纳米氧化硅的作用，纳米二氧化硅的用途

　　由于纳米SiO2的量子尺寸、量子隧道效应和它的特殊光、电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象以及高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性，使纳米SiO2可广泛应用于诸多领域，几乎涉及所有应用SiO2粉体的行业，为传统产品的提档升级换代带来划时代的意义！目前，纳米二氧化硅主要应用在以下领域：

　　1、在生物医学工程中的应用

　　20世纪80年代初，人们开始利用纳米微粒实现细胞分离，建立用纳米SiO2微粒进行细胞分离的新技术。该法主要是先制备纳米SiO2微粒（粒径15~20nm），再将其表面包覆单分子层，包覆层的选择主要根据所要分离的细胞种类而定，然后制取含有多种细胞的聚乙烯毗咯烷酮胶体溶液；接着将纳米SiO2包覆粒子均匀分开到含有多种细胞的聚乙烯毗咯烷酮胶体溶液中；再通过离心技术，利用密度梯度原理将所需要的细胞分离出来。此法的优点是易形成密度梯度，实现纳米SiO2粒子与细胞的快速分离，而且纳米SiO2粒子一般不会与胶体溶液和生物溶液反应，也不会污染生物细胞。纳米SiO2具有高吸收性、分散性、增稠性，在药物制剂中得到了广泛的应用。如在雷尼替丁、甲晴米胺、派仑西平等药物中，加入少量的纳米SiO2可改变其流动性；加入少量的纳米SiO2于灰黄霉素中，可改变其溶解速度，即改变难溶药物在水中的分散性和吸收性；加入少量的纳米SiO2于含有阿司匹林的药粉中，会改变药粉的抗静电性。

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　　2、在光学领域中的应用

　　纳米材料合成的单层薄膜和多层薄膜主要用来作为红外线反射材料。纳米微粒的膜材料在灯泡工业中有着良好的应用前景。20世纪80年代以来，人们用纳米SiO2和TiO2制成多层干涉膜，衬在灯泡罩的内壁，结果不但透光率好，而且有很强的红外反射能力，有这种多层膜的灯泡可节电13.15％。纳米微粒作为光纤材料可以大大降低光导纤维传输损耗。高纯度的纳米SiO2作为光导纤维，对波长大于600nm的光的传输损耗小于10db/km，此值比以常规SiO2材料的光传输损耗小许多倍。

　　3、在电子封装材料中的应用

　　高纯球形纳米SiO2作为一种新型紧缺矿物材料，由于其具有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能，在电子、电器等诸多领域具有广阔的应用前景，是大规模集成电路封装所必需的主要原材料。

　　目前，国内外的电子封装材料大多为高聚物，其中，采用广泛的是填充70%~90%高纯球形纳米二氧化硅粉的环氧树脂。环氧树脂的高吸水率和粘度限制了它在大规模集成电路中的应用，可以向环氧树脂中添加大量二氧化硅微粉，这样可降低塑封料的热膨胀系数、吸水率、内部应力、收缩率和改善热导率。

　　4、在橡胶改性中的应用

　　橡胶是一种伸缩性优异的弹性体，但其综合性能并不令人满意，生产橡胶制品过程中常需在胶料中加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性，但由于炭黑的加入使得制品均为黑色，且档次不高。而纳米SiO2在我国的问世为生产出色彩新颖、性能优异的新一代橡胶制品奠定了物质基础。

　　5、在涂料中的应用

　　纳米SiO2具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收，红外反射特性。它添加到涂料中能令涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加了涂料的隔热性。纳米SiO2具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，能在涂料干燥时形成网状结构，同时增加了涂料的强度和光洁度，而且还提高了颜料的悬浮性，能保持涂料的颜色长期不变。在建筑内外墙涂料中，若添加纳米SiO2可明显改善涂料的开罐效果，涂料不分层，具有触变性、防流挂、施工性能良好，尤其是抗沾污性能大大提高，具有优良的自清洁能力和附着力。纳米SiO2还可与有机颜料配用，可获得光致变色涂料。

　　6、在塑料工程中的应用

　　将纳米SiO2作为添加剂添加到塑料中，不仅起到常规SiO2所起的补强效果，而且它还可使塑料具有许多新的特性。将纳米SiO2用于对光学塑料的表面改性，可以在塑料表面形成硬涂层，改善了塑料表面的耐磨性和抗划伤性。如日本板硝子公司利用PLD法在塑料表面形成附着力强的致密纳米SiO2薄膜，从而获得改善耐候性、耐药品性、耐磨性、赋予防污性、提高无机物质的附着性等优良的效果。纳米SiO2若用于半透明塑料薄膜，可提高薄膜的透明度、强度和韧性，防水性能也大大提高，这类薄膜可以作为特殊用途的薄膜。在通用塑料中，若加入纳米粒子能使其达到工程塑料的性能。如将纳米SiO2加入聚丙烯中，其强度可与工程塑料尼龙相媲美。

　　7.在颜料中的应用

　　有.机颜料虽具有鲜艳的色彩和很强的着色力，但一般它的耐光、耐热、耐溶剂和耐迁移性能往往不及无机颜料。研究人员通过添加纳米SiO2对有机颜料进行表面改性处理，不但使颜料抗老化性能大幅提高，而且亮度、色调和饱和度等指标也均出现一定程度的提高，极大地拓宽了有机颜料的档次和应用范围。

　　8、在粘结剂和密封胶中的应用

　　密封胶、粘结剂是量大、面广、使用范围宽的重要产品。它要求产品粘度、流动性、固化速度达限定条件。据报道，国外在这个领域的产品已经采用纳米材料作添加剂，而纳米SiO2是推荐材料。其作用机理是在纳米SiO2表面包覆一层有机材料，使之具有亲水特性，将它添加到密封胶中能很快形成一种硅石结构，即纳米SiO2形成网络结构，控制胶体流动，固化速率加快，提高粘接效果，同时由于颗粒小更增加了胶的密封性。

　　9、在陶瓷制品中的应用

　　陶瓷具有高抗压强度、耐蚀耐热、绝缘性好等特点，其缺点是质脆，需要高温烧制。研究者们在陶瓷制品中添加适量的纳米SiO2，大大降低了陶瓷制品的脆性，使其韧性提高几倍甚至几十倍，光洁度也明显提高，还使陶瓷能在较低的温度下烧制。此外，纳米SiO2在陶瓷过滤网、刚玉球等陶瓷产品中应用效果也较为显著。