سیلیس فومد: صنعتی «جک همه تجارت» در میان مواد نانومقیاس
سیلیس فومد (فاز بخار سیلیس سفید) یک ماده معدنی در مقیاس نانو است که از طریق هیدرولیز در دمای بالا هالوسیلان ها در شعله هیدروژن-اکسیژن سنتز می شود. دارای اندازه ذرات کوچک (اندازه ذرات اولیه بین 7 تا 40 نانومتر)، سطح ویژه بزرگ (100 تا 400 متر مربع بر گرم) و فعالیت سطحی بالا. ساختار دندریتی سه بعدی و شبکه پیوند هیدروژنی منحصربهفرد آن را با ویژگیهای "چند کاربرد" مانند تقویتکننده، ضخیمکننده، تیکسوتروپی و ضد رسوب میبخشد و آن را به "قهرمان پنهان" صنعت مدرن تبدیل میکند.
I. ساختار اصلی و مزایای عملکرد
سیلیس دوددار از ادغام ذرات اولیه (7 تا 40 نانومتر) به سنگدانههایی (200 تا 500 نانومتر) تشکیل میشود که سپس از طریق جذب فیزیکی، آگلومراهای لختهای تشکیل میدهند. این ساختار می تواند تحت نیروی برشی مختل شده و دوباره سازماندهی شود و تیکسوتروپی را به مواد بدهد (به عنوان مثال، از افتادگی در پوشش ها و چسب ها جلوگیری می کند).
گروه های سیلانول باقیمانده (Si - OH) روی سطح ذرات می توانند پیوندهای هیدروژنی ایجاد کنند یا با اصلاح کننده ها واکنش دهند. نوع آبدوست اصلاح نشده (نوع A) به راحتی در آب حل می شود، در حالی که نوع آبگریز (نوع B)، پس از اصلاح با سیلازان ها و غیره، دارای زاویه تماس > 150 درجه است که آن را برای سیستم های روغنی مناسب می کند.
فهرست شرکت های پیشرو داخلی (به عنوان مثال، Lianhong Xinke) شرکت های اروپایی و آمریکایی (به عنوان مثال، Heraeus)
توزیع اندازه ذرات ±3 نانومتر (فناوری کنترل ثبت شده) ±8 نانومتر
سطح ویژه 200 - 300 متر مربع / گرم 150 - 220 متر مربع / گرم
تغییر سطح آبگریزی درجا (زاویه تماس > 150 درجه) آبگریزی پس از درمان
قیمت (یوآن/تن) 25,000 - 35,000 80,000 - 120,000
II. طبقه بندی و سناریوهای کاربردی
- موارد کاربرد: تقویت لاستیک سیلیکونی (افزایش مقاومت به پارگی 30%)، ضخیم شدن پوشش ها، عامل ضد چسبندگی در غذا (برای پودر شیر/قهوه) و عامل تیکسوتروپیک در لوازم آرایشی (جلوگیری از کیک شدن در فونداسیون).
- مورد: شرکت های لبنی مانند Danone و Nestlé مواد ضد کیک سنتی را با آن جایگزین کرده اند و حجم صادرات آنها 120٪ افزایش یافته است.
- کاربردها: پوشش جداکننده باتری لیتیومی (تست های Ningde Times افزایش 40 درصدی در طول عمر چرخه را نشان می دهد)، چسب آب بندی برای ایستگاه های پایه 5G، ضد رسوب در پوشش های پودری، و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش در شیشه های آلی.
- پیشرفت فنی: سیلیس بخار آبگریز خانگی از الگوریتم های هوش مصنوعی برای کنترل میدان شعله استفاده می کند و به یکنواختی اندازه ذرات 5± نانومتر، با عملکرد قابل مقایسه با محصولات بین المللی، دست می یابد.
III. فناوری اصلاح سطح
با اصلاحکنندههایی مانند سیلازانها و کلروسیلانها، میتوان خواص سطحی را دقیقاً تنظیم کرد:
- اصلاح آبگریز: زاویه تماس از 70 درجه به بیش از 150 درجه افزایش می یابد و آن را برای سیستم های روغنی (مانند جوهرها و پوشش ها) مناسب می کند.
- اصلاح عملکردی: با پیوند آغازگرهای نوری یا نقاط کوانتومی، میتوان مواد واکنشدهنده فوتوالکتریک-حرارتی را برای کاربرد در پوششهای هوشمند و اتلاف حرارت تراشه توسعه داد.
IV. روندها و استانداردهای صنعت
- جایگزینی سریع داخلی: ظرفیت تولید چین 35 درصد از کل تولید جهانی را تشکیل می دهد. صادرات محصولات مرغوب سالانه 87 درصد افزایش یافته است و قیمت آن تنها 60 درصد واردات است.
- تنظیم استاندارد: چین بر فرمول بندی ISO 18473-3 "سیلیس دود شده برای لاستیک سیلیکونی" رهبری کرده است و محصولات را برای ورود به بازار رده بالا تبلیغ می کند.
سیلیس فومد در حال تبدیل شدن از یک "افزایش دهنده طعم صنعتی" به یک "محلول در مقیاس نانو" است که بیش از 800 زمینه مانند لاستیک، انرژی های نو و لوازم آرایشی را پوشش می دهد. سطح آن در هر گرم معادل یک زمین فوتبال است و عملکرد جذب آن فراتر از تصور است.