硅溶胶

二氧化硅(SiO2)是所有矿物中最丰富的。 自然界中存在的二氧化硅称硅石，约占地壳总重量的12%。硅石有石英、鳞石英和方石英三种不同的晶型，石英在室温下最稳定，另两种在高温下稳定，因它们转变成石英的速度很慢，所以在室温亦有存在。硅溶胶是二氧化硅的胶体微粒分散于水中的胶体溶液，又名硅酸溶胶，或二氧化硅水溶胶。

中国华北地区有质量较好的大量硅石矿，石英 砂岩在华南分布较广，在青海、云南、广东、广西 和贵州等省有水晶矿。

石英的熔点为1 610℃。 除氟、氟化氢和氢氟酸外，它与卤素、卤化氢和 无机酸都不起反应。但溶于热浓碱液及熔融的强碱或碳酸钠。

SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元是四面体，每个Si周围结合4个O，Si在中心，O在四个顶角；最小环上有6个硅原子和六个氧原子。

许多这样的四面体又通过顶角的O相连接，每个O为两个四面体所共有，即每个O与2个Si相结合。实际上，SiO2晶体是由Si和O按1：2的比例所组成的立体网状结构的晶体

1、药用二氧化硅：主要用作润滑剂、抗粘剂、助流剂. 2、食品、饮料用二氧化硅：流动助剂、抗结块性能。 3、橡胶用二氧化硅：消除内张力、分层和开裂现象. 4、油漆、涂料用二氧化硅：控制流变、防亮光、抗流挂、抗紫外线、防沉降、提高耐腐蚀性。 5、造纸用二氧化硅：吸墨速度快、白度高、打印图象清晰、鲜艳。 6、模具用二氧化硅：具有优异分散性、相溶性、高透明性、高白度 。 7、还生产其他二氧化硅用于石油、食用油脱色剂、牙膏研磨剂、皮革专用消光剂等。

硅溶胶中SiO2的浓度一般为10%～35%，浓度高时可达50%。硅溶胶粒子比表面积为50～400 m／g，粒径范围一般在5～100nm，即处于纳米尺度，与一般粒径为0.1～10μm的乳液相比，其颗粒要小得多。硅溶胶铸造在精密铸造领域中是一种被广泛运用的精密铸造方式，这种精密铸造方式有效降低了成本，提高了精密铸造企业的竞争力。

硅溶胶铸造常见的浇注方法：

1、压力下结晶：将型壳放在压力罐内进行浇注，结束后，立即封闭压力罐，向罐内通入高压空气或惰性气体，使铸件在压力下凝固，以增大铸件的致密度。

2、真空吸气浇注：将型壳放在真空浇注箱中，通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体，使液态金属能更好地充填型腔，复制型腔的形状，提高铸件精度，防止气孔、浇注不足的缺陷。这种方法在国外较常见。

3、定向结晶：一些熔模铸件如涡轮机叶片、磁钢等，如果它们的结晶组织是按一定方向排列的柱状晶，它们的工作性能便可提高很多，所以熔模铸造定向结晶技术正迅速地得到发展。

4、热型重力浇注：这是用得最广泛的一种浇注形式，即型壳从焙烧炉中取出后，在高温下进行浇注。

是具有多微孔结构、比表面积高、机械强度高、二氧化硅含量高的透明或半透明的微小颗粒。无毒、无臭。热稳定性好、耐酸性好(除氢氟酸外)。溶于浓苛性钠。对水蒸气及其他气体和溶剂具有强烈的吸附作用。用作苯酐、苯胺、顺丁烯二酸酐、三聚氰胺、顺丁橡胶、丙烯腈等重要石油化工产品的催化剂载体。也广泛用于精制石油化工产品、脱除芳烃、对某些有机气体及液体的选择性吸附分离。还可作为脱除水中多价有害元素的离子交换剂。以及用于材料、器械等物品的干燥贮存和高纯气体的除水精制。代替硅酸乙酯用于精密铸造，以降低生产费用，改善操作环境，提高产品质量。用作耐火材料及其他材料的胶黏剂。是防止某些制品氧化的包覆材料。作为涂料的配合材料(内外墙水性涂料)以提高结合性、坚牢性、耐磨损性、耐污染性。作为合成纤维的处理剂，以改进纤维的摩擦系数。作为毛纺工业经纱上浆剂，可提高可纺性、手感性、减少飞毛和断头，可提高产量。用于造纸工业提高纸张平滑性及纸张强度。还用作电子材料精加工的研磨剂、催化剂，电瓶中硫酸的凝固剂。

离子交换法：将稀释的水玻璃过滤除杂质后经阳离子交换，阴离子交换，调节Ph值，经蒸发或超滤浓缩，制得硅溶胶。
硅粉法：将蒸馏水及氢氧化钠(试剂级)加到反应槽中，升温至65℃，加入一定量的氨水调整碱度，在搅拌下分批加入硅粉，控制温度在83℃以下，硅粉加完后继续搅拌2～3h，待Ph值降至9～10时，取样分析，反应完成后在搅拌下冷却至50℃，经自然过滤，制得硅溶胶产品。未反应的硅粉可回收再用。
硫酸法：将稀释的水玻璃与稀硫酸混合于20～30℃进行反应制得硅凝胶，老化4h，用2%～2.5%的稀硫酸浸泡lh，用40～50℃的水洗涤，在转筒烘干器中脱水至含水量≤80%，经烘干至水分含量≤10%，置于500～550℃活化炉中活化，经筛选制得粗孔微球硅胶。