纳米硅由纯的无定形纳米二氧化硅构成。颗粒直径小于5纳米,颗粒范围狭小。纳米硅粉是新一代光电半导体材料,具有较宽的间隙能半导体,也是高功率光源材料。
纳米硅粒子有较大的比表面,无色透明;粘度较低,渗透能力强,分散性能好。
纳米硅的二氧化硅粒子是纳米级别,其粒径小于可见光光波长度,不会对可见光形成反射和折射等现象,因此不会使涂料表面消光。
1. 可与有机物反应,作为有机硅高分子材料的原料
2. 金属硅通过提纯制取多晶硅。
3. 金属表面处理。
4. 替代纳米碳粉或石墨,作为锂电池负极材料,大幅度提高锂电池容量。
5. 半导体微电子封装材料。
6. 汽车美容产品中:增加光泽,填补表面细微裂纹
一、纳米硅在涂料上的应用
纳米技术在涂料产品中的完美应用,要包括内墙、外墙、抗菌乳胶漆、底漆等几十个品种。产品性能得到大大的提高:纳米特有的双疏性,不粘水,不粘油,耐洗刷达上万次;超强附着力和弹性,不空鼓,不起皮,不开裂;纳米材料紫外线屏蔽功能,大大提高了耐老化性,长久不褪色,使用寿命达十几年;独特的光催化作用、自洁功能,可防霉杀菌,净化空气。
根据涂料应用场合:
1、外墙涂料
若用户需提高涂料的抗老化、耐擦洗、抗沾污性能,对于中涂料,建议单用或与结合使用。前者加量为1—5%,后者加量为纳米氧化钛为0.5-3%,纳米硅为0.5—2%,对于中低档涂料,纳米材料加量为1-2%,主要用纳米氧化硅,不用或少用纳米氧化钛。一般而言,在成本允许范围内纳米材料用量尽可能用高的百分比,在对成本有严格控制的情况下,建议客户通过试验确定的纳米材料添加量使之有着很好的性价比。
2、内墙涂料
若用户对室内空气质量有较高要求时,可用纳米氧化钛或米负离子粉来净化空气,用纳米抗菌材料或用纳米氧化锌来提高抗菌、防霉性能。用户可通过结合使用纳米氧化钛和纳米氧化硅来提高涂料的流平性、抗沾污性能和增稠性能,建议用量(1—3%),单用,复合皆可,采用负离子和锐钛型纳米氧化钛可以提高涂料净化空气的能力。
3、特殊涂料
①抗静电涂料,用于机房等抗静电要求高的场所;
②耐磨涂料,采用纳米氧化锆、纳米氧化钴等可显着提高涂料的硬度和耐磨性;
③耐腐蚀涂料,纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锌单独或组合使用可提高涂料的抗腐蚀性能,尤其是抗海水腐蚀能力;
④防火涂料,如果对涂料的防火性能有要求时,建议使用纳米氧化镁,添加量分别为0.5-5%。
二、纳米硅在锂电池中的应用:
由于纳米硅对与锂电池的高吸收率,将纳米硅用与锂电池可以大幅度提高锂电池的容量(理论可以达到4000mA/h),同时利用世界先进技术,将纳米硅粉表面包覆石墨,组成Si-C复合材料,可以有效的降低由于硅吸收锂离子时的膨胀,同时可以加大与电解液的亲和力,易与分散,提高循环性能。
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