白炭黑的制造方式

白炭黑（主要成分为二氧化硅）的核心制作方式分为沉淀法和气相法两大类，此外还有溶胶-凝胶法等辅助工艺。

1. 沉淀法（Precipitated Silica）

这是目前工业生产中应用最广、成本较低的方法，主要用于橡胶、轮胎、涂料等领域。

• 核心原理：通过可溶性硅酸盐（如硅酸钠，俗称水玻璃）与酸类（如硫酸、盐酸）反应，生成不溶于水的二氧化硅沉淀，再经过滤、洗涤、干燥、粉碎得到产品。

• 关键特点：

◦ 产品粒径较大（通常10-100nm），比表面积相对较低。

◦ 颗粒表面含有较多羟基，分散性较好，易与橡胶等有机材料结合。

◦ 生产成本低，产量大，适合工业化大规模生产。

2. 气相法（Fumed Silica）

该方法生产的白炭黑纯度高、性能优异，主要用于高端领域，如化妆品、电子、精密橡胶等。

• 核心原理：在高温（1000-1800℃）下，使挥发性硅化合物（如四氯化硅、甲基三氯硅烷）与氧气、氢气混合燃烧，发生水解或氧化反应，生成气态二氧化硅，再经冷却、聚集、捕集得到超细粉末。

• 关键特点：

◦ 纯度极高（SiO₂含量≥99.8%），粒径极小（通常5-50nm），比表面积大。

◦ 分散性、补强性和增稠性优异，但生产成本高，产量相对较低。

3. 其他辅助方法

• 溶胶-凝胶法：以硅醇盐为原料，通过水解、缩聚反应形成溶胶，再凝胶化、干燥得到产品，适合制备高纯度、特定结构的白炭黑，多用于科研或高端材料领域。

• 石英砂熔融法：将石英砂与纯碱等助熔剂混合熔融，再经酸解、沉淀等步骤制得，工艺相对传统，目前应用较少。