硅溶膠精密鑄造廠家解讀硅溶膠工藝方法

根據(jù)不同的工藝路線，制備硅溶膠的方法主要有：離子交換法、單質(zhì)硅溶解法、直接酸中和法、膠溶法、電解電滲析法等等。其基本原理都是去掉易溶于水的鈉離子。根據(jù)我公司實際需要，主要介紹以下幾種。
2.1.1離子交換法
離子交換法又稱為粒子增長法。這種方法采用水玻璃為原料，經(jīng)過離子交換反應(yīng)，晶種的制備，粒子增長反應(yīng)，濃縮，純化等過程制備出硅溶膠產(chǎn)品。
離子交換法的具體過程為：
(1)離子交換反應(yīng)
首先將水玻璃用蒸餾水稀釋，按一定流速通過陽離子交換樹脂層，使水玻璃中Na+與陽離子交換樹脂上的H+進行離子交換，并隨時取樣檢查。此時，水玻璃中的Na+已被去除，H+與水玻璃中的SiO32-離子化合成具有活性的聚硅酸溶液稀液流出。離子交換反應(yīng)式為：
再把從陽離子交換樹脂流出的聚硅酸溶液稀液通過陰離子樹脂交換柱，去除液體中的陰離子(C1-)，使體系達到更加穩(wěn)定的狀態(tài)。當陰柱流出液中的陰離子(C1-)濃度達到一定數(shù)值時，需要NaOH溶液進行樹脂再生；而當陽離子交換樹脂進行離子交換后，已失去交換能力，需用鹽酸稀液洗滌，用HCl中的H+離子取代RSO3Na+樹脂上的Na+，而使樹脂再生。這樣就得到了高純的弱酸性聚硅酸溶膠。
經(jīng)離子交換后生成的聚硅溶液濃度很低、穩(wěn)定性很差，其pH=2～3，需加入少量的穩(wěn)定劑如NaOH溶液。加穩(wěn)定劑必須定量快速的一次性加完。并迅速攪拌，以盡快超越中性區(qū)使溶膠很快達到pH=8.5～10.5，即溶液呈穩(wěn)定狀態(tài)的區(qū)域。
(2)晶種的制備
將上述制得的添加穩(wěn)定劑后的聚硅酸溶液進行結(jié)晶。由結(jié)晶學(xué)原理可知，要形成一個新的溶膠相，就必須經(jīng)過2個階段，即晶核的形成和晶體的長大，2個過程共同影響膠粒的大小。由此得到的含有膠粒的溶液就稱為母液。
(3)粒子增長反應(yīng)
就是晶體的長大，即將聚硅酸溶液按一定速度加入母液中。此步驟關(guān)鍵在于加入聚硅酸溶液的速度，過快或是過慢均不利于形成粒徑大小適宜、分布均勻且保證膠粒是逐漸長大的硅溶膠。
(4)濃縮
結(jié)晶所得的聚硅酸溶膠中所含二氧化硅的量較低，可采取加熱蒸發(fā)濃縮、超濾機濃縮、真空減壓濃縮等方法進行濃縮。濃縮過程中，要不斷取樣化驗，待達到濃度要求時即可制得硅溶膠。
(5)純化
上述所制產(chǎn)品含有少量雜質(zhì)，可用離心分離法除去雜質(zhì)，制得較純的硅溶膠產(chǎn)品。www.cnwxyszj.com

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