Silica sol còn được gọi là silica sol, công thức phân tử là SIO2 ·xH₂O, là dung dịch keo được hình thành bởi polyme polymolecular axit silicic, các hạt polyme thường ở kích thước 7 ~ 20nm, nếu sử dụng công nghệ xử lý đặc biệt cũng có thể tạo ra kích thước hạt lớn hơn silica sol. Các hạt polyme silica sol có thể phân tán không chỉ trong nước mà còn trong dung môi hữu cơ. Silica sol có phạm vi nhiệt độ mất nước rộng và mất nước không chỉ làm hỏng độ bền liên kết của nó mà còn làm cho cấu trúc ba chiều của nó ổn định hơn và tạo ra độ bền liên kết cao hơn.
Khi silica sol được sử dụng làm chất kết dính chịu lửa, nó có thể tạo ra liên kết ngưng tụ gốm vật liệu sau khi thiêu kết, khắc phục được điểm yếu chí mạng của cường độ nhiệt độ trung bình thấp của vật liệu chịu lửa liên kết xi măng. Nguyên lý của silica sol như một chất kết dính đúc chịu lửa dựa trên công nghệ sol-gel. Silica sol được phân phối trên bề mặt của các hạt chịu lửa, tạo thành gel xung quanh các hạt. Trong quá trình này, nhóm hydroxyl trên bề mặt của các hạt đông đặc và loại bỏ nước, tạo thành liên kết Si-O-Si, giúp vật liệu chịu lửa tạo ra cường độ trong quá trình xây dựng và bảo dưỡng. Khi thân xây dựng khô, gel liên kết cốt liệu lại với nhau để tạo thành bộ khung cung cấp cường độ.
1, ứng dụng của silica sol trong ép bùn
Để theo đuổi hiệu suất cao và tuổi thọ dài của sản xuất gang lò cao, bùn ép đã được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ sửa chữa nhanh thân lò cao ở Trung Quốc. Tuy nhiên, hiện nay, sử dụng rộng rãi hơn là sử dụng nhựa hữu cơ và hắc ín làm chất kết dính ép vào bùn, loại bùn này khó đóng rắn, đồng thời cũng tạo ra một lượng lớn khí độc hại benzopyrene khi đun nóng, vật liệu co ngót lớn, độ ổn định thể tích kém.
Do đó, trong những năm gần đây, silica sol đã được sử dụng làm chất kết dính để ép vật liệu. Nghiên cứu thực nghiệm đã xác nhận rằng tỷ lệ co ngót của bùn kết hợp với silica sol sau khi xử lý nhiệt độ cao 1200 độ * 3 giờ nhỏ hơn nhiều so với bùn kết hợp với nhựa. Hơn nữa, silica sol kết hợp với mẫu bùn sau khi sấy khô ở 110 độ không bị nứt sau gần 100 lần thử nghiệm sốc nhiệt làm mát bằng nước ở 1100 độ, và cường độ nén tại thời điểm này vượt quá 80MPa và tỷ lệ duy trì cường độ sau khi giãn nở nhiệt vượt quá 80%. Điều này chủ yếu là do nano SiO₂ trong silica sol tạo ra phản ứng mullit hóa trong chất nền được ép vào bùn, giúp cải thiện khả năng chống sốc nhiệt của vật liệu.