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NUMÉRO CAS : 7631-86-9
CE NUMÉRO : 231-545-4
FORMULE MOLÉCULAIRE : SiO2
POIDS MOLÉCULAIRE : 60,08
Les silices colloïdales sont des suspensions de fines particules de silice amorphes, non poreuses et typiquement sphériques dans une phase liquide.
La silice colloïdale varie des autres types de silice de plusieurs manières importantes.
La différence la plus notable est qu'il est sous forme liquide, par opposition à la poudre.
De plus, il a la plus grande surface spécifique et sa taille globale peut être aussi petite que la taille réelle de la particule primaire.
Les dispersions de silice colloïdale sont des dispersions fluides à faible viscosité. Il existe de nombreuses qualités de silice colloïdale, mais toutes sont composées de particules de silice dont la taille varie d'environ 2 nm à environ 150 nm.
Les silices colloïdales peuvent être de forme sphérique ou légèrement irrégulière, et peuvent être présentes sous forme de particules discrètes ou d'agrégats légèrement structurés.
Les silices colloïdales peuvent également être présentes dans une gamme granulométrique étroite ou large, selon le processus dans lequel elles ont été créées.
La fraction pondérale maximale de silice colloïdale dans la dispersion est limitée en fonction de la taille moyenne des particules.
Les dispersions avec un diamètre moyen plus petit ont des surfaces spécifiques globales plus grandes et sont limitées à des dispersions à faible concentration.
A l'inverse, les dispersions avec des diamètres moyens plus grands ont des surfaces spécifiques globales plus faibles et sont disponibles dans des dispersions plus concentrées.
L'aspect de la dispersion de silice colloïdale dépend fortement de la granulométrie.
Les dispersions avec de petites particules de silice (< 10 nm) sont normalement assez claires.
Les dispersions de taille moyenne (10-20 nm) commencent à prendre un aspect opalescent au fur et à mesure que la lumière est diffusée.
Les dispersions contenant de grosses particules de silice colloïdale (> 50 nm) sont normalement blanches.
Les dispersions de silice colloïdale standard sont stables contre la gélification et la sédimentation dans une plage de pH de 8 à 10,5.
Ces silices colloïdales sont stabilisées en charge avec un alcali (normalement des alcalis de sodium, potassium ou lithium) ou stabilisées avec de l'ammoniac.
Dans ces conditions, les particules sont chargées négativement.
La dispersion peut être déstabilisée par l'ajout d'espèces électrolytiques en excès (sodium, calcium, chlorure, lithium, potassium).
Ces particules de silice colloïdale peuvent atteindre une stabilité de charge anionique supplémentaire lorsque des sites d'aluminosilicate sont formés par incorporation d'aluminium dans la couche superficielle des particules de silice.
Des versions à faible pH de la silice colloïdale sont également disponibles par adsorption d'oxyde d'aluminium cationique sur la surface des particules.
Il en résulte une particule cationique qui est stabilisée avec des espèces anioniques - il s'agit généralement de chlorure.
Ces dispersions sont stables en dessous d'un pH de 4.
Des niveaux de pH bas peuvent également être obtenus en désionisant complètement la dispersion.
Ces grades ne nécessitent pas la présence d'ions stabilisants et sont également stables en dessous d'un pH de 3.
Les silices colloïdales peuvent être modifiées selon plusieurs configurations, y compris, mais sans s'y limiter : les ajustements du pH, les ions de stabilisation, la charge de surface et la modification de la surface.
La silice colloïdale est constituée de molécules de silice en suspension dans un liquide, formant ainsi un sol liquide.
Le processus de création de silice colloïdale est étroitement surveillé pour garantir que les molécules de silice restent stables et se séparent dans le milieu liquide sans s'effondrer en molécules de composants plus petites ou s'accumuler dans des gels de silice instables. Le milieu de dispersion liquide présente une densité supérieure à celle de l'eau et doit être traité électrostatiquement pour une stabilisation ionique améliorée.
La silice colloïdale est très fluide avec une faible viscosité. Les utilisations de la silice colloïdale varient en fonction de la taille des particules de silice dans la solution et du pH, de l'ionisation et de la charge de surface modifiables.
La silice colloïdale est largement utilisée comme additif rhéologique dans les produits de soins personnels pour contrôler la fluidité.
Dans les termes les plus généraux, la silice colloïdale est une dispersion de particules de dioxyde de silicium amorphe (silice) dans l'eau.
Ces particules de silice amorphe sont produites en polymérisant des noyaux de silice à partir de solutions de silicate dans des conditions alcalines pour former des sols de silice de taille nanométrique avec une surface spécifique élevée.
Une charge est alors induite sur la surface des nanoparticules de silice qui permet aux particules de silice de se repousser et de former une dispersion stable, ou colloïde.
La silice colloïdale est une suspension stable de nanoparticules sphériques de dioxyde de silicium (SiO2) dans un liquide, qui sont hydroxylées en surface.
La silice colloïdale est présente dans presque tous les secteurs industriels.
Les applications vont du traitement de surface dans l'industrie du papier à l'utilisation comme agent de polissage dans l'industrie électronique et comme additif pour les vernis, les revêtements et les peintures afin d'améliorer la résistance aux intempéries et à l'abrasion.
La silice colloïdale est également un additif courant dans les cosmétiques et dans l'industrie alimentaire.
La taille moyenne des particules et la largeur de distribution définissent le domaine d'application des particules de SiO2.
Les tailles typiques vont de 1 nm à 100 nm.
Les silices colloïdales sont généralement des suspensions aqueuses d'un diamètre compris entre 30 et 500 nm.
Les silices colloïdales sont généralement stabilisées électrostatiquement et ont des densités comprises entre 2,1 et 2,3 g/cm3.
Les applications des silices colloïdales comprennent les charges, les liants, les abrasifs, les catalyseurs et les absorbants.
La plupart des mesures de taille de silice colloïdale sont effectuées à l'aide d'instruments de diffusion dynamique de la lumière (DLS) tels que l'analyseur de nanoparticules SZ-100.
La silice colloïdale est utilisée dans de nombreuses applications, notamment la catalyse, les produits pharmaceutiques et les revêtements.
Bien que les matériaux de silice naturellement formés soient largement disponibles, ils se présentent souvent sous des formes difficiles à traiter ou même nocives pour la santé.
Par conséquent, les silices colloïdales uniformes sont généralement fabriquées à l'aide de procédés chimiques de synthèse.
Alors que les méthodes établies de synthèse gazeuse à haute température tombent en disgrâce dans notre société soucieuse de l'énergie, les méthodes de synthèse liquide sont actuellement les leaders industriels.
La méthode de la silice colloïdale précipitée fournit la majorité des silices de spécialité produites commercialement avec ses avantages économiques qui devraient continuer de croître à l'avenir.
Les produits de silice colloïdale sont des dispersions stables de particules de silice non agglomérées, amorphes, nanométriques et sphériques.
La bonne stabilité, la distribution granulométrique réglable et les propriétés mécaniques ont fait de la silice colloïdale un abrasif préféré pour de nombreuses applications CMP.
Récemment, les efforts de recherche et d'analyse se sont concentrés sur le développement de produits colloïdaux avec des propriétés physiques et chimiques réglables pour ouvrir de nouvelles opportunités dans le segment de l'industrie CMP.
La silice colloïdale est une suspension qui est utilisée pour le polissage final dans un certain nombre d'industries.
Contrairement aux boues abrasives standard, la silice colloïdale appartient à une catégorie appelée C.M.P, ou Chemical Mechanical Polishing.
La silice colloïdale est courante dans la fabrication de plaquettes de saphir et de silicium, la préparation d'échantillons métallurgiques et le polissage d'implants médicaux.
Un processus C.M.P utilise une combinaison de fines particules de silice colloïdale et une réaction chimique basée sur le pH et la capacité d'oxydation de la base colloïdale pour produire des finitions de surface qui sont généralement impossibles à obtenir avec des boues abrasives fines.
Généralement moins de 2 nm.
Contrairement aux processus abrasifs conventionnels où l'abrasif coupe ou arrache le matériau d'un substrat, un processus CMP oxydera une micro couche d'un substrat, puis cette couche est brossée à l'aide de particules de silice fines mais hautement concentrées.
Dans une suspension abrasive normale, vous pouvez vous attendre à une concentration de 15 à 20 % en poids de particules abrasives, mais dans une suspension colloïdale, jusqu'à 50 % en poids de particules de silice peuvent être présentes.
Cela augmente considérablement la quantité de particules de silice (SiO2) qui agissent sur un substrat, ce qui rend le polissage très uniforme et efficace.
De plus, les particules de SiO2 sont incroyablement uniformément sphériques, ce qui, encore une fois, est difficile à égaler avec les particules abrasives standard dont la forme est beaucoup moins uniforme.
La silice colloïdale est un matériau largement utilisé dans l'industrie.
La silice colloïdale est un additif épaississant époxy utilisé pour contrôler la viscosité de l'époxyde.
La silice colloïdale empêche le ruissellement de l'époxyde dans les joints verticaux et aériens. C'est une charge très forte.
La silice colloïdale crée un mélange lisse, idéal pour le collage et le filetage époxy en général.
La silice colloïdale est également notre charge époxy la plus polyvalente.
Souvent utilisé en combinaison avec d'autres charges, le 406 peut être utilisé pour améliorer la résistance, la résistance à l'abrasion et la consistance des composés de carénage époxy.
Le résultat est une surface plus dure et plus lisse.
La silice colloïdale est aujourd'hui le liant le plus utilisé dans l'industrie de la fonderie de précision.
La silice colloïdale offre à la roulette d'investissement un composant de boue sûr, économique et facile à utiliser qui fonctionne bien comme boue primaire ou de secours.
Les systèmes de silice colloïdale sont très stables ; capable de former une suspension céramique à longue durée de vie avec une large gamme de matériaux réfractaires en raison de l'inertie chimique du liant.
Cette polyvalence permet à la silice colloïdale de former la base des coques en céramique utilisées pour la coulée d'une large gamme d'alliages métalliques.
Les coques en céramique formées avec des liants de silice colloïdale offrent plusieurs avantages pour le processus de revêtement.
Les liaisons exceptionnellement fortes formées par le colloïde permettent aux coques en céramique d'avoir une résistance supérieure à vert et à la cuisson.
UTILISATIONS DE LA SILICE COLLOIDDALE :
Les applications qui utilisent la silice colloïdale varient considérablement.
La silice colloïdale peut être utilisée pour améliorer ou diriger le mouvement de substances au sein de divers processus.
Par exemple, la silice colloïdale est utilisée dans le processus de fabrication du papier pour extraire rapidement le liquide du papier fini, permettant ainsi au papier de sécher plus rapidement tout en conservant son amidon fortifiant.
De même, la silice colloïdale peut être utilisée pour absorber l'humidité dans les environnements industriels où les niveaux d'humidité sont élevés.
Selon la taille de ses particules constitutives, la silice colloïdale peut être utilisée pour améliorer le mouvement des matériaux ou pour augmenter le frottement de surface.
La silice colloïdale peut également être utilisée comme matériau de référence à la fois pour la taille des particules et le potentiel zêta.
La silice colloïdale La silice est un matériau colloïdal bien connu et caractérisé qui a été étudié à l'aide de diverses techniques d'analyse granulométrique, notamment la spectroscopie acoustique, la diffraction laser et la diffusion dynamique de la lumière.
La silice colloïdale est généralement utilisée en combinaison avec un tampon de polissage en polyuréthane qui présente des vides dans la structure du tampon pour contenir la silice colloïdale.
La silice colloïdale est appliquée à l'aide d'une pompe péristaltique et d'une alimentation goutte à goutte constante similaire à un processus de rodage abrasif conventionnel.
La silice colloïdale est importante pour maintenir l'humidité du processus afin qu'il n'y ait pas de traînée hors du matériau.
Le dioxyde de silice colloïdale est largement utilisé dans les produits pharmaceutiques, cosmétiques et alimentaires.
La petite taille des particules et la grande surface spécifique des silices colloïdales lui confèrent des caractéristiques d'écoulement souhaitables qui sont exploitées pour améliorer les propriétés d'écoulement des poudres sèches dans un certain nombre de procédés tels que la compression et le remplissage de capsules.
Le dioxyde de silice colloïdale est également utilisé pour stabiliser les émulsions et comme agent épaississant et de suspension thixotrope dans les gels et les préparations semi-solides.
Avec d'autres ingrédients d'indice de réfraction similaire, des gels transparents peuvent se former.
Le degré d'augmentation de la viscosité dépend de la polarité du liquide (les liquides polaires nécessitent généralement une plus grande concentration de dioxyde de silice colloïdale que les liquides non polaires).
La viscosité est largement indépendante de la température.
Cependant, les modifications du pH d'un système peuvent affecter la viscosité1.
Dans les aérosols, autres que ceux destinés à l'inhalation, le dioxyde de silice colloïdale est utilisé pour favoriser la suspension particulaire, éliminer la sédimentation dure et minimiser le colmatage des buses de pulvérisation.
Le dioxyde de silice colloïdale est également utilisé comme désintégrant de comprimés et comme agent dispersant adsorbant pour les liquides en poudre.
Le dioxyde de silice colloïdale est fréquemment ajouté aux formulations de suppositoires contenant des excipients lipophiles pour augmenter la viscosité, empêcher la sédimentation pendant le moulage et diminuer la vitesse de libération.
Le dioxyde de silice colloïdale est également utilisé comme adsorbant lors de la préparation de microsphères de cire ; comme agent épaississant pour les préparations topiques; et a été utilisé pour faciliter la lyophilisation de nanocapsules et de suspensions de nanosphères.
-Dans la fabrication du papier, la silice colloïdale est utilisée comme aide au drainage.
-La silice colloïdale augmente la quantité d'amidon cationique qui peut être retenu dans le papier.
-De l'amidon cationique est ajouté comme agent d'encollage pour augmenter la résistance à sec du papier.
-Fonderie d'investissement - utilisé dans des moules
-Un abrasif - pour polir les plaquettes de silicium
-Papier sans carbone
-Catalyseurs
-Absorbant d'humidité
-La silice colloïdale augmente également la densité en vrac et la densité de la poudre et des granulés
-La silice colloïdale est également utilisée dans la lubrification des comprimés
-Nappes de fibres céramiques réfractaires stabilisantes et rigidifiantes
-Revêtements résistants à l'abrasion
-Augmentation du frottement - utilisé pour enduire les sols cirés, les fibres textiles et les voies ferrées pour favoriser la traction
-Antisalissure - remplit les micropores pour empêcher l'accumulation de saleté et d'autres particules dans les textiles
-Surfactant - utilisé pour floculer, coaguler, disperser, stabiliser [homonymie nécessaire] etc.
-Le dioxyde de silicium liquide (silice colloïdale) est utilisé comme agent de collage des vins et des jus.
-Absorbant
-La silice colloïdale est utilisée dans les densificateurs de béton et le béton poli.
-Dans la fabrication de points quantiques, de petits semi-conducteurs utilisés dans divers contextes de recherche scientifique.
APPLICATION DE LA SILICE COLLOIDDALE :
La silice collodiale peut être utilisée dans de nombreuses applications et elle améliore la fonctionnalité d'un nombre toujours croissant de produits.
Pour donner quelques exemples, nos produits améliorent les performances des revêtements à base d'eau en offrant des propriétés anti-solage ainsi qu'une durabilité et une résistance accrues dans les opérations de cimentation.
Choisir la bonne silice colloïdale peut être un défi.
De subtiles différences dans la morphologie des particules, la taille des particules et les espèces ioniques peuvent faire toute la différence.
La silice colloïdale n'a pas toujours été la solution polyvalente pour résoudre les problèmes qu'elle est aujourd'hui.
En fait, les premières silices colloïdales n'étaient pas utiles commercialement car elles étaient trop instables et ne contenaient que de faibles niveaux de silice.
Ce n'est qu'avec la production de silice colloïdale à la fin des années 40 que les applications de la silice colloïdale ont commencé à se développer.
L'une des premières applications de la silice colloïdale était dans les revêtements antidérapants pour les sols.
La silice colloïdale est une étape de polissage final très courante pour l'analyse d'échantillons métallographiques.
C'est parce que la silice colloïdale est généralement garantie pour donner un échantillon sans dommage.
Ces types d'échantillons sont visualisés sous un grossissement élevé, il est donc important, lorsque l'on examine les structures d'un matériau, que les dommages causés par les processus de préparation ne soient pas confondus avec la composition du matériau lui-même.
Pour les logiciels d'analyse de matériaux modernes, une finition sans rayures est essentielle.
Des rayures ou tout autre dommage sur un échantillon peuvent perturber le logiciel en donnant des lectures incorrectes.
Ceci est particulièrement important avec les logiciels de test de dureté.
Pour certains échantillons métallographiques, la composition chimique de la silice colloïdale peut être utilisée pour graver la surface révélant les joints de grains et d'autres structures.
La silice colloïdale est également utilisée comme processus de polissage final après le pré-polissage d'alumine submicronique pour la préparation d'échantillons minéraux prêts pour la diffraction par diffusion d'électrons (EBSD).
La raison de son utilisation est la même que pour toute autre application en ce sens qu'elle donne une surface d'échantillon parfaite et sans dommage.
L'analyse EBSD révèle plus que la diffraction des rayons X standard et est désormais un outil standard pour la structure à petite échelle de l'analyse du squelette corallien intact.
-Densification de béton, ciment et autres matériaux
-Rétention fine dans la fabrication du papier
-Adhésion améliorée des adhésifs à base d'eau
-Amélioration de la friction de surface et des propriétés antidérapantes
-Floculant de filtration des eaux usées
-Reliure de moulage d'investissement
-Enductions textiles anti-salissures
-Aide anti-blocage pour films
-Revêtements de surface résistants aux rayures
-Liant fibre céramique et agent rigidifiant
-Résistance à l'attrition du catalyseur
-Agent de polissage abrasif
-Additif renforçant la résistance des plastiques, du mortier et du béton
-Liants en composés céramiques pour applications à haute température
-Clarification du concentré de vin, de bière et de jus de fruits
-Agents de polissage dans la production de plaquettes et de puces à mémoire
-Un composant des peintures et enduits à base de silicate
-Aide à la rétention dans la fabrication du papier
PROPRIÉTÉS DE LA SILICE COLLOIDDALE :
Ils sont généralement mis en suspension dans une phase aqueuse stabilisée électrostatiquement.
Les silices colloïdales présentent des densités de particules comprises entre 2,1 et 2,3 g/cm3.
La plupart des silices colloïdales sont préparées sous forme de suspensions monodispersées avec des tailles de particules allant d'environ 30 à 100 nm de diamètre.
Des suspensions polydispersées peuvent également être synthétisées et ont à peu près les mêmes limites de taille de particule.
Les particules plus petites sont difficiles à stabiliser tandis que les particules bien supérieures à 150 nanomètres sont sujettes à la sédimentation.
Les silices colloïdales sont produites dans une variété de qualités qui varient selon un certain nombre de facteurs.
La taille des particules varie généralement de 5 nm à 40 nm, et la distribution de la taille des particules peut varier d'étroite à large en fonction du processus de fabrication.
La silice colloïdale standard est stable à un pH de 8 à 10,5 et porte une charge de surface anionique qui est stabilisée avec du sodium ou de l'ammonium.
Dans certaines qualités, certains des atomes de silicium dans la particule de silice sont remplacés par des ions aluminate pour permettre une stabilité améliorée dans une plage de pH plus large, généralement de 3,5 à 10,5.
La silice colloïdale peut également être produite pour porter une charge de surface positive qui est stable dans la plage de pH acide.
Ceci est accompli en modifiant la surface de la particule avec de l'aluminium et en stabilisant la charge de la particule avec un anion chlorure.
-Tailles de particules de 3 à 100 nm
-Concentrations en silice de 7 à 50%
-Surface spécifique 40 à 800 m²/g (selon Sears)
-Modifications spécifiques à l'application (par exemple, stabilisé à l'ammonium, modifié à l'aluminate, cationique, etc.)
-Distributions granulométriques définissables (étroites, larges, monomodales ou bimodales, etc.)
FABRICATION DE SILICE COLLOIDDALE :
Les silices colloïdales sont le plus souvent préparées dans un processus en plusieurs étapes où une solution de silicate alcalin est partiellement neutralisée, conduisant à la formation de noyaux de silice.
Les sous-unités des particules de silice colloïdale sont typiquement dans la plage de 1 à 5 nm.
Le fait que ces sous-unités soient réunies ou non dépend des conditions de polymérisation.
L'acidification initiale d'une solution de verre soluble (silicate de sodium) donne Si(OH)4.
Si le pH est réduit en dessous de 7 ou si du sel est ajouté, alors les unités ont tendance à fusionner en chaînes.
Ces produits sont souvent appelés gels de silice.
Si le pH est maintenu légèrement du côté alcalin du neutre, les sous-unités restent séparées et elles se développent progressivement.
Ces produits sont souvent appelés silice précipitée ou sols de silice.
Les ions hydrogène de la surface de la silice colloïdale ont tendance à se dissocier en solution aqueuse, produisant une charge négative élevée.
La substitution de certains atomes de Si par Al est connue pour augmenter la charge colloïdale négative, surtout lorsqu'elle est évaluée à pH inférieur au point neutre.
En raison de la très petite taille, la surface spécifique de la silice colloïdale est très élevée.
La silice colloïdale est stabilisée par ajustement du pH puis concentrée, généralement par évaporation.
La concentration maximale pouvant être obtenue dépend de la taille des particules.
Par exemple, des particules de 50 nm peuvent être concentrées à plus de 50 % en poids de solides tandis que des particules de 10 nm ne peuvent être concentrées qu'à environ 30 % en poids de solides avant que la suspension ne devienne trop instable.
PRODUCTION DE SILICE COLLOIDDALE :
Le dioxyde de silice colloïdale est préparé par hydrolyse à la flamme de chlorosilanes, tels que le tétrachlorure de silicium, à 18008°C à l'aide d'une flamme hydrogène-oxygène.
Un refroidissement rapide à partir de l'état fondu pendant la fabrication fait que le produit reste amorphe.
STOCKAGE DE LA SILICE COLLOIDDALE :
La silice colloïdale est hygroscopique mais adsorbe de grandes quantités d'eau sans se liquéfier.
Lorsqu'elle est utilisée dans des systèmes aqueux à un pH de 0 à 7,5, la silice colloïdale est efficace pour augmenter la viscosité d'un système.
Cependant, à un pH supérieur à 7,5, les propriétés d'augmentation de la viscosité du dioxyde de silice colloïdale sont réduites ; et à un pH supérieur à 10,7, cette capacité est entièrement perdue puisque le dioxyde de silicium se dissout pour former des silicates.
La poudre de silice colloïdale doit être conservée dans un récipient bien fermé.
SYNONYME:
Quartz
Dioxosilane
Cristobalite
La terre de diatomées
Gel de silice
Tridymite
Sable
112945-52-5
Terre infusoire
Anhydride silicique
KIESELGUHR
14808-60-7
Aérosil
Silice cristalline
Silice diatomée
dicalité
Wessalon
Verre
Ludox
Nyacol
Zorbax sil
112926-00-8
Silice amorphe
Cab-O-sil
Christensénite
Crystoballite
Oxyde de silicium (IV)
61790-53-2
Terre siliceuse
Silice amorphe synthétique
Silice amorphe
QUARTZ (SIO2)
Silice colloïdale
60676-86-0
Calcédoine
diatomite
Agate
Cab-o-sil M-5
Silice colloïdale
Cristobalite (SiO2)
Silice fondue
Verre de quartz
NOM IUPAC :
Silice colloïdale amorphe
SILICE AMORPHE
Silice amorphe
Silice amorphe
silice amorphe
Dioxyde de silice amorphe
Dioxyde de silicium amorphe hydraté
Dioxyde de silicium
Dioxosilane
dioxosilane
dioxoslian
Silice pyrogénée
Poudre d'aérogel JIOS Aerova
Kieselgel
Kieselsäuren, amorphe
N / A.
oxid křemičitý (amorfní)
Silice amorphe précipitée
quartz
NOM COMMERCIAL :
ABSIL -100
ABSIL-HC
transporteur AC6120
Acematt [silice précipitée]
Silice Admafine
AÉROPERL
Aeroperl [silice, fumée, pyrogène]
AEROSIL [Silice pyrogénée pyrogénée]
Airlica
Alusilica
Système ApART™, système de catalyseur ApART™
ARSIL
Catalyseurs d'hydrotraitement ART
BARIAQUE
BARIFINE
BECOSORB
