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硅溶胶的粒度测试
硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或其他溶剂中的分散液,属胶体溶液,无臭、无毒。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水及羟基,故硅溶胶也可以表述为SiO2.nH2O。国际知名硅溶胶品牌有杜邦以及格雷斯的LUDOX系列。硅溶胶的用途非常广泛,其性能如下:
1. 由于胶体粒子微细(10~20nm),有相当大的比表面积,粒子本身无色透明,不影响被覆盖物的本色。
2. 粘度较低,水能渗透的地方都能渗透,因此和其它物质混合时分散性和渗透性都非常好。
3. 当硅溶胶水分蒸发时,胶体粒子牢固地附着在物体表面,粒子间形成硅氧结合,是很好的粘合剂。
不同用途的硅溶胶对其性能指标的要求各异,但无论何种用途,硅溶胶的粒径和分散度都是最重要的指标。为获得一定分布、一定大小胶粒的硅溶胶,在制备过程中必须控制其生长速度。
选取型号为Ludox TM-50,AS-30的硅溶胶作为被测样品,使用OPT-919SZ纳米粒度仪测量硅溶胶的粒度,测量温度为25°C。OPT-919SZ基于动态光散射法,使用累积分析法求解平均粒径和多分散系数,利用非负约束正则化算法反演颗粒粒度分布,图1、图2为测量的光强自相关函数和获得的颗粒粒度分布。实验数据表明:使用OPT-919SZ能准确检测出硅溶胶的粒度分布,可以用于指导硅溶胶制备工艺参数的调整。
图1 硅溶胶Ludox TM-50的光强自相关函数和测量的颗粒粒度分布
图2 硅溶胶Ludox AS-30的光强自相关函数和测量的颗粒粒度分布
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