مسحوق ملء كيميائي من السيليكا الخالي من الرائحة للزجاج والإلكترونيات

ثاني أكسيد السيليكون مادة غير عضوية غير معدنية أساسية ومصفوفة وظيفية، تشتهر بخصائصها الكيميائية المستقرة، وهيكلها المسامي القابل للتعديل، وقوتها الميكانيكية الممتازة. تلعب دورًا مركزيًا في التصنيع المتطور والابتكار التكنولوجي. يشمل إنتاجها التفتيت الفيزيائي والتوليف الكيميائي، مع العمليات السائدة بما في ذلك المسار الطبيعي لـ "تنقية رمل الكوارتز" والمسار الاصطناعي لـ "سيليكات الصوديوم + حمض → السيليكا المترسبة".

❋ الأسماء المستعارة: السيليكا، رمل الكوارتز (طبيعي)، أسود الكربون الأبيض، السيليكا المدخنة (اصطناعية)
❋ الاسم الإنجليزي: ثاني أكسيد السيليكون
❋ الصيغة الكيميائية: SiO₂
❋ الوزن الجزيئي: 60.08
❋ رقم CAS: 14808-60-7 (كوارتز)، 112945-52-5 (غير متبلور)

الخصائص الرئيسية: خامل كيميائيًا، صلابة عالية، مسامية قابلة للتعديل، قابلية تعديل السطح

سيناريوهات التطبيقات الحدودية

1. "ركيزة عازلة وحاملة" في صناعة المعلومات الإلكترونية

   • طبقة عازلة لتصنيع الرقائق: تعمل كمادة استهلاكية رئيسية في CMP (التلميع الميكانيكي الكيميائي) لتسطيح الرقاقة عالميًا؛

   • مواد التعبئة والتغليف الإلكترونية: يستخدم الكوارتز المنصهر عالي النقاء في تغليف الرقائق المتقدمة، وتلبية متطلبات ثابت العزل المنخفض والاستقرار الحراري العالي.

2. "معزز الأداء" في تقنيات الطاقة الجديدة

   • طلاء فاصل بطارية الليثيوم: يعزز طلاء السيليكا النانوية الاستقرار الحراري للفاصل وقابلية ترطيب الإلكتروليت؛

   • حشو الإلكتروليت الصلب: يعمل كحشو غير عضوي لتحسين القوة الميكانيكية والتوصيل الأيوني للإلكتروليتات البوليمرية.

3. "دعم المحفز الذكي" في صناعة الكيماويات الخضراء

   • مواد حفزية مسامية: تدعم السيليكا ذات حجم المسام المتحكم فيه (مثل SBA-15، MCM-41) المحفزات المعدنية لتحفيز انتقائي للشكل؛

   • سرير ثابت للتحفيز الحيوي: تعمل السيليكا المتوسطة المسام على تثبيت الإنزيمات، مما يحسن استقرار الإنزيم وقابليته لإعادة الاستخدام.

4. "منصة توصيل مستهدفة" في صحة الحياة

   • أنظمة التحكم في إطلاق الأدوية: تعمل الجسيمات النانوية السيليكا المتوسطة المسام المجوفة كحاملات أدوية للإطلاق المستجيب لدرجة الحموضة؛

   • توصيل العلاج الجيني: تستخدم الجسيمات النانوية السيليكا المعدلة وظيفيًا لتوصيل siRNA/DNA، مما يعزز كفاءة التحول.

الاختراقات التكنولوجية والتنمية المستدامة

• اختراق التوليف الأخضر: يطور طريقة قالب الكتلة الحيوية (مثل قالب السليلوز) لتوليف السيليكا المسامية الهرمية، مما يقلل من استهلاك الطاقة والتلوث؛

• التحكم الدقيق في الهيكل: يستخدم تقنية التجميع الذاتي الجزيئي لتحقيق تنظيم دقيق لحجم المسام (1-50 نانومتر) وهيكل القناة؛

• ابتكار التعديل الوظيفي: من خلال تعديل تطعيم عامل اقتران السيلان، يطور منتجات وظيفية محددة مثل السيليكا الكارهة للماء، والأمين، والكربوكسيلية؛

• إعادة تدوير الموارد: يستخرج السيليكا ذات القيمة المضافة العالية من النفايات الزراعية مثل قشور الأرز والقش، وتحويل النفايات إلى كنز.