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大粒径硅溶胶的定义及其发展

作者:李博士日期:2021-05-21浏览:427
导读:颗粒直径大于50nm的硅溶胶通常称为大粒径硅溶胶,其粒径一般为80nm、100nm、110nm、120nm、130nm 。

粒径直径大于50nm 的硅溶胶,一般可以称为大粒径硅溶胶,其颗粒的粒径尺寸通常为80nm、100nm、110nm、120nm、130nm等;颗粒粒径小于10nm的,一般可以称为小粒径硅溶胶。

大粒径硅溶胶

上图为我们团队开发生产的大粒径硅溶胶电镜图,从图上可以看出,这些不同粒径的产品,粒径分布均匀,颗粒偏差比例非常小,粒径分布图峰形很窄。

工业上合成的硅溶胶,其纳米颗粒的粒径一般为6-50nm,这个粒径区间的产品市面上最为常见,价格也较为便宜。如果对纯度和pH值没有特别要求,这类硅溶胶的价格往往只有几千块钱一吨。

这些小粒径的硅溶胶常用于涂料、精密铸造、耐火材料、造纸、催化剂载体等传统行业。随着科技的发展,这些粒径已经不能满足某些特殊行业的要求,例如LED衬底材料的抛光(蓝宝石衬底抛光、硅片抛光、碳化硅衬底抛光等等)、玻璃抛光、不锈钢抛光、金属表面抛光、复合防火玻璃专用防火液的应用等,这些新兴的行业通常需要80nm以上的大粒径硅溶胶。

二十世纪四十年代以前硅溶胶并未得到大规模的应用,那个时候生产的硅溶胶浓度低、粒径均匀性不好、杂质多、稳定性差。最早报道的,在专利US4304575A中,采用离子交换法,先制备 8-15nm的晶种,在将晶种放到高温高压的反应釜中进行反应,制备了粒径大于88nm、固含量高达60%的大粒径硅溶胶样品。

在专利US5964693中,作者先将浓度为 6% 左右的低浓度水玻璃溶液,通过离子交换法先制备小粒径的活性硅酸,然后保持pH=2-3的酸性条件加热一定时间,再快速加入碱液,调节其pH值保持为8-10,并按照规定的时间间隔向体系中滴加活性硅酸,最终制备了粒径高达70nm,浓度大于30%的大粒径硅溶胶。

大粒径硅溶胶

经过几十年的发展,国内技术也已日趋成熟。目前我们团队已经可以做出粒径非常均匀、稳定性非常好的大粒径硅溶胶。由宋志棠博士领衔,我们团队经过十多年的发展,工艺已经非常成熟,如果想更进一步的了解相关情况,欢迎与李博士联系。

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