Koloidný oxid kremičitý je materiál v nanoúrovni široko používaný v priemyselných oblastiach, ako je keramika a žiaruvzdorné materiály. Najmä koloidný oxid kremičitý s veľkou veľkosťou častíc sa stal ideálnym materiálom pre tieto vysokoteplotné aplikácie vďaka svojim jedinečným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam. Nasledujúce vysvetlí, prečo môže byť veľkočasticový koloidný oxid kremičitý široko používaný v keramike a žiaruvzdorných materiáloch z hľadiska štruktúry koloidného oxidu kremičitého, stability, spojovacej sily, tepelnej odolnosti atď.

1. Vplyv veľkosti častíc na vlastnosti materiálu
Veľkočasticový koloidný oxid kremičitý vo všeobecnosti označuje častice oxidu kremičitého s priemerom častíc medzi 50 nanometrami a 100 nanometrami. V porovnaní so sólom oxidu kremičitého s malými časticami majú častice s veľkými časticami vyššiu mechanickú pevnosť a stabilnejší výkon. Tieto vlastnosti spôsobujú, že veľkočasticový koloidný oxid kremičitý vykazuje dobré vlastnosti v keramike a žiaruvzdorných materiáloch. Napríklad pri výrobnom procese keramiky môžu byť častice s veľkými časticami rovnomernejšie rozložené v matricovom materiáli, čím sa vytvorí hustejšia štruktúra, čím sa zlepší pevnosť a odolnosť materiálu.

2. Vysokoteplotná stabilita koloidného oxidu kremičitého
Keramika a žiaruvzdorné materiály si musia zachovať stabilnú štruktúru pri vysokých teplotách. Koloidný oxid kremičitý sa stal dôležitou súčasťou týchto materiálov vďaka svojmu dobrému výkonu pri vysokých teplotách. Koloidný oxid kremičitý s veľkou veľkosťou častíc má lepšiu stabilitu pri vysokých teplotách, nie je ľahké ho rozložiť alebo prchať a môže naďalej poskytovať podporu pri vysokých teplotách. Jeho stabilita pri vysokoteplotnom výpale dokáže účinne zabrániť deformácii alebo praskaniu materiálu pri vysokých teplotách a zabezpečiť celkovú kvalitu výrobku.
Pre žiaruvzdorné materiály je rozhodujúca odolnosť materiálu voči tepelnému šoku v prostredí s vysokou teplotou. Koloidný oxid kremičitý s veľkou veľkosťou častíc môže zvýšiť odolnosť žiaruvzdorných materiálov voči tepelnému šoku a znížiť trhliny spôsobené rozťahovaním alebo kontrakciou materiálu počas opakovaných vysokoteplotných tepelných cyklov, čím sa predlžuje životnosť žiaruvzdorných materiálov.

3. Väzbová sila koloidného oxidu kremičitého
V keramike a žiaruvzdorných materiáloch je ďalšou dôležitou funkciou koloidného oxidu kremičitého použiť ako spojivo. Koloidný oxid kremičitý s veľkou veľkosťou častíc má silné adhézne vlastnosti a môže pevne spájať rôzne zrnité materiály, aby vytvorili hustú štruktúru. Táto silná väzbová sila je obzvlášť dôležitá pre keramické materiály, pretože zabezpečuje, že keramické výrobky si zachovávajú štrukturálnu integritu počas vysokoteplotného spekania, znižuje pórovitosť vytvorenú po spekaní a zlepšuje hustotu a pevnosť hotového výrobku.
Pridanie koloidného oxidu kremičitého môže tiež znížiť teplotu spekania keramických materiálov, čím sa zníži spotreba energie a zlepší sa efektívnosť výroby. Vďaka svojej dobrej tekutosti sa veľkočasticový kremičitý sol ľahšie aplikuje pri aplikácii a môže byť rovnomerne rozložený v rôznych častiach keramiky alebo žiaruvzdorných materiálov, aby sa zabezpečila konzistencia produktu.

4. Výstuž v žiaruvzdorných materiáloch
Veľkočasticový koloidný oxid kremičitý môže pôsobiť nielen ako spojivo, ale aj ako stužujúce činidlo na zlepšenie výkonu žiaruvzdorných materiálov. Žiaruvzdorné materiály si musia zachovať svoju štruktúru a funkciu pri extrémne vysokých teplotách. Koloidný oxid kremičitý má vysokú žiaruvzdornosť a dokáže udržať svoje fyzikálne a chemické vlastnosti stabilné v prostredí s vysokou teplotou, čím poskytuje materiálu dodatočnú podporu. Navyše častice oxidu kremičitého môžu vyplniť drobné póry v žiaruvzdornom materiáli, znížiť penetráciu a difúziu plynov, a tým zlepšiť antioxidačné vlastnosti materiálu.

Žiaruvzdorné materiály často musia odolať drsnému prostrediu, ako je vysoká teplota a vysoký tlak počas používania. Veľkočasticový koloidný oxid kremičitý vykazuje v tomto prostredí dobrú odolnosť proti korózii, môže účinne odolávať erózii chemických reakcií a predĺžiť životnosť materiálu.

5. Zlepšenie odolnosti materiálu proti opotrebovaniu
Keramika a žiaruvzdorné materiály sa zvyčajne nosia počas používania, najmä v priemyselných prostrediach, kde sú materiály často vystavené fyzickému namáhaniu, ako je trenie a náraz. Vysoká tvrdosť koloidného oxidu kremičitého s veľkými časticami umožňuje zlepšiť odolnosť materiálu proti opotrebovaniu, čím sa znižuje strata povrchu spôsobená trením. To je dôležité najmä pri dlhodobom používaní žiaruvzdorných materiálov, pretože opotrebovanie žiaruvzdorných materiálov ovplyvní ich ochrannú funkciu a povedie k častejšej výmene.
V oblasti keramiky môže koloidný oxid kremičitý zlepšiť odolnosť výrobkov proti opotrebovaniu a zlepšiť povrchovú úpravu keramických povrchov. Veľkočasticové častice oxidu kremičitého môžu vytvárať hladší povrch počas spekania, čím zlepšujú kvalitu vzhľadu keramických výrobkov a zároveň znižujú drsnosť ich povrchu.

6. Ochrana životného prostredia a trvalá udržateľnosť
Veľkočasticový koloidný oxid kremičitý je nielen lepší ako iné spojivá a stužovacie činidlá, ale má aj dobré environmentálne vlastnosti. Samotný oxid kremičitý je netoxický a nezávadný materiál, ktorý pri výrobe a aplikácii neuvoľňuje škodlivé látky. Okrem toho môže koloidný oxid kremičitý znížiť teplotu spekania keramiky a žiaruvzdorných materiálov, čím sa zníži spotreba energie a emisie uhlíka, čo je v súlade s požiadavkami trvalo udržateľného rozvoja.