Dans le vaste domaine de la science des matériaux, Silice colloïdale à faible teneur en sodium joue un rôle important dans de nombreuses industries telles que les revêtements, le moulage et les textiles en raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques. Cet article explorera le processus de préparation de ce matériau haute performance et présentera son processus de transformation des matières premières aux produits finis.

La première étape de la préparation de la silice colloïdale à faible teneur en sodium consiste à sélectionner les matières premières appropriées. Les principales matières premières sont le tétrachlorure de silicium (SiCl₄), l'eau (H₂O), ainsi que l'hydrogène (H₂) et l'oxygène (O₂) comme catalyseurs. Ces matières premières doivent subir un contrôle de qualité strict pour garantir la pureté et les performances du produit final. Lors de la phase de prétraitement, les matières premières doivent généralement être purifiées pour éliminer les impuretés. En particulier, le tétrachlorure de silicium, en raison de sa réactivité élevée et de sa toxicité potentielle, doit être utilisé dans des conditions fermées et sûres pour garantir la sécurité de la production et le respect de l'environnement. L'étape principale de la préparation de la silice colloïdale à faible teneur en sodium est la réaction d'hydrolyse en phase gazeuse, qui est généralement effectuée dans un réacteur spécial capable de contrôler avec précision des paramètres tels que la température, la pression et le débit de gaz. Dans le réacteur, le tétrachlorure de silicium gazeux est mélangé à de l'hydrogène et de l'oxygène dans une certaine proportion et subit une réaction d'hydrolyse dans des conditions de température élevée. L'équation de la réaction peut être grossièrement exprimée comme suit : SiCl₄ 2H₂O → SiO₂ 4HCl. Dans la production industrielle réelle, les conditions de réaction sont plus compliquées et impliquent plusieurs étapes et intermédiaires. En contrôlant avec précision les conditions de réaction, telles que la température, la pression et la composition du gaz, des particules de silice ayant une granulométrie uniforme et une bonne dispersion peuvent être générées. Afin d'obtenir des produits à faible teneur en sodium, des additifs spécifiques doivent être ajoutés pendant la réaction ou des processus de post-traitement spécifiques doivent être utilisés pour réduire la teneur en sodium du produit final. Une fois la réaction terminée, le mélange résultant doit subir des étapes de séparation et de purification pour extraire la silice colloïdale, qui comprennent généralement des étapes de filtration, de lavage, de séchage et autres. Pendant le processus de filtration, les particules de silice sont séparées des matières premières et des sous-produits n'ayant pas réagi par un milieu filtrant approprié, puis les particules de silice sont lavées plusieurs fois pour éliminer les impuretés résiduelles et le sel. Enfin, les particules lavées sont séchées pour obtenir le produit final de silice colloïdale à faible teneur en sodium.

Le processus de préparation de la silice colloïdale de type faible en sodium est un processus complexe et délicat impliquant plusieurs étapes et le contrôle de paramètres clés. En optimisant continuellement le processus de préparation et en améliorant le niveau de technologie de production, des produits de silice colloïdale de meilleure qualité et à faible teneur en sodium peuvent être produits pour répondre à la demande croissante du marché.