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二氧化硅：气相二氧化硅粉末流动测量

相关领域:建筑工业，化学工业，化妆品工业，涂料工业

气相二氧化硅被广泛用于材料填料以及流动添加剂等工业领域。安东帕的粉体测试单元能够

测量气相二氧化硅的压力降，内聚强度以及除气行为，并通过剪切流动实验，考察其气力输送性

能，从而优化设计其颗粒尺寸和比表面积。

2实验部分

2.1实验样品

分析了两种气相二氧化硅样品(Aerosil®,Evonik

IndustriesAG,Essen,Germany)。样品A(Aerosil®R974)

是一种疏水性二氧化硅，其被二甲基二氯硅烷处理过，

2

比表面积为150-190m/g。样品B(Aerosil®R106)被

八甲基环四硅氧烷处理过，其也是一种疏水性酸，比表

2

面积为220-280m/g。

2.2测试装置

1引言

测试装置如图1所示，采用配置粉末测试单元的安东帕

火成二氧化硅，也叫气相二氧化硅，属于二氧化硅族群，

MCR502流变仪。玻璃原料的孔隙率为10-16μm，并

其分子式为SiO。气相二氧化硅通过火焰水解法制备得

2在采用铟锡氧化物涂覆玻璃。此外，我们还采用了双叶

到，也就是所谓的“Aerosil®工艺”，得到的无定形SiO2搅拌桨作为测量转子。

粒子的颗粒尺寸在7-40nm之间(初级粒子)，比表面积

2

为50-80m/g。然而，这些例子并不稳定，会团聚形成

粒径在0.1-100μm的聚集体。通过改变制备工艺参数可

以调控颗粒的尺寸，形貌以及比表面积，进而优化气相

二氧化硅的功能性质。气相二氧化硅可以作为填充材料

来改善其他材料的技术特性，比如稳定液体介质中的固

体颗粒，增强颜色深度或是改善流动性。表1选择了一

些涂料体系并列出了其气相二氧化硅的含量。

表1.不同涂料体系中气相二氧化硅的含量

涂料体系气相二氧化硅含量[%]

工业涂料0-2

汽车涂料0-2

印刷油墨0-2

粉末涂料0-1图1.配置粉末测试单元的安东帕MCR流变仪

D431A007EN-A1

2.3压力降

压力降考察用于测定使样品完全流态化所需要的气流速

度。因此，通过提高流入样品的气流速度，并记录粉体

单元内的压力，当粉末达到完全流态化的时候，粉体单

元内在产生一个压力降后就会保持恒定的压力信号。而

这个空气流速就会作为以后测试时的样品制备流速。通

过这种方式，颗粒之间的