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 氣相法二氧化硅產(chǎn)品性能特點

寧夏福泰硅業(yè)有限公司新材料分公司

一、氣相法納米工藝簡述

氣相法二氧化硅，是用氫氧火焰燃燒產(chǎn)生的高達1100~1800℃水蒸氣（H₂O）迅速水解上述氣化后的氯硅烷，均在氣相條件下，生成納米級（7~40nm）的原生粒徑二氧化硅顆粒，經(jīng)聚集、脫酸處理后得到氣相法二氧化硅。因其具有極大的比表面積及大量表面羥基結構等特性，使其在膠體中表現(xiàn)出極大地補強性、增稠性、觸變性和防沉降性能，使得其應用非常廣泛。

二、 氣相法二氧化硅生產(chǎn)技術差距

因不同納米粒徑其表現(xiàn)出的增稠性、觸變性和防沉降性能大不相同。在實際應用中要求產(chǎn)品原生粒徑的大小一致性要好，而原生粒徑的大小又主要取決于合成時水蒸氣溫度區(qū)域的一致性。我們國家的氣相法納米二氧化硅的生產(chǎn)技術，是二十世紀六十年代因航空發(fā)展需要從烏克蘭引進的中試裝置技術基礎上不斷改進的。產(chǎn)能從當時的年產(chǎn)50噸，擴大到年產(chǎn)1000噸。但始終沒有解決合成爐火焰溫度場強一致性的技術難題，內(nèi)中外火焰溫度相差較大，使得同一批產(chǎn)品原生粒徑大小相差較大，產(chǎn)品一致性及氣硅聚集后的子鏈結構較差，在實際應用性能上與國外德固賽、瓦克、卡博特等有加大差距。

三、 寧夏福泰硅業(yè)有限公司及氣相法二氧化硅生產(chǎn)技術

寧夏福泰硅業(yè)有限公司成立于2011年，專業(yè)生產(chǎn)多晶硅合成原料三氯氫硅（SiHCl₃）,從2015年開始在原公司合成技術的基礎上，吸收了一批高科技人才，重點研究氣相法納米二氧化硅生產(chǎn)技術，通過不斷消化吸收國內(nèi)外先進的生產(chǎn)技術及理念，進行了如下技術的研究和攻關：

水冷式密閉大產(chǎn)能全預混氫氧火焰燃燒爐的設計和制造；風冷式高效全預混燃燒器的設計與制造；多級水冷聚集器的數(shù)據(jù)計算和材質(zhì)選擇與制造；氣固分離器的有效密封結構設計及制造；臥式脫酸爐的供熱方式和裝備可靠性設計與制造；臥式脫酸爐的腔室分布以及氣體分布器的設計與制造；生產(chǎn)配方的合理計算、質(zhì)量和產(chǎn)量的調(diào)試以及系統(tǒng)平衡分析及自動化控制程序編制。申請了10項國家發(fā)明專利。

   該項目屬于2019年寧夏回族自治區(qū)重點技改項目，文件號：【寧工信技改發(fā)（2019）79號】。于2019年8月按預定計劃正式投產(chǎn)運行，因采用了先進的合成技術，解決了內(nèi)中外火焰溫度一致性的技術難題，產(chǎn)品原生粒徑一致性較好，單線產(chǎn)能首先在國內(nèi)突破了年產(chǎn)5000噸。產(chǎn)品投放市場，實際指標測試及應用性能達到了國際先進水平，在硅橡膠及硅樹脂等某些高端產(chǎn)品的應用領域，以較高的性價比取代了進口產(chǎn)品，降低了部分使用氣相法納米二氧化硅作為性能添加劑的國內(nèi)高端產(chǎn)品制造企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2020年5月該項目由寧夏科技廳推薦，向科技部申報了國家重點科技項目“科技助力經(jīng)濟2020”重點專項，項目編號：SQ2020YFF0425199。

四、 福泰硅業(yè)氣相二氧化硅產(chǎn)品牌號及應用特點

A-200R,比表面積175±10m²/g，PH值=4.0-4.3，主要用于中透、高透硅酮膠。

A-200，比表面積210±10m²/g，PH值=4.0-4.3，主要用于高溫膠、美縫劑。

A-200KR, 比表面積150±10m²/g，PH值=4.0-4.3，主要用于中性、酸性硅酮膠。

A-200K, 比表面積210±10m²/g，PH值=4.0-4.3,主要用于美縫劑、電子密封膠。

A-300，比表面積300±10m²/g，PH值=4.0-4.3,主要用于液體膠

A-380， 比表面積380±10m²/g，PH值=4.0-4.3,主要用于液體膠。