Ränidioksiid, on asünteetiliselt toodetud ränidioksiidi amorfne vorm(keemiline valem: SiO2·nH2O). See ei ole süsimust ega musta värvi, kuid avalge, mittetoksiline, lõhnatu, amorfne peen pulber.
nimi"valge süsimusta" pärineb sellesttugev tugevdav jõudlus. Teatud rakendustes-eriti kummitööstuses-võib see osaliselt või täielikult asendada traditsioonilise tahma, olles samal ajal valge, sellest ka nimi.
1. Suur eripind:
Osakesed on sisemiselt poorsed ja väga suure pindalaga, mis on suurepäraste adsorptsiooni-, tugevdus- ja dispersiooniomaduste aluseks.
2. Kõrge hajutatavus:
Pärast pinnatöötlust saab seda paljudes süsteemides ühtlaselt hajutada.
3. Keemiline stabiilsus:
Vastupidav kõrgetele temperatuuridele, mitte{0}}süttiv, happe-kindel (va vesinikfluoriidhape) ja tagab hea elektriisolatsiooni.
4. Paksendamine ja tiksotroopia:
Moodustab vedelates süsteemides kolme-mõõtmelise võrgustiku struktuuri, mis tagab hea paksenemise ja tiksotroopse käitumise (puhkuseasendis paks, nihkejõu mõjul õhem).
5. Tugevdav toime:
Parandab oluliselt kummi ja elastomeeride mehaanilisi omadusi, nagu tõmbetugevus, rebenemistugevus ja kulumiskindlus.
1. Aurutatud (pürogeenne) protsess:
- Toodetud ränitetrakloriidi hüdrolüüsil kõrgel{0}}temperatuuril vesinik-hapnikuleegis.
- Äärmiselt kõrge puhtusaste (SiO₂ > 99,8%), väga väike osakeste suurus (nano-skaala) ja silmapaistev tugevdav jõudlus; tuntud kuisuitsutatud ränidioksiid.
- Kõrge hind; kasutatakse peamiselt tipptasemel{0}}rakendustes, nagu silikoonkumm, katted ja liimid.
2. Sadestamise protsess:
- Kvartsliivast ja soodat kasutatakse naatriumsilikaadi (vesiklaasi) tootmiseks, mis seejärel reageerib happega (tavaliselt väävelhappega). Sade pestakse, kuivatatakse ja jahvatatakse.
- Eripind ja tugevdus on pisut madalamad kui suitsutatud ränidioksiidil, kuid maksumus on palju madalam.
- Moodustab suurema osa sadestunud ränidioksiidi kogutoodangust ja seda kasutatakse laialdaselt kummi-, plasti-, hambapasta-, sööda- ja muudes valdkondades.
1. Kummitööstus (kõige suurem rakendus):
- Rohelised rehvid:Kõige olulisem läbimurderakendus. Rehvide turvisegudele lisamisel vähendab sadestunud ränidioksiid märkimisväärselt veeretakistust ja kütusekulu, parandades samal ajal haardumist märjal teel ja kulumiskindlust. Toimivus paraneb veelgi, kui seda kasutatakse koos silaani sidumisvahenditega.
- Kinga tallad:Parandab kulumiskindlust, libisemiskindlust ja paindlikkust.
- Muud kummitooted:Näiteks voolikud, tihendid ja konveierilindid, kus seda kasutatakse tugevdava täiteainena.
2. Silikoonkumm:
- Aurutatud ränidioksiid on silikoonkummi asendamatu tugevdav materjal, mis on võimeline suurendama selle tugevust kümneid kordi.
3. Igapäevased keemiatooted:
- Hambapasta:Toimib esmase abrasiivi ja paksendajana, eemaldades õrnalt hambakattu ilma hambaemaili kahjustamata.
- Kosmeetika:Kasutatakse adsorbendina, paksendajana ja päikesekaitsevahendina (nt nano-TiO₂ või ZnO kandjana).
4. Toidu- ja söödatööstus:
- Kasutatakse paakumisvastase ainena-, et vältida pulbriliste toitude (nt piimapulber, kohvikoor ja maitseained) ja söödade niiskuse imendumist ja kokkukleepumist.
5. Katted, tindid ja liimid:
- Toimib tiksotroopse ja settimisvastase ainena, hoides ära pigmendi settimise ladustamise ajal ja longus pealekandmise ajal.
6. Muud väljad:
- Agrokemikaalid:Kasutatakse kandjana voolavuse parandamiseks.
- Paberi valmistamine:Kasutatakse täite- ja matistamisainena.
- Farmaatsiatooted:Kasutatakse ravimikandjana ja lagundajana.
- Keskkonnakaitse:Kasutatakse reoveepuhastuses adsorbendina.
- Roheline areng:
Kuna ülemaailmne rõhk on energiasäästmisel ja keskkonnakaitsel, aitab roheliste rehvide kasvav kasutuselevõtt jätkuvalt kaasa sadestatud ränidioksiidi, eriti hästi hajuvate rehvide turu kasvu.
- Funktsionaliseerimine:
Pinna modifitseerimise ja muude tehnoloogiate abil töötatakse välja spetsiaalseid ränidioksiidi tooteid (nt hüdrofoobsed, suure{2}adsorptsiooniga, suure-läbipaistvusega tüübid), et laiendada rakendusi kõrgtehnoloogilistes valdkondades.
- Nano{0}}skaala arendus:
Nano-skaalal suitsutatud ränidioksiid on leidnud sügavamat rakendust arenenud valdkondades, nagu komposiitmaterjalid, elektroonika, infotehnoloogia ja biomeditsiin.
sadestunud ränidioksiid on suure jõudlusega{0}}multifunktsionaalne silikaatmaterjal, millel on lai valik rakendusi. Alates igapäevastest toodetest, nagu hambapasta ja rehvid kuni tipptasemel-silikoonkummi ja kõrgtehnoloogiliste komposiitideni, mängib see asendamatut rolli ning seda peetakse sageli kaasaegses tööstuses ja igapäevases tööstuses oluliseks "tööstuslikuks naatriumglutamaadiks".