ซิลิกาเป็นซิลิคอนไดออกไซด์ในรูปแบบอสัณฐานที่ผลิตขึ้นสังเคราะห์(สูตรทางเคมี: SiO₂·nH₂O) ไม่ใช่สีคาร์บอนหรือสีดำ แต่เป็นผงละเอียดสีขาว ไม่-เป็นพิษ ไม่มีกลิ่น ไม่มีรูปร่าง.
ชื่อ”สีขาวคาร์บอนสีดำ" มาจากมันประสิทธิภาพการเสริมแรงที่แข็งแกร่ง. ในการใช้งานบางอย่าง-โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยาง- คาร์บอนแบล็คแบบเดิมสามารถทดแทนคาร์บอนแบล็คแบบเดิมได้บางส่วนหรือทั้งหมด ในขณะที่มีสีขาว จึงเป็นที่มาของชื่อ
1. พื้นที่ผิวจำเพาะสูง:
อนุภาคมีรูพรุนภายในโดยมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่มาก เป็นพื้นฐานสำหรับการดูดซับ การเสริมแรง และการกระจายตัวที่ดีเยี่ยม
2. การกระจายตัวสูง:
หลังจากการรักษาพื้นผิวแล้ว ก็สามารถกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอในหลายระบบ
3. ความเสถียรทางเคมี:
ทนต่ออุณหภูมิสูง ไม่ติดไฟ -ทนกรด- (ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริก) และเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี
4. ความหนาและ thixotropy:
สร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ-ในระบบของเหลว ให้ความหนาที่ดีและมีพฤติกรรมแบบทิโซโทรปิก (หนาเมื่อนิ่ง และบางลงภายใต้แรงเฉือน)
5. ผลการเสริมแรง:
ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของยางและอีลาสโตเมอร์ได้อย่างมาก เช่น ความต้านทานแรงดึง ความต้านทานการฉีกขาด และความต้านทานต่อการเสียดสี
1. กระบวนการรมควัน (ไพโรจีนิก):
- ผลิตโดยการไฮโดรไลซิสที่อุณหภูมิสูง-ของซิลิคอนเตตราคลอไรด์ในเปลวไฟไฮโดรเจน-
- ความบริสุทธิ์สูงมาก (SiO₂ > 99.8%) ขนาดอนุภาคเล็กมาก (ระดับนาโน-) และประสิทธิภาพการเสริมแรงที่โดดเด่น รู้จักกันในนามซิลิการมควัน.
- ต้นทุนสูง ส่วนใหญ่ใช้ในการใช้งานระดับไฮเอนด์- เช่น ยางซิลิโคน สารเคลือบ และกาว
2. กระบวนการตกตะกอน:
- ทรายควอทซ์และโซดาแอชใช้ในการผลิตโซเดียมซิลิเกต (แก้วน้ำ) ซึ่งจากนั้นจะทำปฏิกิริยากับกรด (โดยปกติจะเป็นกรดซัลฟิวริก) ตะกอนจะถูกล้าง ตากให้แห้ง และบด
- พื้นที่ผิวจำเพาะและการเสริมแรงจะต่ำกว่าซิลิกาที่ถูกรมควันเล็กน้อย แต่ต้นทุนก็ต่ำกว่ามาก
- คิดเป็นส่วนใหญ่ของการผลิตซิลิกาตกตะกอนทั้งหมด และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยาง พลาสติก ยาสีฟัน อาหารสัตว์ และสาขาอื่นๆ
1. อุตสาหกรรมยาง (การใช้งานที่ใหญ่ที่สุด):
- ยางสีเขียว:แอปพลิเคชั่นที่ก้าวหน้าที่สำคัญที่สุด เมื่อเติมลงในสารประกอบของดอกยาง ซิลิกาที่ตกตะกอนจะช่วยลดความต้านทานการหมุนและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลงอย่างมาก ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงการยึดเกาะถนนเปียกและความต้านทานต่อการเสียดสี ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นอีกเมื่อใช้กับสารเชื่อมต่อไซเลน
- พื้นรองเท้า:ปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอ ต้านทานการลื่น และความยืดหยุ่น
- ผลิตภัณฑ์ยางอื่นๆ:เช่น ท่อ ซีล และสายพานลำเลียง ซึ่งใช้เป็นสารตัวเติมเสริมแรง
2. ยางซิลิโคน:
- ซิลิกาฟูมเป็นวัสดุเสริมแรงที่ไม่สามารถทดแทนได้สำหรับยางซิลิโคน ซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแรงได้หลายสิบเท่า
3. ผลิตภัณฑ์เคมีรายวัน:
- ยาสีฟัน:ทำหน้าที่เป็นสารขัดสีหลักและสารเพิ่มความหนา ช่วยขจัดคราบพลัคอย่างอ่อนโยน โดยไม่ทำลายเคลือบฟัน
- เครื่องสำอาง:ใช้เป็นสารดูดซับ สารเพิ่มความข้น และสารกันแดด (เช่น เป็นพาหะสำหรับนาโน-TiO₂ หรือ ZnO)
4. อุตสาหกรรมอาหารและอาหารสัตว์:
- ใช้เป็นสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อน{0}}เพื่อป้องกันอาหารที่เป็นผง (เช่น นมผง ครีมเทียมกาแฟ และเครื่องปรุงรส) และฟีดจากการดูดซับความชื้นและการเกาะตัวกัน
5. สารเคลือบ หมึก และกาว:
- ทำหน้าที่เป็นสารไทโซโทรปิกและสารต้าน-การตกตะกอน ป้องกันการตกตะกอนของเม็ดสีระหว่างการเก็บรักษาและการหย่อนคล้อยระหว่างการใช้
6. สาขาอื่นๆ:
- เคมีเกษตร:ใช้เป็นพาหะเพื่อปรับปรุงความสามารถในการไหล
- การทำกระดาษ:ใช้เป็นสารตัวเติมและสารปู
- ยา:ใช้เป็นพาหะและสลายตัวยา
- การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม:ใช้เป็นตัวดูดซับในการบำบัดน้ำเสีย
- การพัฒนาสีเขียว:
ด้วยการให้ความสำคัญระดับโลกที่เพิ่มขึ้นในด้านการอนุรักษ์พลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม การนำยางที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาใช้เพิ่มมากขึ้นจะยังคงผลักดันการเติบโตของตลาดสำหรับซิลิกาตกตะกอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกรดที่กระจายตัวได้สูง
- การทำงาน:
ด้วยการปรับเปลี่ยนพื้นผิวและเทคโนโลยีอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ซิลิกาเฉพาะทาง (เช่น ชนิดที่ไม่ชอบน้ำ การดูดซับสูง- ชนิดความโปร่งใสสูง-) กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อขยายการใช้งานในสาขาเทคโนโลยีชั้นสูง-
- การพัฒนาระดับนาโน-:
ซิลิกาฟูมขนาดนาโน-มีการใช้งานเชิงลึกในพื้นที่ขั้นสูง เช่น วัสดุคอมโพสิต อิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีสารสนเทศ และชีวการแพทย์
ซิลิกาตกตะกอนเป็นวัสดุซิลิเกตอเนกประสงค์ประสิทธิภาพสูง-พร้อมการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่ผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน เช่น ยาสีฟันและยางรถยนต์ ไปจนถึงยางซิลิโคนคุณภาพสูง-และวัสดุคอมโพสิตขั้นสูง สารนี้มีบทบาทที่ขาดไม่ได้และมักถูกมองว่าเป็น "โมโนโซเดียมกลูตาเมตทางอุตสาหกรรม" ที่จำเป็นในอุตสาหกรรมสมัยใหม่และในชีวิตประจำวัน

