Silikon Dioksit (SiO2) Nano Tozu: Özellikleri ve Uygulamaları

Silikon Dioksit (SiO2) Nano Tozu: Özellikleri ve Uygulamaları

Silikon dioksit (SiO2), silikon ve oksijen elementlerinin kovalent bağ ile birleşmesiyle oluşan bir bileşiktir. Doğada kuvars gibi minerallerde bulunur ve genellikle renksiz veya beyaz bir yapıya sahiptir, su veya etanol gibi sıvılarda çözünmez.

Aynı zamanda silikon dioksit, endüstriyel uygulamalarda kullanımı yaygın olan bir bileşiktir. Gıda endüstrisinde katkı maddesi olarak kullanılır ve bağlayıcı madde, köpük önleyici madde, viskozite kontrolü sağlayıcı, kurutucu, içeceklerin arıtılması ve ilaç ile vitamin üretiminde yardımcı madde olarak görev yapar. Nanografi'nin yüksek saflıkta silikon dioksit (SiO2) ürünleriyle tanışın ve birçok uygulama alanında kaliteyi deneyimleyin.

Silikon Dioksit (SiO2) Ürünlerini Keşfet

Silikon Dioksit (SiO2) Nano Tozu Özellikleri

Silikon dioksit, katı ve renksiz kristal bir maddedir. Suyla reaksiyona girmez ve asitlere karşı dayanıklıdır. Maddenin moleküler formülü SiO2'dir. Silikon oksit, asidik cam oluşturan oksitler grubunun bir üyesidir. Yüksek sıcaklıkta alkali maddeler ve hidroflorik asit ile etkileşime girer, süpersonik bir füzyon oluşturma eğilimindedir, yani cam mükemmel bir dielektriktir. Temel özellikleri şu şekildedir:

  • SiO2 nanopartikülleri şeffaftır ve yoğunluğu 2634 kg/m³'tür. 
  • SiO2'nin mol kütlesi 60.0843 g/mol'dur. 
  • Erime noktası 1986 K iken, kaynama noktası 2503 K'dir.
  • Kristal yapısı kuvars, kristobalit veya tridimit şeklindedir.

Şekil 1: Silikon Dioksitin (SiO2) Yapısı.

Silikon Dioksit (SiO2) Kullanım Alanları

Silikon dioksit (SiO2), bilinen adıyla silika, nano ölçekli toz formunda birçok uygulama alanında kullanılmaktadır. Nano boyutta silika tozları, saydam cam ve çeşitli cam ürünlerinin, erimiş kum, çimento, fiberglas, seramik emaye üretiminin yanı sıra kumlama işlemlerinde antioksidan olarak, filtre kumu, akışkan arttırıcı (akı) malzeme, refrakter malzemeler ve hafif beton yapımında etkin bir bileşendir. Endüstriyel alanda geniş bir kullanım alanına sahip olan silikon dioksit nanopartikülleri, elektronik ve optik aletlerin üretimi gibi özel sektörlerde de değerlidir. Bununla birlikte, nadir kristal yapıları el sanatları dahil çeşitli alanlarda kullanılır.

Silikon dioksit nano tozu ayrıca optik fiberlerin üretiminde kritik bir hammadde olarak önem taşır. Genellikle saf kuvars formu, kuvars camı yapımında tercih edilir. Bu camın termal genleşme katsayısı, standart camın yaklaşık 1/18'i kadar düşüktür, bu da onu sıcaklık değişimlerine karşı dayanıklı kılar ve asitlere karşı yüksek direnç gösterir. Bu özellikler, yüksek sıcaklıklara dayanıklı kimyasal aletlerin yapımında kuvars camının sıklıkla tercih edilmesini sağlar. Ek olarak, kuvars kumu yaygın olarak hem cam malzemesi hem de yapı malzemesi olarak kullanılır.

Yapıştırıcı ve Sızdırmazlık Malzemesi Olarak Silikon Dioksit (SiO2) 

Silikon dioksit (SiO2) nanopartiküller, yapıştırıcı ve sızdırmazlık uygulamalarında sıklıkla kullanılan bir malzemedir. Bu nano tozlar, sızdırmazlık maddelerine eklendiğinde, hızlı ve etkili bir yapı oluşturma kapasitesine sahiptir. Bu özelliği, kolloidal sıvıları engelleme, kuruma hızını artırma ve yapıştırıcıların bağlanma etkinliğini iyileştirme yetenekleriyle birleşir. Ayrıca, nanopartiküllerin küçük boyutu, yapıştırıcıların sızdırmazlık özelliklerini arttırır.

Hidrofobik özellikleriyle öne çıkan özel geliştirilmiş silikon dioksit nanopartikülleri, yapıştırıcı endüstrisinde yenilikçi uygulamalara imkan tanır. Bu yeni nesil yapısal yapıştırıcılar, çelik, alüminyum, magnezyum ve plastik gibi çeşitli malzemelerin birleştirilmesinde kullanılır. Bu yapıştırıcılar, farklı malzemeler arasındaki yapışmayı sağlayarak, özellikle karmaşık yapısal uygulamalar için idealdir.

Silikon dioksit (SiO2) nano tozunun kullanımı, yapıştırıcı ve sızdırmazlık malzemelerinin endüstrisinde önemli teknik avantajlar ve iyileştirmeler sunar. Bu nanopartiküller, yapıştırıcıların mekanik ve reolojik özelliklerini geliştirirken, aynı zamanda depolama ve işleme sırasında stabiliteyi artırır. Bu, yapıştırıcıların ve sızdırmazlık malzemelerinin performansını iyileştirirken, uygulama süreçlerinin verimliliğini de artırır.

Silikon dioksit (SiO2), nanoyapılı epoksi yapıştırıcılarda yaygın olarak kullanılan bir nanomalzemedir. Epoksi yapıştırıcılar hakkında detaylı bilgi için blog yazımızı okuyun.

Malzeme Paketlemede Silikon Dioksit (SiO2) 

Silikon dioksit nanopartiküller, üç boyutlu bir ağ yapısına ve geniş bir spesifik yüzey alanına sahiptir. Bu özellikler, boyaların kuruma sürecinde etkin bir rol oynar; boyanın mukavemetini ve yüzey kalitesini artırır. Ayrıca, bu nanopartiküller, boyanın pigmentlerinin uzun süre solmamasını sağlayarak, boyalı yüzeylerin dayanıklılığını ve estetik görünümünü iyileştirir.

Tekstil Endüstrisinde Silikon Dioksit (SiO2) 

Silikon dioksit nanopartiküller, fonksiyonel tekstil ürünlerinde de kullanılır. Bu nano tozlar, tekstil ürünlerine ultraviyole (UV) ışınlarına karşı koruma sağlar ve yaşlanma karşıtı ile anti-bakteriyel özellikler ekler. Bu özellikler, giysilerin ve diğer tekstil ürünlerinin uzun süreli kullanımı için avantajlıdır. Özellikle, uygun oranlarda eklenen SiO2 nanopartikülleri, tekstil ürünlerinin UV radyasyona karşı dayanıklılığını artırır, bu da dış mekan kullanımı için idealdir. Bu uygulamalar, tekstil ürünlerinin işlevselliğini artırarak, kullanıcıların konforunu ve korunmasını iyileştirir.

Tekstilde nanoteknolojinin rolünü öğrenmek isterseniz blog sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.

Katalizde Silikon Dioksit (SiO2) 

Silikon dioksit nanopartiküllerinin geniş spesifik yüzey alanı, yüksek gözenekliliği ve iyi yüzey aktivitesi, katalizör taşıyıcı olarak kullanımlarında önemli avantajlar sağlar. Bu nano tozlar, hassas kimyasal reaksiyonlar için gerekli olan benzersiz tepki performansı sergiler. Böylece, çeşitli endüstriyel reaksiyonlarda etkili kataliz sağlarlar.

Bakterisit Alanında Silikon Dioksit (SiO2) 

Silika (SiO2) nano tozu, fungisitlerin hazırlanmasında kullanılan önemli bir taşıyıcı malzemedir. Bu nano tozlar, antibakteriyel iyonların adsorpsiyonuna imkan tanıyarak, sterilizasyon amacına hizmet eder. Böylece, bu nano tozlar buzdolabı kasası, bilgisayar klavyesi ve benzeri günlük eşyaların imalatında antibakteriyel amaçlarla kullanılır.

Yağlama Yağı Katkı Maddesi Olarak SiO2 

Silikon dioksit nanopartiküllerinin yağlama yağı katkı maddeleri alanındaki kullanımı, özellikle aşınma önleme özellikleriyle dikkat çeker. Bu nanopartiküller, yağlama yağlarının sürtünme performansını artıran kimyasal bir adsorpsiyon filmi oluşturabilir. Silikon dioksit nanopartiküllerinin hidroksil grupları ve doymamış bağları, yağlama yağlarının metalik yüzeyler üzerindeki koruyucu etkisini önemli ölçüde artırır. Bu özellikler, motor ve makine parçalarının aşınma sürelerini uzatır ve performanslarını iyileştirir.

Silikon Karpit Hakkında Detaylı Bilgi

Silikon karpit hakkında bilgi almak için blog sayfamızı ziyaret edin.

Güçlendirici Ajan Olarak Silikon Dioksit (SiO2) 

SiO2 nanopartiküller, takviye maddesi olarak karbon siyahının yerini alabilir. Kauçuk ve lastik endüstrisinde kullanıldığında, yaşlanmaya karşı direnç gösterir ve renk değişiklikleri sağlar. Bu sayede, renkli lastik ve yapıştırıcıların üretiminde kullanılabilir.

Silikon Dioksit (SiO2) Nanopartiküllerinin Biyomedikal Uygulamaları

SiO2 nanopartiküller, hücresel işlevler ve biyolojik taşıyıcılar olarak kullanılabilir. İyi biyouyumluluk özellikleri sayesinde, adiposit farklılaşması, kanser hücresi göçü ve zebra balığı embriyolarının gelişimi gibi biyolojik süreçler üzerinde etkili olabilir. Bu nanopartiküller, Wnt sinyal yolaklarını etkileyerek, hücresel mekanizmalara müdahale edebilir.

İlaç Endüstrisinde Silikon Dioksit (SiO2) 

SiO2 nanopartiküller, ilaç endüstrisinde yaygın olarak kullanılan yardımcı maddelerdendir. Tablet ve kapsül üretiminde, malzemelerin akış özelliklerini iyileştirmek için kullanılır. Bu nanopartiküller, katı, yarı katı ve sıvı ilaç formlarının üretiminde avantajlar sunar.

Boya ve Mürekkeplerde Silikon Dioksit (SiO2)

Boya ve kaplama endüstrisinde, SiO2 nano tozlar reolojik özelliklerin kontrolünde ve aksine tiksotropik madde olarak kullanılır. Bu nanopartiküller ayrıca oksidasyon ve korozyonun önlenmesine yardımcı olur. Boya ve mürekkep üretiminde genellikle %0.5 ile %2 arasında bir konsantrasyonda kullanılır. Bu kullanım, boyaların ve mürekkeplerin uygulanabilirliğini ve dayanıklılığını artırır.

Seramik Kaplamalarda Silikon Dioksit (SiO2) 

Silikon dioksit (SiO2) nanopartiküllerinin seramik endüstrisindeki kullanımı, bu malzemenin çok yönlülüğünü gösterir. SiO2, öncelikle bir cam oluşturucu madde olarak işlev görür ve öğütülmüş kuvars formunda seramik sırlarına dahil edilir. Bu, seramik ürünlerin yüzey kalitesini ve estetiğini iyileştirmeye yardımcı olur. Ayrıca, feldispat ve kil gibi diğer seramik malzemelerle birlikte kullanılarak sırların yapısal bileşenlerini oluşturur.

Sodyum silikat formunda, SiO2 çözünebilir bir kaynak olarak hizmet eder ve bu özellikle frit ve kül içeren seramiklerde önemlidir. Renkler üzerindeki etkisi minimaldir, ancak krom ve nikel kırmızıları gibi bazı renklerde önemli bir etkiye sahip olabilir. Özellikle çinko ve boraks açısından zengin sırlarda, SiO2 opaklığı artırır, böylece seramik ürünlerin görsel çekiciliğini ve kullanım özelliklerini geliştirir. Bu çeşitli kullanımlarıyla SiO2 nanopartiküller, seramik endüstrisindeki ürünlerin kalitesini ve işlevselliğini önemli ölçüde artıran bir bileşendir. 

Titanyum karbürlerin de sermet adı verilen seramik-metal kompozit malzemelerin hazırlanmasında kullanıldığını biliyor muydunuz? Titanyum karbürler hakkında daha fazla bilgi edinin.

Tarım Endüstrisinde Silikon Dioksit (SiO2)

SiO2 nanopartikülleri, tarımda tohum tedavisinde kullanılır. Sebze, lahana, domates, pamuk, mısır, buğday gibi çeşitli bitkilerde kullanıldığında, verimi artırabilir. Ayrıca, herbisit ve pestisitlerin etkinliğini artırmak için de kullanılır.

Gıda Endüstrisinde Silikon Dioksit (SiO2) Kullanımı

Silikon dioksit (SiO2) nanopartikülleri, gıda endüstrisinde geniş bir uygulama yelpazesi sunmaktadır. Bu nanopartiküller, gıda ambalajlarına eklenerek meyve ve sebzelerin tazeliğinin korunmasına yardımcı olur ve böylece gıdaların raf ömrünü uzatır. SiO2, gıda katkı maddesi olarak da çeşitli işlevlerde kullanılır; antikoagülan, köpük önleyici, koyulaştırıcı, yardımcı filtre ve durultucu gibi özelliklerle gıda üretim süreçlerine katkıda bulunur. Ayrıca, suyla karıştığında topaklanmayı önleme ve ıslanabilirliği artırma gibi özellikleri sayesinde gıda ürünlerinin kullanımını kolaylaştırır. Silikon dioksit, sağlık açısından da faydalıdır; ağır metallerin vücutta birikmesini önler, kas-iskelet sistemini destekler ve zorlu antrenmanlar sırasında vücudu güçlendiren etkilere sahiptir. Bu çok yönlü kullanım, SiO2 nanopartiküllerini gıda endüstrisinde önemli bir bileşen yapmaktadır.

Sonuç

Silikon dioksit (SiO2) nanopartikülleri, genellikle silika olarak adlandırılan, silikon ve oksijenden oluşan bir bileşiktir. Kumun bileşenlerinden biridir. Doğada doğal olarak kuvars halinde bulunur. Üç boyutlu (kristalize) bir ağ içinde mekansal olarak oluşan bu bileşik, kuvarsı ve tüm çeşitlerini oluşturur. Amorf bir durumda ise opal'ı oluşturur ve genellikle yüksek oranda su içerir. Silika (SiO 2 ) nano tozunun çeşitli sektörlerde sayısız uygulaması vardır. Cam, kuvars camı, çözünür cam, optik fiber, elektronik endüstrisinin önemli bileşenleri, optik aletler, el sanatları ve refrakter malzemelerin üretiminde kullanılır. Üstelik takviye maddesi, yapıştırıcı, kapatıcı ve çok daha fazlası olarak da işlev görebilir.

Nanografi'nin gelişmiş malzemeleriyle projelerinizin ve araştırmalarınızın kalitesini ve performansını artırmak için bizimle iletişime geçin.

Kaynakça

Nano Epoksi Yapıştırıcılar - Nanografi Türkiye. (n.d.). Retrieved January 29, 2024, from https://shop.nanografi.com.tr/blografi/nano-epoksi-yapistircilar/

Nanoteknoloji ve Tekstil - Nanografi Türkiye. (n.d.). Retrieved January 29, 2024, from https://shop.nanografi.com.tr/blografi/nanoteknoloji-ve-tekstil/

Silicon Dioxide, Diamond & Graphite (GCSE Chemistry) - Study Mind. (n.d.). Retrieved January 29, 2024, from https://studymind.co.uk/notes/silicon-dioxide-diamond-graphite/

Silikon Karpit ve Kullanım Alanları - Nanografi Türkiye. (n.d.). Retrieved January 29, 2024, from https://shop.nanografi.com.tr/blografi/silikon-karpit-ve-kullanim-alanlari/

Titanyum Karbür (TiC) Nanopartiküller - Nanografi Türkiye. (n.d.). Retrieved January 29, 2024, from https://shop.nanografi.com.tr/blografi/titanyum-karbr-tic-nanopartikller-/

27th Nov 2023 Nanografi Nano Teknoloji

Recent Posts