二氧化硅 - 二氧化硅（SiO2）

背景

二氧化硅（SIO._2）在自然界中通常以砂岩、硅砂或石英岩的形式存在。是生产硅酸盐玻璃和陶瓷的原料。硅是地壳中最丰富的氧化物质之一。欧洲杯足球竞彩它可以以无定形(玻璃状二氧化硅)或多种晶体形式存在。通常它会作为硅或硅化合物表面的非晶氧化产物出现。

结晶形式的二氧化硅

二氧化硅有三种结晶形式;石英，三氧化二铝，方石英，每一种都有两个变体(高和低)。

融合二氧化硅

一种高纯度的二氧化硅，熔融二氧化硅(大约是99.4-99.9% SiO₂)是由碳电弧、等离子电弧、燃气连续挤压或碳电极熔合而成。熔丝主要用于电子工业(约70%的总市场)，其良好的介电和绝缘性能的开发;虽然它也可以用作耐火材料或熔模铸造。

关键属性

二氧化硅是一种IV类金属氧化物，具有良好的耐磨性、电绝缘性和高的热稳定性。它不溶于除氟化氢(HF)以外的所有酸中。

表1。石英和熔融二氧化硅的物理，机械，热和电性能。

材料	石英	熔融石英
密度(克/厘米3.）	2.65	2．2
导热系数(Wm－1K)	1．3	1．4
热膨胀多项式系数。（10－6K.－1）	12．3	0.4
拉伸强度（MPa）	55.	110.
抗压强度（MPA）	2070	690 - 1380
泊松比	0.17	0.165
断裂韧性(MPa)	-	0.79
熔点(°C)	1830年	1830年
弹性模量（GPA）	70	73.
热抗冲击性	优秀的	优秀的
介质（ε'）*	3.8 - -5.4	3．8
棕褐色（δx 104.) *	3.
损耗因子（ε''）*	0.0015
介电场强(kV/mm) *	15.0 - -25.0	15.0 - -40.0
电阻率(Ω米)*	10.12.－1016.	> 10.18.

*介电特性在1 MHz 25°C

表2。硅的不同晶体结构之间的差异。

阶段	密度(克/厘米3.）	热膨胀（10－6K.－1）
石英	2.65	12．3
TridyMite.	2．3	21.
Cristobalite.	2．2	10.3

应用程序

二氧化硅是一种相当广泛使用的陶瓷材料，既可以作为制造其他陶瓷产品的前体，也可以作为其自身的材料。

硅生产

大多数硅是作为一种铁合金生产的，要么是硅铁，要么是硅锰，它们只用于炼钢。硅，作为铁合金，是炼钢中最重要的脱氧剂。半导体硅主要是通过在流化床中使粉状粗金属与氢和氯化氢的气体混合物反应而制成的。主要产品为氯化硅_3.将其部分蒸馏，然后用氢气还原，然后沉积在预硅丝上，该预硅丝被加热到约1150℃。如果需要，进一步的净化可以通过区域精炼来完成。掺杂剂通常是在晶体生长之后加入的。

硅生产原料> 98.5-99％SIO₂，<0.1％Fe₂O._3.<0.15％Al₂O._3.．

电子行业

电路板

熔融二氧化硅具有极好的介电和绝缘性能。由于这些原因，它用作电子电路中的环氧树脂的惰性低膨胀填充材料。

半导体

半导体的电导率不像金属那么高;然而，它们独特的电特性使它们特别有用。这些材料的电性能对杂质的存在非常敏感。欧洲杯足球竞彩硅是一种固有的半导体，这意味着它的电学特性是基于其固有的电子结构。硅半导体用于集成电路的应用。

压电材料

压电是一种性质的材料，极化是感应和电场建立通过一个外力的应用在一个样品。反外力的方向(即张力到压缩)就与电场的方向相反。石英具有这种特性是因为它具有复杂的晶体结构和低对称度。

石英等压电材料被用于传感器，欧洲杯足球竞彩如留声机拾音器、超声波发生器、蜂鸣器、警报器、应变计和炊具中的点火器。

耐火材料欧洲杯足球竞彩

硅具有相当低的热膨胀率，相当高的熔点和抗蠕变，使其成为一种很好的耐火材料。如果单独使用或用作合成其他耐火产品的起始材料，则倾向于在酸性环境中使用。由于二氧化硅不溶于大部分酸性，它用作酸性环境中的耐火材料。二氧化硅被归类为酸耐火材料，因为它的表现在与碱反应的高温下的酸。其大部分应用都在玻璃行业。

玻璃耐火材料

硅是玻璃生产中用作耐火材料的一种重要材料。通常在玻璃耐火材料中使用的二氧化硅主要有两种。第一种是结晶二氧化硅，它由纯晶体石英组成。这种材料被压碎，分级，压成砖。当加热到高温时，石英会转变为三辉石和方石英。在砖中，三氧化二硅往往是所有硅晶形式中最有利的，因为它在600°C时具有平滑、可预测和低热膨胀。一旦超过这个温度，它的热膨胀几乎为零。这种类型的砖用于玻璃炉的熔冠，因为它们在操作温度下具有良好的抗蠕变和机械强度。

此外，在玻璃炉中，玻璃与耐火材料直接接触，使用熔融二氧化硅，因为其良好的抗热震性和没有玻璃污染的风险。

耐火材料生产欧洲杯足球竞彩

硅砂与拜耳氧化铝反应生成合成莫来石耐火砖，用于炉衬。莫来石具有良好的耐火度和优良的抗蠕变性能。莫来石可用于内衬鼓风、铜焙烧和高炉分段。碳化硅是用石英砂与焦炭反应制备的高抗震耐火材料。硅也用于玻璃工业中使用的熔铸AZS的生产。

沙

存在许多存在具有各种应用的砂岩。它们中的主要矿物阶段都是石英。它们分类为存在于存在的其他氧化物的水平及其各自的粒度分布。取决于涂抹砂的性质，进行各种治疗以产生所需的等级。

陶瓷沙子

陶瓷等级砂粒径小于75μm，硅含量97.5%以上，杂质<0.55%铝₂O._3.和< 0.2铁₂O._3.．它用于生产釉料和陶瓷材料。欧洲杯足球竞彩

铸造砂

铸造砂在粒径小于75μm的情况下产生。它的二氧化硅含量为98%，并限制了氧化镁(MgO)和石灰(CaO)的含量。除此之外，还生产了一种耐火等级，用于制造纯度稍低的耐火材料(>95%SiO)欧洲杯足球竞彩₂)．

通量砂

通量砂用于钢铁制造>90%SiO₂．

建筑材料欧洲杯足球竞彩

合并砂岩是相当有弹性的，这些砂岩有利于其在建筑业的使用。砂岩既被压碎，又用作骨料，或者如果它是美观的吸引力，它可以被切成建筑物（尺寸石头）的板坯。二氧化硅聚集体的使用是迄今为止在建筑业中最大的用途。

玻璃生产

二氧化硅作为生产玻璃的原料原料，与石灰和苏打混合，生产家用玻璃，用于窗户、瓶子、罐子、灯泡和平板玻璃。或者，它可以与氧化硼和苏打混合，生产用于烹饪的抗热震玻璃，如耐热玻璃。高级熔融二氧化硅可以单独用于玻璃的生产，需要高热稳定性和抗冲击，如在美国宇航局航天飞机的窗户。

大多数的家用玻璃都是通过浮法玻璃的方法来制造的，在这种方法中，一条熔化的玻璃带在受控的气氛中穿过液态锡槽。英国的皮尔金顿兄弟首先开发了这种玻璃生产工艺。

投资铸造

熔融二氧化硅用于耐火浇铸浆料中，在那里它涂覆待铸造的组分的蜡复制品。将耐火灰泥被烧制，熔融金属倒入模具中。最后，将熔融的二氧化硅壳被淘汰。熔融二氧化硅比其他耐火材料如氧化锆和铝硅酸盐使得突出阶段更容易。

填充材料

二氧化硅与特定粒度分布的磨削性有助于其用作填料材料以散装产物。二氧化硅通常用作油漆，塑料，橡胶，粘合剂，腻子和密封剂的填料。

硅灰

硅灰或微硅是生产金属硅或硅铁合金的副产品。硅灰最有益的用途之一是用于混凝土中。由于它的化学和物理性质，它是一种非常活性的火山灰。含有硅灰的混凝土具有很高的强度和耐久性。硅粉由非晶二氧化硅组成。硅灰每一个单独的颗粒都非常小，约为1/100^TH.水泥颗粒的大小。

二氧化硅烟气也用作耐火混凝土中的填料材料，其中其功能是改善产物的颗粒填充增加强度和减少孔隙率。

来源:Lucideon

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