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硅溶胶精密铸造厂家解读硅溶胶工艺方法

根据不同的工艺路线，制备硅溶胶的方法主要有：离子交换法、单质硅溶解法、直接酸中和法、胶溶法、电解电渗析法等等。其基本原理都是去掉易溶于水的钠离子。根据我公司实际需要，主要介绍以下几种。
2.1.1离子交换法
离子交换法又称为粒子增长法。这种方法采用水玻璃为原料，经过离子交换反应，晶种的制备，粒子增长反应，浓缩，纯化等过程制备出硅溶胶产品。
离子交换法的具体过程为：
(1)离子交换反应
首先将水玻璃用蒸馏水稀释，按一定流速通过阳离子交换树脂层，使水玻璃中Na+与阳离子交换树脂上的H+进行离子交换，并随时取样检查。此时，水玻璃中的Na+已被去除，H+与水玻璃中的SiO32-离子化合成具有活性的聚硅酸溶液稀液流出。离子交换反应式为：
再把从阳离子交换树脂流出的聚硅酸溶液稀液通过阴离子树脂交换柱，去除液体中的阴离子(C1-)，使体系达到更加稳定的状态。当阴柱流出液中的阴离子(C1-)浓度达到一定数值时，需要NaOH溶液进行树脂再生；而当阳离子交换树脂进行离子交换后，已失去交换能力，需用盐酸稀液洗涤，用HCl中的H+离子取代RSO3Na+树脂上的Na+，而使树脂再生。这样就得到了高纯的弱酸性聚硅酸溶胶。
经离子交换后生成的聚硅溶液浓度很低、稳定性很差，其pH=2～3，需加入少量的稳定剂如NaOH溶液。加稳定剂必须定量快速的一次性加完。并迅速搅拌，以尽快超越中性区使溶胶很快达到pH=8.5～10.5，即溶液呈稳定状态的区域。
(2)晶种的制备
将上述制得的添加稳定剂后的聚硅酸溶液进行结晶。由结晶学原理可知，要形成一个新的溶胶相，就必须经过2个阶段，即晶核的形成和晶体的长大，2个过程共同影响胶粒的大小。由此得到的含有胶粒的溶液就称为母液。
(3)粒子增长反应
就是晶体的长大，即将聚硅酸溶液按一定速度加入母液中。此步骤关键在于加入聚硅酸溶液的速度，过快或是过慢均不利于形成粒径大小适宜、分布均匀且保证胶粒是逐渐长大的硅溶胶。
(4)浓缩
结晶所得的聚硅酸溶胶中所含二氧化硅的量较低，可采取加热蒸发浓缩、超滤机浓缩、真空减压浓缩等方法进行浓缩。浓缩过程中，要不断取样化验，待达到浓度要求时即可制得硅溶胶。
(5)纯化
上述所制产品含有少量杂质，可用离心分离法除去杂质，制得较纯的硅溶胶产品。

上一个：我国硅溶胶精密铸造的发展情况下一个：精密铸造的工艺流程分析