоксид, които се зараждат и растат в газовата фаза. Докато частиците се сблъскват една с друга, те се сливат заедно, за да образуват агрегати и агломерати.
- Охлаждане и събиране: След реакцията потокът от горещ газ, съдържащ частиците пирогенен силициев диоксид, се охлажда и частиците се събират с помощта на система за филтриране. След това събраният пирогенен силициев диоксид се подлага на процеси на последваща обработка, като обезвъздушаване и модифициране на повърхността, за да се подобрят неговите характеристики на работа и работа.
Свойства и приложения
Уникалният химичен състав и структура на пирогенния силициев диоксид му придават разнообразни полезни свойства, които го правят подходящ за широк спектър от приложения.
Сгъстител и тиксотропен агент
Димният силициев диоксид се използва широко като сгъстител и тиксотропен агент в различни течни системи, като бои, покрития, лепила и уплътнители. Когато се добавят към течност, частиците пирогенен силициев диоксид образуват триизмерна мрежа чрез водородни връзки между силанолните групи на техните повърхности. Тази мрежа увеличава вискозитета на течността, което я прави по-гъста. Освен това мрежата е обратима при напрежение на срязване, което означава, че вискозитетът намалява, когато течността се разбърква или изпомпва, и след това се възстановява, когато напрежението на срязване се премахне. Това тиксотропно поведение е силно желателно в приложения, където се изисква лесно нанасяне и добра устойчивост на провисване.
Подсилващ пълнител
В полимерните композити пирогенният силициев диоксид може да действа като усилващ пълнител. Високата повърхностна площ и способността за взаимодействие с полимерните вериги чрез водородни връзки и други междумолекулни сили позволяват на димния силициев диоксид да подобри механичните свойства на полимера, като якост на опън, модул и устойчивост на разкъсване. Обикновено се използва в силиконова гума, епоксидни смоли и други полимери с висока производителност.
Антислепващ агент
Димният силициев диоксид се използва и като средство против слепване в прахообразни продукти, като торове, хранителни добавки и фармацевтични прахове. Фините частици пирогенен силициев диоксид покриват повърхността на прахообразните частици, предотвратявайки слепването им и образуването на бучки. Това гарантира свободно течащите свойства на праха и подобрява неговите характеристики за съхранение и работа.
Оптични приложения
В оптичните материали пирогенният силициев диоксид може да се използва за регулиране на индекса на пречупване и подобряване на прозрачността на материала. Използва се в производството на оптични влакна, лещи и други оптични компоненти.
Нашият продукт от пирогенен силициев диоксид: пирогенен силициев диоксид (1250 - мрежа)
В нашата компания предлагаме висококачествен продукт от пирогенен силициев диоксид,Изпарен силициев диоксид (1250 - мрежа). Този продукт има специфично разпределение на размера на частиците и повърхностна площ, което му осигурява отлична производителност в различни приложения.
1250 меша пирогенен силициев диоксид има сравнително фин размер на частиците, което позволява по-добра дисперсия в течни системи и по-ефективно взаимодействие с други материали. Има висока чистота, със съдържание на силициев диоксид над 99%, осигурявайки постоянна и надеждна работа. Независимо дали търсите сгъстител за вашата формула на боята, подсилващ пълнител за вашия полимерен композит или антислепващ агент за вашия прахообразен продукт, нашият Fumed Silica (1250 - Mesh) е чудесен избор.
Свържете се с нас за покупка и преговори
Ако се интересувате от нашите продукти от пирогенен силициев диоксид или имате въпроси относно техния химически състав, свойства или приложения, моля не се колебайте да се свържете с нас. Разполагаме с екип от опитни професионалисти, които могат да ви предоставят подробна техническа информация и поддръжка. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти и отлично обслужване на клиентите и очакваме с нетърпение да установим дългосрочни партньорства с нашите клиенти.
Референции
- „Химията и физиката на силициевия диоксид“ от Ралф К. Илер.
- „Помен силициев диоксид: свойства, приложения и пазарни тенденции“ от различни индустриални доклади.
- Техническа литература, предоставена от производители на пирогенен силициев диоксид.