Silice coloidal este un material la scară nanometrică utilizat pe scară largă în domenii industriale, cum ar fi ceramica și materialele refractare. În special, siliciul coloidal cu particule mari a devenit un material ideal pentru aceste aplicații la temperaturi înalte datorită proprietăților sale fizice și chimice unice. Următoarele vor explica de ce silicea coloidală cu particule mari poate fi utilizată pe scară largă în ceramică și materiale refractare din punct de vedere al structurii silicei coloidale, stabilității, forței de legătură, rezistenței la căldură etc.

1. Efectul dimensiunii particulelor asupra proprietăților materialului
Siliciul coloidal cu particule mari se referă în general la particulele de silice cu un diametru al particulelor cuprins între 50 de nanometri și 100 de nanometri. În comparație cu solul de silice cu particule mici, particulele mari au o rezistență mecanică mai mare și o performanță mai stabilă. Aceste caracteristici fac ca siliciul coloidal cu particule mari să prezinte performanțe bune în ceramică și materiale refractare. De exemplu, în procesul de fabricație a ceramicii, particulele mari pot fi distribuite mai uniform în materialul matricei pentru a forma o structură mai densă, îmbunătățind astfel rezistența și durabilitatea materialului.

2. Stabilitatea la temperatură ridicată a silicei coloidale
Ceramica și materialele refractare trebuie să mențină o structură stabilă în condiții de temperatură ridicată. Siliciul coloidal a devenit o componentă importantă a acestor materiale datorită performanței sale bune la temperaturi ridicate. Siliciul coloidal cu particule mari are o stabilitate mai bună la temperaturi înalte, nu este ușor de descompus sau volatilizat și poate continua să ofere suport la temperaturi ridicate. Stabilitatea sa în timpul arderii la temperatură ridicată poate preveni eficient deformarea sau crăparea materialului la temperaturi ridicate și poate asigura calitatea generală a produsului.
Pentru materialele refractare, rezistența la șocuri termice a materialului în condiții de temperatură ridicată este crucială. Siliciul coloidal cu particule mari poate spori rezistența la șoc termic a materialelor refractare și poate reduce fisurile cauzate de expansiunea sau contracția materialului în timpul ciclurilor termice repetate la temperatură înaltă, prelungind astfel durata de viață a materialelor refractare.

3. Forța de legare a silicei coloidale
În ceramică și materiale refractare, o altă funcție importantă a silicei coloidale este de a fi folosită ca liant. Siliciul coloidal cu particule mari are proprietăți de aderență puternice și poate lega strâns diferite materiale granulare împreună pentru a forma o structură densă. Această forță puternică de lipire este deosebit de importantă pentru materialele ceramice, deoarece asigură menținerea integrității structurale a produselor ceramice în timpul sinterizării la temperatură înaltă, reduce porozitatea generată după sinterizare și îmbunătățește densitatea și rezistența produsului finit.
Adăugarea de siliciu coloidal poate reduce, de asemenea, temperatura de sinterizare a materialelor ceramice, reducând astfel consumul de energie și îmbunătățind eficiența producției. Datorită fluidității sale bune, solul de silice cu particule mari este mai ușor de aplicat atunci când este aplicat și poate fi distribuit uniform în diferite părți de ceramică sau materiale refractare pentru a asigura consistența produsului.

4. Armare în materiale refractare
Siliciul coloidal cu particule mari poate acționa nu numai ca liant, ci și ca agent de întărire pentru a îmbunătăți performanța materialelor refractare. Materialele refractare trebuie să își mențină structura și funcționarea în condiții de temperatură extrem de ridicată. Siliciul coloidal are performanțe refractare ridicate și își poate menține proprietățile fizice și chimice stabile în medii cu temperaturi ridicate, oferind astfel suport suplimentar pentru material. În plus, particulele de silice pot umple porii minusculi din materialul refractar, pot reduce penetrarea și difuzia gazelor și, astfel, pot îmbunătăți proprietățile antioxidante ale materialului.

Materialele refractare trebuie adesea să reziste la medii dure, cum ar fi temperaturi ridicate și presiune ridicată în timpul utilizării. Siliciul coloidal cu particule mari prezintă o rezistență bună la coroziune în acest mediu, poate rezista eficient la eroziunea reacțiilor chimice și poate prelungi durata de viață a materialului.

5. Îmbunătățirea rezistenței la uzură a materialului
Ceramica și materialele refractare sunt de obicei purtate în timpul utilizării, în special în mediile industriale, unde materialele sunt adesea supuse unor solicitări fizice, cum ar fi frecarea și impactul. Duritatea ridicată a silicei coloidale cu particule mari îi permite să îmbunătățească rezistența la uzură a materialului, reducând astfel pierderile de suprafață cauzate de frecare. Acest lucru este deosebit de important pentru utilizarea pe termen lung a materialelor refractare, deoarece uzura materialelor refractare le va afecta funcția de protecție și va duce la înlocuirea mai frecventă.
În domeniul ceramicii, siliciul coloidal poate îmbunătăți rezistența la uzură a produselor și poate îmbunătăți finisajul suprafețelor ceramice. Particulele de silice cu particule mari pot forma o suprafață mai netedă în timpul sinterizării, îmbunătățind astfel calitatea aspectului produselor ceramice, reducând în același timp rugozitatea suprafeței acestora.

6. Protecția mediului și durabilitatea
Siliciul coloidal cu particule mari nu numai că este superior altor lianți și agenți de întărire în performanță, dar are și caracteristici bune de mediu. Siliciul în sine este un material netoxic și inofensiv care nu eliberează substanțe nocive în timpul producției și aplicării. În plus, siliciul coloidal poate reduce temperatura de sinterizare a ceramicii și a materialelor refractare, reducând astfel consumul de energie și emisiile de carbon, ceea ce este în conformitate cu cerințele dezvoltării durabile.