二氧化硅陶瓷科学——有机化学工业在不久的将来将大规模应用

发布日期 : 11 October 2024

发布者 : Preeti Wani

二氧化硅陶瓷是一种陶瓷材料，其内部含有微小的球形二氧化硅颗粒。这些颗粒熔融形成坚韧耐用的物质，因此二氧化硅陶瓷非常适合对韧性要求极高的应用，例如医疗设备和航空航天部件。二氧化硅陶瓷在声学传输和光反射方面也具有一些有趣的特性。这意味着由这种材料制成的表面可以分别用作声学反射镜或光学透镜。

二氧化硅在陶瓷中的作用

• 二氧化硅是陶瓷的重要成分，因为它有助于为陶瓷材料形成坚固耐用的基础。它还能提高成品的半透明度，从而改善其外观。
• 二氧化硅存在于许多不同类型的陶瓷材料中，包括瓷器、炻器、彩釉陶瓦、陶土坯体（罐）和赤陶小雕像。
• 这种重要的矿物质能够抵抗阳光照射或雨水径流、厨房垃圾处理等酸性环境造成的刮擦和褪色。

什么是二氧化硅陶瓷涂层？

二氧化硅陶瓷涂层是一种薄薄的保护层，涂覆在金属表面以提高其耐用性。它也用于塑料和玻璃等其他材料，使其具有抗刮擦和抗污渍的特性。

使用二氧化硅陶瓷涂层的好处有两方面：

• 首先，它使材料更耐用。
• 其次，它有助于保护材料免受环境因素（包括空气传播和水传播的因素）的影响。

虽然这种涂层并非总是必要或可取的，但使用它可以显著延长物品的使用寿命。

陶瓷中使用的是哪种二氧化硅？

二氧化硅 (SiO2) 是一种硅酸盐，最常用于瓷砖、台面和其他装饰品。与传统的粘土基高级陶瓷相比，它具有诸多优势，例如耐污性和耐高温烧制性能。二氧化硅涂覆在物体表面后能形成坚硬耐用的涂层，因此非常适合用于瓦屋顶或淋浴房等应用。此外，二氧化硅无需釉面或涂层，其光泽源于矿物本身的天然特性。

二氧化硅陶瓷的应用

二氧化硅陶瓷有很多潜在的应用，可以在各种行业中找到它们的身影。

• 例如，在医疗行业，二氧化硅陶瓷被用于制造外科口罩和其他治疗病人所必需的设备。
• 二氧化硅陶瓷在食品工业中也有许多潜在用途，例如制造能够防止食物腐败并在储存过程中保持营养成分的容器。
• 它们还可以用来制造汽车或飞机的挡风玻璃、牙科植入物、眼镜镜片、不粘锅或锅铲等炊具，或任何其他需要高耐久性等级 (CR) 或优异抗刮擦性的物品。

陶瓷二氧化硅如何改善骨骼健康？

陶瓷二氧化硅是一种矿物质，已被证实能以多种方式改善骨骼健康。首先，它能抑制破骨细胞的活性，从而降低骨折风险。破骨细胞会分解骨骼和其他结缔组织，导致骨骼脆弱易碎。陶瓷二氧化硅还有助于维持健康的胶原蛋白水平，这对强健骨骼至关重要。此外，陶瓷二氧化硅还能减少人体通过尿液和粪便流失的钙质。这有助于维持血液中镁和钾等矿物质的最佳浓度，而镁和钾对骨骼健康都至关重要。最新数据显示，摄入生理剂量硅的人群，其矿物质沉积和骨形成率提高了30%。此外，补充硅的人群骨吸收也减少了。

如何安装硅陶瓷

家庭墙壁和地板中的科技应用？

硅陶瓷技术为任何房屋带来诸多优势，包括更佳的隔热性能、更低的噪音水平以及更耐用的地面。该技术在陶瓷和石英之间形成牢固的连接，有助于保护两种材料免受潮气和损害。由于不含传统油漆和涂料产生的毒素，最终形成的墙面或地面在其使用寿命内始终保持色彩不变。它本身无毒，因此消费者不会出现过敏问题，也无需频繁涂漆或其他维护。

浴室、厨房和家居的最佳硅陶瓷产品

• 硅胶垫——这款100%硅胶垫可用作鼠标垫、笔记本电脑或平板电脑保护垫、隔热垫、餐垫，甚至还可以当抹布。此外，它无毒且可用洗碗机清洗。根据最新数据，由于其高二氧化硅含量（SiO2含量超过94%），硅胶垫可承受高达1800°F/980°C的温度，甚至高于玻璃垫。然而，为了获得更高的耐温性，硅胶垫的强度有所降低。硅胶垫仅以整卷形式出售，厚度有1/4英寸、1/2英寸和1.0英寸三种规格。
• 硅泥洗碗凝珠——这些凝珠非常适合厨房使用，因为它们能轻松快速地去除餐具上的油渍和污渍，且不留水渍或残留物。此外，它们不含刺激性化学物质，环保无害。
• 二氧化硅除尘拖把 -这款拖把由 99% 纯二氧化硅粉末制成，经证实只需一次清扫即可去除污垢、食物碎屑、油渍、瓷砖缝隙等。
• “瓷砖魔法”清洁湿巾——这些清洁湿巾仅适用于瓷砖表面（及其他硬质表面）。它们有助于去除积聚的划痕，并使表面光亮光滑。
• “神奇橡皮擦玻璃清洁剂+湿巾”——本套装中的玻璃清洁剂含有天然柠檬酸，有助于去除玻璃窗上的油脂堆积。

二氧化硅陶瓷的优势

二氧化硅陶瓷是一种与传统陶瓷相比具有诸多优势的陶瓷材料。这些优势包括：

• 低毒性：二氧化硅陶瓷无毒，不含铅、汞或其他有害化学物质。它们还具有低反应活性，因此耐刮擦和耐损坏。
• 耐高温性：二氧化硅在高温下稳定，因此适用于烤箱、炉灶和壁炉等设备。因此，工业用二氧化硅砂可应用于不同行业的极端条件下。根据最新数据，二氧化硅（SiO₂）在1400℃熔化后产生的粘性滑移会降低陶瓷芯在高温（>1400℃）和应力条件下的强度。
• 无孔表面：二氧化硅的无孔特性使其不易吸收污垢和其他污染物，从而使您的餐具保持清洁如新更长时间。

二氧化硅陶瓷的难点

• 使用二氧化硅陶瓷也存在一些缺点。首先，这些材料价格相当昂贵。
• 其次，它们的抗冲击性和耐候性并不总是像其他材料那样好。
• 最后，需要小心搬运和移动它们，尤其是打算在户外使用时。

最新消息

• 2022 年 2 月 2 日，美国硅业控股公司宣布，其工业和特种产品部门将提高其绝大多数非合同工程粘土产品的价格，这些产品主要用于石油化工、工业油和食用油作业。
• 2022 年 3 月 7 日，全球增材制造技术先驱 Desktop Metal 推出了 X 系列粘结剂喷射 3D 打印系统，该系统适用于各种粒径的陶瓷和金属粉末，可用于大规模生产。

北美二氧化硅陶瓷的应用

由于其独特的性能，例如高强度、低热膨胀系数和耐腐蚀性，二氧化硅陶瓷在北美市场持续增长。这使得二氧化硅陶瓷成为需要高温或耐化学腐蚀应用的理想选择。此外，汽车和石油天然气行业的蓬勃发展也推动了对这类产品的需求。最新数据显示，美国有230万工人在工作中接触二氧化硅。