概述
納米二氧化硅為無定型白色粉末，無毒、無味、無污染，一般表面存在羥基和吸附水，具有粒徑小、純度高、密度低、比表面積大、分散性能好的特點，以及優(yōu)越的穩(wěn)定性、補強性、觸變性和優(yōu)良的光學及機械性能，廣泛用于陶瓷、橡膠、塑料、涂料、黏膠劑等領域，對一些傳統(tǒng)產品的升級具有重要意義。
物理性質
工業(yè)用SiO2，質量較輕，是一種超微細粉體，粒徑在0.3μm以下，相對密度為2.319～2.653，熔點為1750℃，暴露在空氣中吸潮后會形成聚合的細顆粒。且納米的分支狀態(tài)呈三維鏈狀結構，表面存在不飽和殘鍵和不同鍵合狀態(tài)的羥基。
納米二氧化硅SiO2作為納米粉體，其體積效應和量子隧道效應使得其產生滲透作用，可深入到高分子化合物的π鍵附近，與高分子化合物的電子云發(fā)生重疊，形成空間網狀結構，從而大幅度提高了高分子材料的力學強度、韌性、耐磨性和耐老化性等。因而，人們常利用納米SiO2的這些特殊結構和性能對塑料及涂料進行改性或制備有機SiO2復合材料，提高有機高分子材料的綜合性能。
光學性質
納米SiO2作為納米粉體，其小尺寸效應和表面界面效應使得其具有與常規(guī)材料不同的光學特性。利用分光光譜儀對納米SiO2進行測試，可知其對波長200～280nm紫外光短波段，反射率為70%～80%；對波長280～300nm的紫外中波段，反射率為80%以上；在波長300～800nm之間，納米SiO2材料的光反射率達85%；對波長在800～1300nm的近紅外光反射率也達70～80%。納米二氧化硅的小尺寸效應和宏觀量子隧道效應使其產生淤滲作用，可深入到高分子鏈的不飽和鍵附近，并和不飽和鍵的電子云發(fā)生作用，改善高分子材料的熱、光穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，從而提高產品的抗老化性和耐化學性。而且其不但具有粒徑小、化學純度高、分散性好等特異性優(yōu)勢。還具有吸附性強、可塑性良好、同時具有高磁阻性和低熱導性的優(yōu)勢。
應用范圍
納米二氧化硅應用于涂料、橡膠、塑料等材料時可以提高材料的力學、熱學、電學和加工等性能，實現有機材料和無機納米粒子的結合。
a.在陶瓷制品中，添加適量的納米SiO2，不但能大大降低了陶瓷制品的脆性，而且可以使陶瓷的韌性提高了幾倍甚至幾十倍，光潔度亦明顯提高，還使陶瓷在較低溫度下燒制，從而使陶瓷制品檔次提高數級。
b.在橡膠制品中是二氧化硅應用的傳統(tǒng)領域，其中鞋類制品用量很大。目前，隨著二氧化硅用量的增加，其應用的制品種類也越來越多。（1）制造膠輥。如用于復印機或激光打印機的半導電性膠輥，電子攝影機連續(xù)輸送膠片的膠輥，金屬芯硅橡膠輥。（2）制造輪胎。主要的應用是制造綠色輪胎，如白炭黑補強順丁橡膠用于輪胎胎面。另外，還可利用納米SiO2改性輪胎側面膠生產彩色輪胎。（3）用于補強硅橡膠制備薄膜、墊片。
c.在塑料制品中，作為補強劑添加到塑料中，而納米SiO2的作用不僅是補強，它還具有許多新的性能，這主要是利用納米SiO2透光、粒度小，可以使塑料變得更加致密。如在聚苯乙烯塑料薄膜中添加納米SiO2后，不但提高了其透明度、強度、韌性，而且在防水性能和抗老化性能方面也有明顯提高。
d.在涂料制品中，具有極強的紫外和紅外反射特性，因此，它添加到涂料中能對涂料形成屏蔽作用，從而達到抗紫外老化和熱老化的目的，同時，增加了涂料的隔熱性。另外，納米SiO2還具有三維網狀結構，擁有龐大的比表面積，表現出極大的活性，能在涂料干燥時形成網狀結構，不僅增加了涂料的強度和光潔度，而且還能保持涂料的顏色長期不變。
e.在噴墨打印紙中用于噴墨打印紙的涂覆材料。彩色噴墨打印出來的畫面要求色彩鮮艷、清晰度高，很關鍵的一個因素就是彩色噴墨打印紙的質量，而彩色噴墨打印紙的質量主要決定于其吸墨涂層的性能。吸墨涂層中的主要成分一般是兩類：高分子樹脂和顏料顆粒。作為顏料顆粒，目前各國主要采用的是二氧化硅。這些二氧化硅的結構和性能對吸墨涂層的質量有決定性的影響。二氧化硅的作用是在涂層中形成含有大量微孔的網絡,對噴印的墨滴起吸附并固著作用，防止墨滴的滲色和深層滲透，從而使打印的圖象具有較高的飽和度和清晰度，達到多層彩色相紙的質量水平。
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