二氧化硅是極其重要的無機(jī)新材料之一，尤其是納米級(jí)的二氧化硅由于其粒徑很小，因此比表面積大，表面吸附力強(qiáng)，表面能大，化學(xué)純度高、分散性能好、熱阻、電阻等方面具有特異的性能，以其優(yōu)越的穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性和觸變性，在眾多學(xué)科及領(lǐng)域內(nèi)獨(dú)具特性，有著不可取代的作用。下面我們就來盤點(diǎn)一下納米二氧化硅能夠在哪些領(lǐng)域大顯身手。

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　　一、在橡膠行業(yè)中的應(yīng)用

　　橡膠是一種伸縮性優(yōu)異的彈性體，但其綜合性能并不令人滿意，生產(chǎn)橡膠制品過程中通常需在膠料中加入炭黑來提高強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性，但由于炭黑的加入使得制品均為黑色，且檔次不高。而二氧化硅在我國(guó)的問世為生產(chǎn)出色彩新穎、性能優(yōu)異的新一代橡膠制品奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。在普通橡膠中添加少量二氧化硅后，產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性等性能均達(dá)到或超過高檔橡膠制品，而且可以保持顏色長(zhǎng)久不變。

　　在橡膠行業(yè)中，二氧化硅通常應(yīng)用于硫化硅橡膠、醫(yī)用橡膠制品、輪胎、膠管、膠帶及生活用品中（膠鞋、電器及文體用品）。

　　二、在塑料行業(yè)中的應(yīng)用

　　在熱塑性塑料中，氣相法二氧化硅可以提高塑料的韌性，它被添加到塑料中后，可以在不削弱材料剛性的前提下提高材料的韌性，甚至還能提高材料的剛性。

　　在熱固性塑料中，如在環(huán)氧樹脂中添加氣相二氧化硅可明顯改善其脆性，可以克服彈性體增韌而致的材料剛性和強(qiáng)度降低的缺陷，達(dá)到增強(qiáng)增韌的目的。

　　在塑料中，二氧化硅還可以作為阻燃劑使用。由于氣相二氧化硅通過在凝聚相的物理過程提高了炭硅層的強(qiáng)度，使之能夠阻止燃燒中熱量和物質(zhì)的傳遞。

　　三、在涂料中的應(yīng)用

　　在光固化涂料中，將納米二氧化硅填充到紫外光固化涂料中，使涂料固化后的硬度有顯著提高，耐熱性也有所改善。同時(shí)可提紫外光固化涂膜的固化速度、涂膜硬度、附著力和低溫下的熱穩(wěn)定性。

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　　在建筑涂料中，二氧化硅能有效降低涂料因紫外線和紅外光照射造成的色差值，提高外墻涂料的抗老化性。還可以明顯增強(qiáng)涂料的硬度、附著力、耐候性能，提高涂料的黏度和防沉能力，增強(qiáng)涂料的穩(wěn)定性。

　　在噴墨打印紙涂料中，在顏料中加人納米二氧化硅的話，可以制作性能良好的數(shù)碼彩色噴墨打印紙專用涂料，不僅能夠使涂料的載度適中，并且能夠有效解決甲醛的問題，打印效果良好，材料易得，可以說經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。

　　此外，在塑料、金屬涂料中加入二氧化硅，能夠明顯的提高材料的性能。

　　四、在陶瓷領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　首先，二氧化硅是石英陶瓷的主要成分。其次，作為添加劑，它還可以有效的增強(qiáng)陶瓷性能。如：用二氧化硅代替納米Al2O3添加到95瓷里，既可以起到納米顆粒的作用，同時(shí)它又是第二相的顆粒，不但提高陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性，而且提高了材料的硬度和彈性模量等性能，其效果比添加Al2O3更理想。

　　利用二氧化硅來復(fù)合陶瓷基片，不但提高了基片的致密性、韌性和光潔度，而且燒結(jié)溫度大幅降低。此外，二氧化硅在陶瓷過濾網(wǎng)、剛玉球等陶瓷產(chǎn)品中應(yīng)用效果也十分顯著。

　　五、在藥物載體領(lǐng)域和催化領(lǐng)域的應(yīng)用

　　納米二氧化硅具有生理惰性、高吸附性，在殺菌劑的制備中常用作載體。當(dāng)納米二氧化硅作載體時(shí)（UG-S07AG），可吸附抗菌離子達(dá)到抗菌的目的。可用于冰箱外殼、電腦鍵盤等的制造。納米二氧化硅比表面積大、孔隙率高、表面活性中心多，在催化劑和催化劑載體方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值。以納米二氧化硅為基本原料，采用溶膠-凝膠技術(shù)，可制備含納米二氧化硅的復(fù)合氧化物。此復(fù)合氧化物為催化劑載體時(shí)，對(duì)于許多結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)，將顯示出獨(dú)特的反應(yīng)性能。反應(yīng)的催化活性高，選擇性好，反應(yīng)中能長(zhǎng)時(shí)間保持催化活性。

　　六、在電子封裝中的應(yīng)用

　　電子封裝的三大主材料是基板材料、塑封料、引線框架及焊料。塑封料中，環(huán)氧塑封料（EMC）是國(guó)內(nèi)外集成電路封裝的主流，在EMC中，二氧化硅微粉含量占60％～90％。在電子封裝中，主要要求集成電路封裝后高耐潮、低應(yīng)力、低α射線，耐浸焊和回流焊，塑封工藝性能好。針對(duì)這幾個(gè)要求，環(huán)氧塑封料必須在樹脂基體里摻雜無機(jī)填料，現(xiàn)用的無機(jī)填料基本上都是硅微粉，具有降低塑封料的熱膨脹系數(shù)，增加熱導(dǎo)，降低介電常數(shù)，環(huán)保、阻燃，減小內(nèi)應(yīng)力，防止吸潮，增加塑封料強(qiáng)度，降低封裝料成本等作用。

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　　七、在密封膠、粘結(jié)劑中的應(yīng)用

　　密封膠、粘結(jié)劑是量大、面廣、使用范圍寬的重要產(chǎn)品。它要求產(chǎn)品粘度、流動(dòng)性、固化速度達(dá)最佳條件。我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品比較落后，高檔的密封膠和粘結(jié)劑都依賴進(jìn)口。國(guó)外在這個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品已經(jīng)采用納米材料作改性劑，而二氧化硅是首選材料，它主要是在二氧化硅表面包敷一層有機(jī)材料，使之具有憎水性，將它添加到密封膠中很快形成一種硅石結(jié)構(gòu)，即二氧化硅小顆粒形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)抑制膠體流動(dòng)，加快固化速度，提高粘結(jié)效果，由于二氧化硅顆粒尺小從而也增加了產(chǎn)品的密封性和防滲性。

　　八、在玻璃鋼制品中的應(yīng)用

　　玻璃鋼制品雖然有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但其本身硬度較低、耐磨性較差。有關(guān)專家通過超聲分散方法將二氧化硅添加到膠衣樹脂中，與未加二氧化硅的膠衣做性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其莫氏硬度由原來的2.2級(jí)（相當(dāng)于石膏的硬度）提高到2.8~2.9級(jí)（3級(jí)是天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆粒與有機(jī)高分子產(chǎn)生接枝和鍵合作用，使材料韌性增加，故抗拉強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度提高1倍以上，耐熱性能也大幅提高。

　　九、在化妝品中的應(yīng)用

　　在防曬產(chǎn)品中以往多使用有機(jī)化合物為紫外線吸收劑，但是存在諸如為了盡可能保護(hù)皮膚不接觸紫外線而提高添加量之后，會(huì)增加發(fā)生皮膚癌以及產(chǎn)生化學(xué)性過敏等問題，而二氧化硅為無機(jī)成分，易于與化妝品其它組分配伍，無毒、無味，不存在上述問題，且自身為白色，可以簡(jiǎn)單地加以著色，尤其可貴的是二氧化硅反射紫外能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，被紫外線照射后不分解，不變色，也不會(huì)與配方中其它組分起化學(xué)反應(yīng)。二氧化硅的這些突出特點(diǎn)為防曬化妝品的升級(jí)換代奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　十、在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　高壓鈉燈以及各種用于拍照、攝影的碘弧燈都要求強(qiáng)照明，但是燈絲被加熱后69%的能量轉(zhuǎn)化為紅外線，這就表明有相當(dāng)多的電能轉(zhuǎn)化為熱能被消耗掉，僅有一少部分轉(zhuǎn)化為光能來照明，同時(shí)，燈管發(fā)熱也會(huì)影響燈具的壽命，如何提高發(fā)光效率，增加照明度一直是急待解決的關(guān)鍵問題。80年代以來，科研技術(shù)人員用二氧化硅和納米二氧化鈦微粒制成了多層干涉膜，總厚度為微米級(jí)，襯在燈泡罩的內(nèi)壁，結(jié)果不但透光率好，而且有很強(qiáng)的紅外線反射能力。據(jù)專家測(cè)算同種燈光亮度下，該種燈具與傳統(tǒng)的鹵素?zé)粝啾龋晒?jié)約15%的電能。

　　十一、在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類生活水平的提高，人們對(duì)服裝提出了舒適、新穎保健的要求，各種功能化的紡織品應(yīng)運(yùn)而生。在此，納米二氧化硅發(fā)揮了巨大的作用。目前，人們已將其應(yīng)用到防紫外、遠(yuǎn)紅抗菌消臭、抗老化等方面。納米材料添加的纖維還有一重要特性，就是對(duì)人體紅外線有很強(qiáng)的吸收作用，這就可以增加保暖作用，減輕衣服的重量，用添加紅外吸收納米材料粉的纖維做成的衣服，其重量可減輕30%左右。

　　十二、農(nóng)業(yè)及食品領(lǐng)域的應(yīng)用

　　近年來，發(fā)達(dá)國(guó)家開發(fā)了納米二氧化硅的一些新應(yīng)用領(lǐng)域。如在農(nóng)業(yè)中，利用納米二氧化硅作為農(nóng)業(yè)種子處理劑，可使蔬菜(甘藍(lán)、西紅柿、黃、棉花、玉米、小麥等）提髙產(chǎn)量，提前成熟。如納米二氧化硅可應(yīng)用于除草劑和殺蟲劑中，若在粒狀的殺蟲刺配方中，加入少量納米二氧化硅會(huì)有效地控制和防止有害物產(chǎn)生。在食品行業(yè)中，納米氧化硅也有許多應(yīng)用，比如添加了納米二氧化硅的食品包裝袋，對(duì)水果、蔬菜起到保鮮作用；應(yīng)用納米氧化硅于酒類生產(chǎn)中可起到凈化和延長(zhǎng)保鮮期的作用；還可作防治水果、菜各種疾病的髙效殺菌劑。

　　十三、在潤(rùn)滑領(lǐng)域的應(yīng)用

　　二氧化硅還可以作為潤(rùn)滑劑，是一種優(yōu)良的流動(dòng)促進(jìn)劑，主要作為潤(rùn)滑劑、抗黏劑、助流劑。特別適宜油類、浸膏類藥物的制粒，制成的顆粒具有很好的流動(dòng)性和可壓性。還可以在直接壓片中用作助流劑。作為崩解劑可大大改善顆粒流動(dòng)性，提高松密度，使制得的片劑硬度增加，縮短崩解時(shí)限，提高藥物溶出速度。顆粒劑制造中可作內(nèi)干燥劑，以增強(qiáng)藥物的穩(wěn)定性。還可以作助濾劑、澄清劑、消泡劑以及液體制劑的助懸劑、增稠劑。

　　十四、在造紙中的應(yīng)用

　　在造紙行業(yè)，氣相二氧化硅產(chǎn)品可以用作紙張上膠劑，可以提高紙張的白度和不透明度，可以改進(jìn)耐油性、耐磨性、手感性、印刷性、光澤性。而且還可以用于曬圖紙，可以使紙張表面質(zhì)量好、油墨穩(wěn)定、背面無裂縫，并且可用于疊氮紙中，生產(chǎn)出優(yōu)異藍(lán)圖紙，可用于銅板紙中代替鈦白。

　　加入1-2%的氣相二氧化硅產(chǎn)品，可以減輕紙的重量，而且紙薄，能夠提高強(qiáng)度，防止油墨滲透，還能夠使印刷文字清晰，增加不透明度。

　　參考來源：

　　[1]關(guān)志宇.藥物制劑輔料與包裝材料

　　[2]劉全校.二氧化硅材料在造紙中的應(yīng)用

　　[3]中國(guó)粉體網(wǎng)

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