Silice colloidale è un materiale su scala nanometrica ampiamente utilizzato in campi industriali come la ceramica e i materiali refrattari. In particolare, la silice colloidale con particelle di grandi dimensioni è diventata un materiale ideale per queste applicazioni ad alta temperatura grazie alle sue proprietà fisiche e chimiche uniche. Quanto segue spiegherà perché la silice colloidale a particelle di grandi dimensioni può essere ampiamente utilizzata in ceramica e materiali refrattari dagli aspetti della struttura della silice colloidale, stabilità, forza di legame, resistenza al calore, ecc.

1. Effetto della dimensione delle particelle sulle proprietà dei materiali
La silice colloidale a particelle di grandi dimensioni si riferisce generalmente a particelle di silice con un diametro delle particelle compreso tra 50 nanometri e 100 nanometri. Rispetto al sol di silice a particelle piccole, le particelle a particelle grandi hanno una maggiore resistenza meccanica e prestazioni più stabili. Queste caratteristiche fanno sì che la silice colloidale a particelle di grandi dimensioni mostri buone prestazioni in ceramica e materiali refrattari. Ad esempio, nel processo di produzione della ceramica, le particelle di grandi dimensioni possono essere distribuite in modo più uniforme nel materiale della matrice per formare una struttura più densa, migliorando così la resistenza e la durata del materiale.

2. Stabilità alle alte temperature della silice colloidale
La ceramica e i materiali refrattari devono mantenere una struttura stabile in condizioni di alta temperatura. La silice colloidale è diventata un componente importante di questi materiali grazie alle sue buone prestazioni alle alte temperature. La silice colloidale con particelle di grandi dimensioni ha una migliore stabilità alle alte temperature, non è facile da decomporre o volatilizzare e può continuare a fornire supporto alle alte temperature. La sua stabilità durante la cottura ad alta temperatura può prevenire efficacemente la deformazione o la rottura del materiale alle alte temperature e garantire la qualità complessiva del prodotto.
Per i materiali refrattari, la resistenza allo shock termico del materiale in un ambiente ad alta temperatura è fondamentale. La silice colloidale con particelle di grandi dimensioni può migliorare la resistenza allo shock termico dei materiali refrattari e ridurre le crepe causate dall'espansione o dalla contrazione del materiale durante ripetuti cicli termici ad alta temperatura, prolungando così la durata dei materiali refrattari.

3. La forza legante della silice colloidale
Nelle ceramiche e nei materiali refrattari, un'altra importante funzione della silice colloidale è quella di essere utilizzata come legante. La silice colloidale con particelle di grandi dimensioni ha forti proprietà di adesione e può legare strettamente diversi materiali granulari insieme per formare una struttura densa. Questa forte forza legante è particolarmente importante per i materiali ceramici perché garantisce che i prodotti ceramici mantengano l'integrità strutturale durante la sinterizzazione ad alta temperatura, riduce la porosità generata dopo la sinterizzazione e migliora la densità e la resistenza del prodotto finito.
L'aggiunta di silice colloidale può anche ridurre la temperatura di sinterizzazione dei materiali ceramici, riducendo così il consumo energetico e migliorando l'efficienza produttiva. Grazie alla sua buona fluidità, il sol di silice a particelle grandi è più facile da applicare una volta applicato e può essere distribuito uniformemente in varie parti della ceramica o dei materiali refrattari per garantire la consistenza del prodotto.

4. Rinforzo nei materiali refrattari
La silice colloidale a particelle grandi può non solo agire come legante, ma anche come agente rinforzante per migliorare le prestazioni dei materiali refrattari. I materiali refrattari devono mantenere la loro struttura e funzione in condizioni di temperatura estremamente elevata. La silice colloidale ha elevate prestazioni refrattarie e può mantenere stabili le sue proprietà fisiche e chimiche in ambienti ad alta temperatura, fornendo così un supporto aggiuntivo per il materiale. Inoltre, le particelle di silice possono riempire i minuscoli pori del materiale refrattario, ridurre la penetrazione e la diffusione dei gas e quindi migliorare le proprietà antiossidanti del materiale.

I materiali refrattari spesso devono resistere ad ambienti difficili come temperature elevate e pressioni elevate durante l'uso. La silice colloidale a particelle grandi mostra una buona resistenza alla corrosione in questo ambiente, può resistere efficacemente all'erosione delle reazioni chimiche e prolungare la durata del materiale.

5. Miglioramento della resistenza all'usura del materiale
La ceramica e i materiali refrattari sono solitamente soggetti a usura durante l'uso, soprattutto in ambienti industriali, dove i materiali sono spesso sottoposti a stress fisici come attrito e impatto. L'elevata durezza della silice colloidale a particelle grandi consente di migliorare la resistenza all'usura del materiale, riducendo così la perdita superficiale causata dall'attrito. Ciò è particolarmente importante per l'uso a lungo termine dei materiali refrattari, poiché l'usura dei materiali refrattari influenzerà la loro funzione protettiva e porterà a sostituzioni più frequenti.
Nel campo della ceramica, la silice colloidale può migliorare la resistenza all'usura dei prodotti e migliorare la finitura delle superfici ceramiche. Le particelle di silice di grandi dimensioni possono formare una superficie più liscia durante la sinterizzazione, migliorando così la qualità estetica dei prodotti ceramici riducendone al contempo la ruvidità superficiale.

6. Tutela dell'ambiente e sostenibilità
La silice colloidale a particelle grandi non solo è superiore ad altri leganti e agenti rinforzanti in termini di prestazioni, ma ha anche buone caratteristiche ambientali. La silice stessa è un materiale atossico e innocuo che non rilascia sostanze nocive durante la produzione e l'applicazione. Inoltre, la silice colloidale può ridurre la temperatura di sinterizzazione della ceramica e dei materiali refrattari, riducendo così il consumo di energia e le emissioni di carbonio, in linea con i requisiti dello sviluppo sostenibile.