二氧化硅是極其重要的無機新材料之一，尤其是納米級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，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、補強性、增稠性和觸變性，在眾多學(xué)科及領(lǐng)域內(nèi)獨具特性，有著不可取代的作用。下面我們就來盤點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度降低的缺陷，達(dá)到增強增韌的目的。

　　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，同時它又是第二相的顆粒，不但提高陶瓷材料的強度、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（UG-S07AG），可吸附抗菌離子達(dá)到抗菌的目的?？捎糜诒渫鈿?、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，對于許多結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)，將顯示出獨特的反應(yīng)性能。反應(yīng)的催化活性高，選擇性好，反應(yīng)中能長時間保持催化活性。

　　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。針對這幾個要求，環(huán)氧塑封料必須在樹脂基體里摻雜無機填料，現(xiàn)用的無機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、流動性、固化速度達(dá)最佳條件。我國在這個領(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。國外在這個領(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，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、耐腐蝕等優(yōu)點，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比實驗，發(fā)現(xiàn)其莫氏硬度由原來的2.2級（相當(dāng)于石膏的硬度）提高到2.8~2.9級（3級是天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆粒與有機高分子產(chǎn)生接枝和鍵合作用，使材料韌性增加，故抗拉強度和抗沖擊強度提高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，可以簡單地加以著色，尤其可貴的是二氧化硅反射紫外能力強、穩(wěn)定性好，被紫外線照射后不分解，不變色，也不會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為防曬化妝品的升級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，燈管發(fā)熱也會影響燈具的壽命，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，襯在燈泡罩的內(nèi)壁，結(jié)果不但透光率好，而且有很強的紅外線反射能力。據(jù)專家測算同種燈光亮度下，該種燈具與傳統(tǒng)的鹵素?zé)粝啾?，可?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，就是對人體紅外線有很強的吸收作用，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、在潤滑領(lǐng)域的應(yīng)用

　　二氧化硅還可以作為潤滑劑，是一種優(yōu)良的流動促進(jìn)劑，主要作為潤滑劑、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性，提高松密度，使制得的片劑硬度增加，縮短崩解時限，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]中國粉體網(wǎng)

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