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Silice pyrogénée : un matériau nanométrique polyvalent pour l'industrie moderne | Des solutions innovantes pour le renforcement, l'épaississement et l'antisédimentation | Leader en matière de normes de performance et de qualité
创建于02.27
La silice pyrogénée : le « touche-à-tout » industriel parmi les matériaux nanométriques
La silice fumée (silice blanche en phase vapeur) est un matériau inorganique à l'échelle nanométrique synthétisé par hydrolyse à haute température d'halosilanes dans une flamme hydrogène-oxygène. Elle se caractérise par une petite taille de particule (taille de particule primaire comprise entre 7 et 40 nm), une grande surface spécifique (100 - 400 m²/g) et une activité de surface élevée. Sa structure dendritique tridimensionnelle unique et son réseau de liaisons hydrogène lui confèrent des propriétés « polyvalentes » telles que le renforcement, l'épaississement, la thixotropie et l'anti-sédimentation, ce qui en fait le « champion caché » de l'industrie moderne.
I. Structure de base et avantages en termes de performances
- Structure de réseau tridimensionnelle
La silice pyrogénée est formée par la fusion de particules primaires (7 à 40 nm) en agrégats (200 à 500 nm), qui forment ensuite des agglomérats floconneux par adsorption physique. Cette structure peut être perturbée et réorganisée sous l'effet d'une force de cisaillement, conférant une thixotropie au matériau (empêchant par exemple l'affaissement des revêtements et des adhésifs).
- Activité de surface
Les groupes silanol résiduels (Si - OH) présents à la surface des particules peuvent former des liaisons hydrogène ou réagir avec des modificateurs. Le type hydrophile non modifié (type A) est facilement soluble dans l'eau, tandis que le type hydrophobe (type B), après avoir été modifié avec des silazanes, etc., a un angle de contact > 150°, ce qui le rend adapté aux systèmes huileux.
- Comparaison des paramètres de performance
Index Entreprises nationales leaders (par exemple, Lianhong Xinke) Entreprises européennes et américaines (par exemple, Heraeus)
Distribution granulométrique ± 3 nm (technologie de contrôle brevetée) ± 8 nm
Surface spécifique 200 - 300 m²/g 150 - 220 m²/g
Modification de surface Hydrophobicité in situ (angle de contact > 150°) Hydrophobicité post-traitement
Prix (yuan/tonne) 25 000 - 35 000 80 000 - 120 000
II. Scénarios de classification et d'application
- Type hydrophile (type A)
- Applications : renforcement du caoutchouc de silicone (augmentation de la résistance à la déchirure de 30 %), épaississement des revêtements, agent anti-agglomérant dans les aliments (pour lait en poudre/café) et agent thixotrope dans les cosmétiques (empêche l'agglomération dans les fonds de teint).
- Cas : Des entreprises laitières comme Danone et Nestlé ont remplacé les agents anti-agglomérants traditionnels par ce produit, et leur volume d’exportation a augmenté de 120 %.
- Type hydrophobe (type B)
- Applications : Revêtement pour séparateurs de batteries au lithium (les tests du Ningde Times montrent une augmentation de 40 % de la durée de vie du cycle), adhésif d'étanchéité pour stations de base 5G, anti-sédimentation dans les revêtements en poudre et résistance aux UV dans le verre organique.
- Avancée technique : la silice pyrogénée hydrophobe nationale utilise des algorithmes d'IA pour contrôler le champ de flamme, obtenant une uniformité de taille de particules de ± 5 nm, avec des performances comparables aux produits internationaux.
III. Technologie de modification de surface
Avec des modificateurs tels que les silazanes et les chlorosilanes, les propriétés de surface peuvent être régulées avec précision :
- Modification hydrophobe : L'angle de contact augmente de 70° à plus de 150°, ce qui le rend adapté aux systèmes huileux (tels que les encres et les revêtements).
- Modification fonctionnelle : En greffant des photo-initiateurs ou des points quantiques, des matériaux photoélectriques-thermiques réactifs peuvent être développés pour des applications dans les revêtements intelligents et la dissipation thermique des puces.
IV. Tendances et normes du secteur
- Substitution accélérée des produits nationaux : la capacité de production de la Chine représente 35 % du total mondial. Les exportations de produits haut de gamme ont augmenté de 87 % par an, et les prix ne représentent que 60 % de ceux des produits importés.
- Établissement de normes : La Chine a présidé à la formulation de la norme ISO 18473-3 « Silice pyrogénée pour caoutchouc de silicone », favorisant l'entrée de produits sur le marché haut de gamme.
La silice pyrogénée évolue d'un « exhausteur de goût industriel » à une « solution nanométrique », couvrant plus de 800 domaines tels que le caoutchouc, les nouvelles énergies et les cosmétiques. Sa surface par gramme équivaut à celle d'un terrain de football et ses performances d'adsorption dépassent l'imagination.
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