白炭黑是一种以二氧化硅(SiO₂)为基础的无定形碳材料,具有以下特性和应用:
一、基本定义与成分
化学组成 白炭黑的主要成分为二氧化硅(SiO₂),其化学式可表示为SiO₂·nH₂O,其中nH₂O以表面羟基形式存在,赋予其多孔结构。
物理形态
通常呈现白色粉末状,具有高比表面积和孔隙率,粒径范围从微米到纳米级别(如气相法生产的纳米二氧化硅粒径达10-20nm)。
二、核心特性
高温稳定性
能耐高温环境,分解温度高达2000℃以上,适用于高温工艺。
化学惰性
化学性质稳定,不与酸、碱等常见化学物质反应,耐腐蚀性强。
电绝缘性
电阻率高,是优良的绝缘材料,适用于电子器件和电线电缆。
物理性能
- 高比表面积:增强吸附、填充和分散性能;
- 低热导率:提高隔热效果。
三、主要应用领域
橡胶工业
作为补强剂,可提升橡胶的耐磨性、抗拉强度和抗老化性能。
塑料与涂料
改善加工流动性,增强制品的光泽度和白度。
环保与能源
用于吸附剂、催化剂载体及环保材料。
其他领域
包括医药、农药、化妆品、军工等领域。
四、分类与生产工艺
气相法: 通过四氯化硅与水蒸气反应制得高纯度纳米二氧化硅,但成本较高。 沉淀法
总结
白炭黑是以二氧化硅为核心成分的多功能材料,凭借其化学稳定性和物理性能,在多个工业领域具有广泛的应用价值。其核心优势在于高纯度、高分散性和工艺多样性,满足不同场景的需求。