总则
表面处理：它是通过机械和化学的方法处理后，能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。在自然界中能达到稳定状态，增加机体的抗蚀性和增加产品的美观，从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境，使用寿命，人为欣赏的角度出发，当然经济价值也是考虑的核心所在。
表面处理的流程包括前处理，成膜，膜后处理。包装，入库。出货等工序，其中前处理包括机械处理，化学处理。
机械处理包括喷吵，抛丸，打磨，抛光，打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平，补救表面其它外观不良现象。 化学处理使产品表面的油污锈迹去除，工业铝型材并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体，确保镀层有一个稳定状态，增加保护层的结合力，从而达到保护机体的作用。
铝材表面处理
铝材常见的化学处理有铬化，喷漆， 电镀，阳极氧化，电泳等工艺。其中机械处理有拉丝，抛光，喷吵，打磨等工艺。
工业铝型材
——————
第一节 铬化
铬化会便产品表面形成一层化学转化膜，膜层厚度在 05-4um，这层转化膜吸附性好，主要作为涂装底层。外观有金**，铝本色，绿色等。这种转化膜导电性能好，是电子产品的最好选项，如手机电池内导电条，磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软，不耐磨，因此不利于做产品外部件利用。
铬化工艺流程：
脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库
铬化适合于铝及铝合金，镁及镁合金产品。
品质要求：
1）颜色均匀，膜层细致，不可有碰伤，刮伤，用手触摸，不能有粗糙，掉灰等现象。
2 ）膜层厚度03-4um 。
——————
第二节，阳极氧化
阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀，致密的氧化层，(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV)，如果特种产品可以做硬质阳极氧化，产品表面硬度可达 400-1200HV，因而硬质阳极氧化是油缸，传动，不可缺的表面处理工艺。
另外这种产品耐磨性非常好，可做航空，航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色工作台，装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格，不同的材质表面有不同的装饰效果，常用的材质有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相对效果要差一些， 由于材质中CU 的含量不同，因此7075 硬质氧化呈**，6061，6063 呈褐色，但普通阳极氧化6061，6063，7075 没多大的差别，但2024 就容易出现很多金斑。
一，常见工艺
常见的阳极氧化工艺有拉丝雾面本色，拉丝亮面本色，拉丝亮面染色，雾面拉丝染色(可染成任何色系)。抛光亮面本色，抛光雾面本色，抛光亮面染色，抛光雾面染色。喷吵亮面本色，喷吵雾面本色，喷沙染色。 以上镀种均可用在灯饰器材上。
二，阳极氧化工艺流程
除油—>碱蚀—>化抛—>中和—>黎地—>中和
阳极氧化—>染色—>封孔—>热水洗—>烘干
三，常见品质异常判断
A 表面出现花斑。这种异常一般是由于金属调质不好或材质本身太差所至，处理办法，重新热处理。或更换材质。
B 表面出现彩虹色。这种异常一般阳极作业失误所致。，上挂时松动，造成产品导电不良。，处理办法，退电重新阳极处理。
C，表面碰伤，刮伤严重。这种异常一般是由于运输或加工过程中，作业大意所致，处理办法，退电，打磨再电。
D，染色时表面出现白点。，这种异常一般是由于阳极作业时，水中有油，或其它杂质所致。
四，品质标准
1） 膜厚5-25um ，硬度在200HV 以上，封孔实验色变率小于5%
2 ） 盐雾实验在36 小时以上，且能达到9 级以上CNS 标准
3 ） 外观不能有碰伤，刮伤，彩云等现象。表面不能有挂点，发黄等不良现象
四，压铸铝，如A380，A365，A382 等均不能做阳极氧化
——————
第三节，铝材电镀工艺
一，铝及铝合金材料的优点
具有导电性好，传热快，比重轻，易于成型等优点，但铝及铝合金有硬度低，不耐磨，易发生晶间腐蚀，不易焊接，等缺点，影响到使用范围。故为了扬长避短，现代工业中，利用电镀解决了这一问题。
二，铝材电镀的优点
1） 改善装饰性，
2 ） 提高表面硬度与耐磨性
3 ） 降低摩擦系数，改善润滑性。
4 ） 提高表面导电性能。
5 ） 提高耐蚀性（包括与其它金属组合）
6 ） 易于焊接
7 ） 提高与橡胶热压合时的结合力。
8 ） 提高反光率
9 ） 修复尺寸公差
由于铝是一个比较活泼的金属，被电镀物均比铝材活泼性强，因此，电镀前，必须做相应的化学转化，如浸锌，锌铁合金，锌镍合金，而使锌及锌合金底层有良好的结合力的中间层氰化镀铜层。压铸铝由于机体结构疏松，打磨时，不能打磨掉机体表层部份，否则出现针孔，吐酸，脱皮等现象。
三，铝材电镀的工艺流程为
脱脂—>碱蚀—>活化—>锌置换—>活化—>电镀（如镍，锌，铜等）—>镀铬或钝化—>烘干。
1、常见的铝材电镀镀种有
镀镍（珍珠镍，沙镍，黑镍），镀银（面银，厚银），镀金，镀锌（彩锌，黑锌，蓝锌），镀铜（青鼓铜，白锡铜，碱铜，焦铜，酸铜），镀铬（白铬，硬铬，黑铬）等。
2、常见镀种的用途
1） 镀黑色，如黑锌，黑镍，等均用在光学电子及医疗器械上。
2 ） 镀金，银是电子产品的最好导体，同时也能提高产品的高等装饰性，但价格比较昂贵，一般均用在电子产品导电方面，如高精电线端子等的电镀。
3 ） 铜，镍，铬是现代科学领域中最普及的混合镀种，不管在装饰性，抗蚀性，均是目前世界上最普及的镀种。价格低廉，可用在运动器材，灯饰，大部份电子行业中。
4 ） 铜系镀种中，白锡铜是七八十年代发展起来用于环保形镀种，白色亮丽，是首饰行业的首选。青铜（铅锡铜可做仿金，因而是比较好的装饰性镀种）但铜的防变色性比较差，因而发展比较慢。
5 ） 锌系电镀：镀锌层呈青白色，易溶于酸，碱。由于锌的标准电位比铁负，对钢铁而言，可提供可靠的电化学保护。在工业大气，海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌作保护层。
6 ） 硬铬，在一定的条件下沉积的铬镀层有很高的硬度和耐磨性，硬度达到HV900-1200kg/mm ，铬是常用镀层中硬度最高的镀层，可提高零件的耐磨性，延长使用寿命。如工，模，量，卡具，等。因此该镀种是气缸，油压，传动系统不可缺少的处理方式。
3、常见异常及改善措施
1） 脱皮：a 锌置换不好，时间过长或太短，改善措施，重新确定置换时间，槽液温度，槽液浓度等作业参数。
b ，活化不够，改善措施，改变活化方式。
c 前处理不彻底，工件表面有油，改善措施，加强前处理。
2 ） 表面粗糙：a，电镀液光剂，柔剂，针孔剂量不适，重新调整助剂数量。
b 机体表面本身粗糙，重新打磨后再电镀。
3 ） 表面发黄属低电位走势不正，改变装挂方式。加适量的走位剂。
4 ） 表面起毛齿：电镀液太脏，加强过滤，作适当的槽液处理。
4、品质要求
1） 外观无发黄，针孔，毛刺，起泡，碰伤，刮伤等不良现象。
2 ） 膜厚 15um 以上，盐雾实验48 小时，达美军标9 级以上，电位差130-150mv 区间。
3 ） 结合力能通过60 度弯曲实验。
4 ） 特殊环境的产品，可做相应的变动。
5、铝及铝合金电镀操作注意事项
1） 铝零件电镀宜用铝合金作挂具；
2 ） 铝及铝合金经过浸蚀后的各道工序必须快速进行，机柜铝型材工序之间的间歇时间越短越好，以免重新氧化；
3 ） 第二次浸锌时间不能过长，以免造成过腐蚀；
4 ） 水洗必须洗干净；
5 ） 电镀过程中要防止中途断电。
——————
第四节，铝材的涂装
涂装分为浸涂，喷涂，淋涂，滚涂和刷涂等，其中以浸涂和喷涂为主，浸涂也就是电泳涂装，它采用电化学方法将有机树脂的胶粒沉积在工件的表面上，形成透明或各种色系的有机涂层。其中，阴极电泳是七十年代发展起来的新工艺也是浸涂行业中主要工艺。优点耐蚀性好，抗变色性能强，结合力好的特点。喷涂分为粉体涂装和液体涂装，其中静电涂装是目前业界中比较流行的工艺。
一，涂装工艺范围
由于涂装抗蚀性好，价格低廉，色系多（可以做任何不同颜色）它适合于所有铝件材质，但素材结构太松如翻沙产品，需刮灰作业，相对品质也要较差。
1、静电涂装的工作原理
在泵浦的作用下，使涂料进入电场，涂料颗粒带负电。在雾化气压的作用下，使涂料变的更细和均匀然后在工作气压的作用下，涂料在旋杯或喷嘴的作用下，均匀的喷撒在工件的表面上。由于在同一垂直面上，喷枪和工件的距离是相等的，同一界面电场强度也是一样的，因此正负电荷相吸，工件表面上就涂覆了一层均匀的有机树脂涂层。然后在高温烘烤的条件下，树脂达到流平和固化的状态。牢固的镶嵌在工件的表面上，达到保护工件的作用。
2、铝材涂装工艺流程
机械打磨—>脱脂—>除氧化膜—>铬化—>喷粉或液—>烘烤—>下挂—>全检—>包装—>入库
1）粉液体作业常见异常及处理办法
第五节，铝材化学镀
一，化学镀原理
化学镀是在无电流通过（无外界动力）时借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用，从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法。所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的，可控制的，自催化的化学还原过程，其反应通式为：
二，化学镀的特点
随着工业的发展，化学镀己成为一种具有很大发展前途的工艺技术，同其它镀覆方法比较，化学镀具有如下特点：
1） 可以在由金属，半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
2 ） 无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
3 ） 对于自催化的化学镀来说，可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸。
4 ） 无需电流。
5 ） 镀层致密，孔隙少。
6 ） 镀层往往具有特殊的化学，机械性能。
由于化学镀有很多的优点，因此化学镀越来越在工业，电子业界中发展速度较快。下面以化学镀镍为例做如下介绍：
1）化学镀镍由于用次磷酸钠作还原剂，因此一般获得的镀层为镍磷合金。依含磷量不同可以分为低磷（1%-4% ）中磷（4%-10%）和高磷（10%-12%）。从不同的PH 值的镀液中可获得不同含磷量的镀层，在PH=4-5 时，可获得中磷和高磷合金。从弱碱性液中PH=8-10 中可获得低磷和中磷合金。含磷在8%以上的NI-P 合金是非晶态镀层，因无晶界所以抗腐性能特别优良。通过热处理300-400 度变成非晶态与晶态的混合物时硬度可达HV=1150 ，化学镀热处理后硬度接近硬铬的硬度，是替代硬铬层的理想镀层，又是可在铝上施镀的好镀种（可适合所有铝及铝合金产品，包括锻造，压铸，铝型材等）。缺点：该镀种脆性大，但经热处理后的产品可塑性大大提高。（一般经400 度以上的热处理四小时，其可塑性改善好多）
2）铝材化学镀镍工艺流程：
超声波除油—>除氧化膜—>第一次锌置换—>和化—>第二次锌置换—>化学镀镍—>钝化—>超声清洗—>烘烤—>全检—>包装
3 ） 不合格镀层的退除：
钢，铝，铜，塑胶等化学镍退层均可用浓硝酸退除。但零件要经干燥后入槽，若带入水分将导致基体金属过腐蚀。工作温度在35 度以下。
4 ） 品质要求：
a 、膜厚在5-30um区间
b、盐雾实验达到24小时以上，达CNS标准9 级以上。
c、通过60 度弯曲实验，无脱皮现象
d 、外观无碰伤，刮伤，水迹等不良现象。
e、膜层均匀，不能有雾状，白点，露镀现象
第六节，镀层使用条件的分类及选用
从防腐蚀的要求来看，表面处理的设计应做如下考虑：
1) 贵金属（金，铂），含铬在18%以上的不锈钢，磁性合金材料，以及镍铜合金等，一般不需要再加防护层。
2) 碳钢，低合金钢和铸铁制造的零件，在大气中容易腐蚀，应加保护层。
3) 铜和铜合金制造的零件，根据不同的使用条件，采用光亮酸洗，钝化，电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理。
4) 铝和铝合金制造的零件，可以采用阳极氧化和封闭处理。不适于阳极氧化的小零件，可采用化学氧化处理。铸造铝合金可采用涂漆防护。
5) 锌合金制造的零件，可以采用磷化，钝化，电镀或涂漆防护。
——————
第七节。等离子表面处理
采用等离子表面处理机对金属镀层纸板进行一定的物理化学改性，提高表面附着力，使它能和普通纸张一样容易粘结。使用常规的水性冷胶就能使覆膜或者上光的纸板在糊盒机上得到可靠的粘合，完全不再需要局部覆膜、局部上光、表面打磨切线等工序，同样也不再需要因为不同的纸板而更换不同的特殊胶水等。
通过等离子表面处理后，不仅可以增强金属镀层纸板对胶水的适用性，不再依赖特种胶水就能实现高品质粘接。而且改善了表面的铺展性能，防止气泡等的产生。而上海轩仪仪器设备有限公司的等离子表面处理设备最为重要的是经过常压等离子处理，可以让纸盒制造商以更低的成本、更高的效率得到品质更为保证的高档产品。
金属镀层纸板等离子表面处理设备plasma等离子清洗机产品特点：
1、覆膜折叠纸盒粘接牢固性，可使用环保水性粘合剂，减少胶水使用量,有效降低生产成本。
2、在正常的工艺设定下处理，表面不会发现任何处理过的痕迹。等离子体接近常温，它不会对表面产生任何热效应影响。
3、在须要处理双面或多面的胶盒时，系统中可能配置不同数量的喷枪来完成前处理工作。
4、等离子体本身是电中性的，在处理镀铝表面时不会灼伤表面。
5、产品可连续运行效率高、处理速度快，粘结可靠、成本低等优点。
6、可调整等离子体功率、处理距离、清洁速度进行质量控制。
——————
第八节。铝材的电泳处理
铝材的彩色电泳涂装是一种新颖的表面处理工艺。它采用电化学方法将有机树脂的胶体粒子沉积在零件上，形成透明或各种颜色的有机涂覆层。根据电泳漆中的树脂粒子电离后带电状况的不同，可分为阳极电泳（树脂粒子电离后成负离子）及阴极电泳（树脂粒子电离后成正离子）。
电泳涂覆层的耐腐蚀性能极其优良（能通过中性盐雾试验400 小时以上），抗变色性强；与基体金属的结合力好，可进行各种机械加工；涂覆层色彩鲜艳，根据用户的要求可以配制成各种颜色，常见的有金色，咖啡色，枪色，黑色等；与油漆比，施工性能好，对环境的污染和危害小。因此应用在汽车外壳及各种配件，自行车车把及配件，各种日用小五金配件，家具，工艺品等。由于阴极电泳比较先进，下面我们以阴极电泳作为我们介绍的主要课题；
阴极电泳涂装是一复杂的电化学和胶体化学过程。电泳漆本身是一个胶体和悬浮体的多组分体系，存在着弥散相（树脂，颜料微粒）和连续相（水）二种组分。阴极电泳的四种过程：
1、电泳 带正电的水溶性树脂粒子及其吸附的颜料，向阴极移动。
2、电沉积 带正电的树脂粒子到达零件（阴极）表面放电，形成不溶于水的沉积层，经烘烤后形成漆膜。
3、电渗水份从沉积层渗析而出，当含水量下降到5%-15%时，即可烘烤。
4、电解水被直流电电解，放出氢气与氧，由于电解导致渗透力下降，影响漆膜外观，降低漆膜附着力，增加电耗，因此，减弱水的电解是很必要的。
电泳的工艺流程：
脱脂—>除氧化皮—>铬化—>电泳—>烘干—>包装
五， 品质标准
1）外观无色差，桔皮，针孔，彩虹，碰伤，刮伤等其它异常
2）膜厚在 40-60um，盐雾试验 400 小时以上，过 CNS 标准的9级以上
3）膜层能过 60 度抗弯曲实验，无脱皮现象
4)百格试验和落球试验均能达到国标
二氧化硅的工业化生产
世界环境组织提出广义“绿色”概念，其三大含义为：节约资源、能源；不破坏环境，更应有利于环境；可持续发展，既可满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需要的能力。
最早提出绿色高性能混凝土概念的是吴中伟院士，他指出混凝土能否长期作为最大宗的建筑结构材料，关键在于能否成为绿色材料。GHPC是混凝土的发展方向，以后混凝土都应成为GHPC，亦即都将是绿色混凝土。[8]
同济大学孙振平等学者提出符合以下条件的HPC才真正能称得上是GHPC：
所使用的水泥必须为绿色水泥(简称GC)；砂石料的开采应以十分有序且不过分破坏环境为前提；最大限量地节约水泥用量，从而减少水泥生产中的“副产品”—－CO2,SO2和NOx等气体，以保护环境；更多地掺加经加工处理的工农业废渣，如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料，以节约水泥，保护环境，并改善混凝土耐久性；大量应用以工业废液，尤其是黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂，以及在此基础上研制的其它复合外加剂，帮助其它工业消化处理难以处治的液体排放物；集中搅拌混凝土，消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉尘和废水,并加强对废料、废水的循环使用；发挥HPC的优势，通过提高强度，减小结构截面积或结构体体积，减少混凝土用量，从而节约水泥和砂、石的用量；通过改善施工性来减小浇筑密实能耗，降低噪音；通过大幅度提高混凝土耐久性，延长结构物的使用寿命，进一步节约维修和重建费用，减少对自然资源无节制的使用；对大量拆除废弃的混凝土进行循环利用，发展再生混凝土
绿色高性能混凝土作为21世纪混凝土的发展方向具有以下优异性能：
21免振自密实
日本学者认为[10]，为了提高混凝土结构物的可靠性，不受混凝土浇注时施工工艺的影响，必须发展免振自密实混凝土。这种混凝土在施工浇注时不仅节省人力，而且不需要振动成型，既解决了过密配筋、薄壁、复杂形体、大体积混凝土施工的问题，又解决了高、深施工、水下施工等特殊要求混凝土浇注技术难题，同时消除了噪音，提高了施工速度和质量。免振自密实GHPC拌合物具有很高的流动性，可以自流平而充满模型，并且不泌水、不离析，成型后质量均匀，不会产生普通混凝土那样由于振捣不当而造成的蜂窝、麻面和内部空洞等质量缺陷。
22优良的工作性
GHPC因其原材料颗粒级配良好，加水量适宜，配合比合理，使用了高效外加剂(减水率高达20%-30%)，掺加了足够量矿物细掺料(如粉煤灰等)来改善粒子级配，从而具有以下的优良性能：良好的流动性，有利于输送和播料(以坍落度计可高到20cm以上)；良好的充填性，能填充密布的钢筋间隙和模板的角隅；良好的黏聚性，各组分不分离、不泌水，并能粘裹钢筋和预埋件。
2 3高耐久性
GHPC的结构决定了其高耐久性，能有效地抵抗如下因素引起的破坏力：冻融循环作用、钢筋锈蚀作用、碳酸盐化的作用、淡水溶蚀作用、盐类侵蚀作用、碱集料反应、酸碱腐蚀作用、冲击，磨损等机械破坏作用等。
2 4体积稳定性
保证大体积混凝土稳定性的关键因素是具有高的弹性模量，低的干缩、徐变与温度变形。用天然材料虽然不难生产出强度60－100Mpa的混凝土，但弹性模量不能与强度成比例增加。常规混凝土的弹性模量是20－25GPa，而采用适宜材料与配合比的GHPC弹性模量可以达到40－45 GPa。一般混凝土的徐变与干缩变形常高达0 08%，而GHPC通过降低混凝土中水泥浆的含量，采用高弹性模量、高强度粗骨料以及合理的配合比，可使混凝土干缩值低于0 04%。[11]
2 5长久的使用寿命
据清华大学赵铁军、童良等学者的研究成果显示[12][13]，GHPC可保证下列安全使用期(以混凝土材质变化为主要因素)：
正常环境中：200年；重要建筑物在不利环境中：100年(英国海港―油田平台、明石大桥)；特殊用途：300年(法国核废料贮罐设计)；钢筋混凝土预期可能：500年(日本正在研究中，完全可能)。
2 6显著的经济效益、环保效益、社会效益
261更多地节约熟料水泥,减少环境污染
262更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料
更多地掺加以工业废渣为主的活性细掺料对改善环境，节约土地与石灰石资源，节约能源，效果十分明显。
263更大地发挥高性能优势,减少水泥和混凝土的用量
利用HPC的高强早强来减小截面，降低自重，节省模板与工时，在高层建筑与大跨桥梁中已收到很大效益；减少材料生产与运输能耗，保证和延长安全使用期，经济效益更大；减少水泥与混凝土的用量是从根本上减少环境负担。 [6]
3 绿色高性能混凝土的实现途径
发展绿色水泥应采取的几个措施：
为尽快使我国水泥生产迈上“绿色化”轨道,应从以下几个方面着手:
31开源节流
降低水泥用量, 进一步开拓原材料资源，加大原材料资源地质勘探工作的力度，摸清原料资源的储量、品位和分布情况，与此同时，还要研究开发除石灰石和粘土以外的其它钙质和硅质原料[14]，使用海砂、再生骨料等多种代用骨料，保护自然资源。
32减少能耗
采取一切技术措施，尽可能节约水泥生产中的能耗。目前我国每生产1 t水泥熟料平均约消耗152 kg标准煤，而世界先进水平为105 kg。如果我国的节能技术提高到世界先进水平，按年产3亿t水泥熟料计算，则每年仅水泥生产中就可节约标准煤1310万t。实现这一目标,必须创建新型干法生产线，提高煤炭利用效率并完善现有的粉磨设备[15]。
33加大对其它工农业排放废物循环利用的力度
331用可燃废物作燃料
在垃圾焚烧厂焚烧工业垃圾不仅污染环境，而且浪费了热能，如果将可燃垃圾用作水泥熟料的有效燃料，将十分有益。
332将活性硅含量较高的废渣用作混合材
可作为水泥混合材的工农业固体废物除了熟知的粒化高炉矿渣、粉煤灰、硅灰和稻壳灰外，还有其它如磷渣、电石渣和钢渣等，石灰石、沸石和烧粘土等也常被用作掺合料。
334更严格地限制粉尘的排放
我国目前水泥工业控制粉尘排放量的水平还相当低，只相当于发达国家五六十年代的水平，情况十分令人担忧。应尽快加装有效的吸尘设备并加强操作管理，将粉尘排放量降低到50 mg/m3以下甚至接近于零。
335大力推广散装水泥
散装水泥避免使用包装纸袋或塑料袋，防止了水泥袋拆用后造成的废弃物对环境的二次污染；采用散装水泥同时也为混凝土生产中采用机械化自动上料、自动称量、减少浪费和污染提供了一定保证。
336使用绿色混凝土外加剂，防止室内环境污染，保护人体健康
337提高混凝土结构的安全使用寿命，减少因修补或拆除旧混凝土结构物造成的浪费
338大力推广预拌混凝土，减少环境污染
因此，水泥生产企业应尽快转化观念，在现存立窑的基础上加快窑体改型，从燃料、收尘、工业废渣利用、废气循环利用等几个方面找突破口，生产出绿色含量高、品种齐全、质量上乘的水泥，这是对GHPC在原材料方面的重要保证之一。[9][16]
4绿色高性能混凝土的应用
绿色高性能混凝土可分为两类：减轻环境负荷型混凝土、生态友好型混凝土。
41减轻环境负荷型混凝土
所谓减轻环境负荷型混凝土，是指在混凝土的生产、使用直到解体全过程中，能够减轻给地球环境造成的负担。常见的此类混凝土如下：
使用免烧水泥、混合材料的混凝土、利废环保型混凝土、免振自密实混凝土、高耐久性混凝土、人造轻骨料混凝土。[17][18]
本文着重介绍利废环保型混凝土，此类混凝土常见的有：生态混凝土、再生混凝土。
411生态混凝土
生态混凝土是以城市垃圾焚烧灰或污泥及石灰石为主要原料，通过烧成及粉磨而获得的水硬性胶凝材料。我国城市垃圾年产量已达到146亿t，而且以每年9%的速度递增，全国666座城市中有200多座已陷入垃圾包围之中。我国城市水泥企业利用城市垃圾生产生态水泥不仅是必要的，也是可行的。我国最终要实现城市垃圾处理的无害化、资源化、减量化、社会化和产业化，发展生态水泥是实施可持续发展战略的重要组成部分，是将各大城市建成生态化城市必不可少的重要环节。[19]
实践证明生态混凝土可以彻底解决城市垃圾和污泥问题，是保护生态环境，实现零污染最为有效的途径。[20]
生态水泥中由于含1%左右的Cl，有理由担心在钢筋混凝土中使用时，易引起钢筋锈蚀。因此，一般都用于素混凝土中。而施工中,除了掺入缓凝剂外，还可以与普通水泥混合使用。具体应用有：①道路混凝土；②水坝用混凝土；③消波块、鱼礁块等海洋混凝土；④空心砌块、密实砌块等；⑤木片水泥板等纤维制品。
湿地、沼地等软弱地基改良中,可使用生态水泥为固化剂。实践证明：处理过的土壤,其早期强度发展良好，可以认为生态水泥完全适用于软土壤的加固中。[2]
412 再生混凝土
再生混凝土把废弃混凝土块经过破碎、分级并按一定的比例混合后形成的骨料称为再生骨料(recycled aggregate)，而把利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土，称为再生混凝土(recycled concrete)。[21]随着国民经济的发展。越来越多废旧建筑物需要拆除，这样就会产生大量的废弃混凝土块，既带来环境污染，又造成资源浪费。利用废弃混凝土块生产再生骨料代替天然砂石骨料配制再生混凝土的技术，采用再生粗骨料和天然砂组合，或再生粗骨料和部分再生细骨料、部分天然砂组合，制成的再生混凝土强度较高，具有明显的环境效益和经济效益。[22]
42 生态友好型混凝土
生态友好型混凝土即能够适应生物生长、对调节生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然的协调具有积极作用的混凝土材料。常见的有以下几种：植被混凝上、透水性混凝土、绿化景观混凝土。[17]目前研究开发的生态友好型混凝土的功能有污水处理、降低噪音、防菌杀菌、吸收去除NOx，阻挡电磁波以及植草固砂，修筑岸坡等。国外应用于水环境治理处理的生态混凝土通常为大孔混凝土(Porous Concrete)。由于在混凝土内具有大量的连通孔，因此透水性好，并可通过其物理、化学、物理化学以及生化作用来净化污水。并且由于其透水透气，可以用于修复天然水域的生态环境。[23]
5绿色混凝土的评价
我们不仅要定性的认识绿色混凝土，更为重要的是定量的认识绿色高性能混凝土。因此我们引入了绿色度[18]这一概念。产品在其整个生命周期中对资源和能源的消耗及利用率、对环境危害程度大小（亦即产品对环境的友好程度）的综合评价指标，称为产品的“绿色度”。
东南大学张云升博士、孙伟院士等利用Delphe和物元分析的方法对混凝土的绿色度进行综合评价，建立了绿色混凝土的量化评价理论模型，并将其成功地应用于混凝土绿色度的评价。[24]
北京东方建宇混凝土科学技术研究院的一些工程师也建立了自己的评价方法，得出了绿色混凝土的评价公式：[25]
n——掺入掺合料后能耗减少的比例；
m——掺入掺合料后资源消耗减少的比例；
——掺入掺合料后C02排放减少的比例;；
C——掺入掺合料后碳化值变化幅度；
DF——掺入掺合料后耐久性指数变化幅度；
Q——掺入掺合料后电通量变化幅度。
混凝土绿色度分级验收指标
非绿色混凝土 低绿色度混凝土 中绿色度混凝土 高绿色度混凝土
D<01 01≤D<03 03≤D<05 D≥05
6绿色混凝土存在的问题：
61 造价问题
由绿色高性能混凝土对原材料的要求较高，同时也需要较高的管理水平。所以绿色高性能混凝土造价要比普通混凝土高。一方面我们要加强科研力度，努力降低造价，另一方面，我们要努力推广绿色高性能混凝土的运用。因为从长远考虑，绿色高性能混凝土的价值要高于普通混凝土。
62早期开裂问题
清华大学安明哲博士对GHPC的自收缩进行了较系统的研究，根据水胶比对毛细孔自由水含量、毛细空隙率与孔分布、弹性模量与徐变系数等的作用，提出：自收缩主要发生在3d内，随龄期而减缓。自收缩随水胶比的减小而增大，尤以初凝到1d时差异最明显，1d到28d基本相同，即水胶比愈小，1d内自收缩愈大。
为了抑制自收缩，安博士提出:必须重视早期养护，初凝后立即用内衬塑料绒钢模或透水模板供水；用饱水轻质多孔集料或多孔活性细掺料进行“自养护”:掺加粉煤灰10%－30％，掺入适量的可控制膨胀速度的膨胀剂和保水外加剂。
以上措施，还须在现场实践验证，找出更好的易于推广的方法。目前因早期养护困难，使墙板早期裂缝较普遍，而平面则可尽早喷水覆盖及尽早洒水和蓄水来提前养护。
63超细磨工艺与设备
64超叠加效应的研究与开发
GHPC中胶结材、外加剂等复合所产生的超叠加效应，远比玻纤增强塑料复杂，它包含着不同层次的粒子(中心质)及其与相应介质的界面，对各种性能的提高起着各自的作用，必须通过多学科协同，用近代研究方法与手段进行综合研究与分析。
65UHPC的研究开发
包括材料、工艺、结构形式与设计方法等。[6]
66正确处理科技创新和遵循现行规范、标准间的关系
规范和标准是在总结前人实践的基础上制订的，需要尊重，但是这并不等于只能一味地遵循、照搬。伴随着工程实践的创新和发展，规范和标准也需要不断更新、改进。从这个角度来说，与设计、施工相结合的科研工作，目的就在于将规范和标准不断地推进，反过来促进工程实践与理论的发展。
67绿色混凝土的设计理念
如何确定和优化现今混凝土，尤其是GHPC的组分与配比，确实存在相当大的困难。人们将混凝土的设计简化，忽略工程环境差异等影响，而套用水泥厂家检验产品质量的方法――固定其他参数，仅变更产品样本进行比较，这种方法适用于评价产品质量的稳定性，但用于设计混凝上这类工程材料时，就很容易脱离工程实际、脱离整体。
这种设计理念给GHPC的发展造成了很大障碍。因为众所周知，混凝土的水灰比和强度成反比，即水灰比越大，强度越低；掺入矿物掺合料并取代部分水泥，与水胶比相同的空白混凝土对照时，由于矿物掺合料的活性一般都低于水泥，因此混凝土强度(尤其是早期强度)总是低于原空白混凝土。随着矿物掺合料的掺量加大，差异愈加明显，这就是大多数现行规范和标准中总是对矿物掺合料的掺量进行限制的原因。[26]
在实践过程中，我们要重视 “性能设计”这种整体论设计理念，以求克服以分解论实施混凝土设计理念的局限性。[27]
传统配合比设计方法已不适应于GHPC。如何建立科学的设计方法，是GHPC发展的关键技术之一。
由于原材料多和性能要求高，GHPC的设计难度应大于常规混凝土。
各国学者采用了不同的方法，方向是计算机专家系统。
美国学者梅塔等根据经验，设定GHPC中水泥与集料的体积比为35：65，并根据不同强度设定用水量，使GHPC试配配合比的设计大为简化。根据试配结果，不断调整配比求得最终配合比。
日本学者提出以最高用水量来试配GHPC的方法：试配强度为50－60MPa的混凝土时，用水量为165-1751/m3，而试配75MPa混凝土时，其用水量为150 1/m3，以后每增加15MPa，用水量减少10 l/m3 。[11]
68实验室试验与工程现场间的关系与差异
对于绿色高性能混凝土，实验室试验的结果与工程现场之间存在的差异是非常显著的，有时甚至呈现完全相反的结果。这不仅反映出实验室模拟现场存在困难（例如试件小、构件大；试件变形自由、构件变形受约束；试件制作与养护条件固定、构件工作环境多变；试验条件人为设置、现场情况随机变化），从根本上说，它反映了采用分解论思想进行试验研究必然带来的脱离工程实际的结果。[26]
69 GHPC的耐久性及其它性能评定方法问题
GHPC除了常用的组成材料(水泥、砂、石、混合材和水)以外，还需加入超塑化剂、膨胀剂、增稠剂等外加剂。它们对混凝土的耐久性及其它性能有何影响，不是现有的单一性检测方法可以评定的。需要开发检测GHPC耐久性及其它性能的系统，研究其机理和影响耐久性的动力学问题。[11]
7绿色高性能混凝土的研究方法
绿色高性能混凝土的发展过程中，还存在着这样或者那样的问题需要我们解决。我们必须有正确的科学思想来指导，不断进行科技创新，实践、积累、再创新,并不断取得实效。宏观的环境性能与粗观的物理力学性能以及应用中取得的各种功能，都已证明GHPC必须加速发展,它是水泥基材料的未来。亚微观微观研究将为GHPC的发展与提高提供依据。目前亚微观与微观研究，己为HPC的高性能提供了科学解释。水泥基材料科学研究是整体论与分解论的结合。我们需要认真采用整体论与还原论综合集成的正确科学思维方式，迅速提高水泥基材料科学与工程的科技水平。 [28][29]
清华大学覃维祖教授是这样理解从整体上研究混凝土的：
以混凝土为整体，而不是水泥石；以混凝土结构，而不是材料为整体；以工程所处环境为整体发展GHPC；以可持续发展的大局为整体发展GHPC。[27]
GHPC的科技工作必须遵循整体论与还原论结合的综合集成的科研思想，不断创新。
8 结语
有关资料[30][31]显示，我国的混凝土工业在污染防治与能源消耗控制方面与发达国家还存在着相当的差距，还有许多艰巨的任务要完成。我们必须高度重视保护生态环境的意义，坚持科学的发展战略，全力发展绿色高性能混凝土。发展的过程必须有政府的控制管理和法律、法规的保障, 必须有企业的自律和积极参与, 必须有科技的投入和创新。有了这些，我们可以相信：混凝土的未来是绿色的。
装修房子的沙子是河沙吗？
11 二氧化硅的种类
二氧化硅也称硅质原料，不仅包括天然矿物，也包括各种合成产品，其产品可分为结晶态和无定形态两类。
二氧化硅天然矿物通常包括结晶态二氧化硅矿物石英砂、脉石英、粉石英和无定形硅矿物硅藻土。
合成产品主要是白炭黑（无定形二氧化硅），包括气相白炭黑（气相二氧化硅）、沉淀白炭黑（沉淀二氧化硅）。
石英是二氧化硅天然矿物的主要矿物组分，化学成分为SiO2，玻璃光泽，断口呈油脂光泽。贝壳状断口，莫氏硬度7，密度265～266 。颜色不一，无色透明的叫水晶，乳白色的叫乳石英。按其结晶习性分，三方晶系的为低温石英，又叫 -石英；六方晶系的为高温石英，又称 -石英。
石英砂是一个矿产品的专门名词，它泛指石英成分占绝对优势的各种砂，诸如海砂、河砂、湖砂等。地质学按成因将它们划分为冲积砂、洪积砂、残积砂等。石英砂的矿物含量变化很大，以石英为主，其次包含各类长石、岩屑、重矿石（石榴子石、电气石、辉石、角闪石、榍石、黄玉、绿帘石、钛铁矿等）以及云母、绿泥石、黏土矿物等。
石英砂岩，是一种固结的砂质岩石，常简称为砂岩，是自然界最常见、最普通的硅质矿物原料之一，其石英和硅质碎屑含量一般在95%以上，副矿物多为长石、云母和黏土矿物，重矿物含量很少。常见的重矿物有电气石、金红石、磁铁矿等。
石英岩是由石英砂岩或其他硅质岩石经过变质作用而形成的变质岩。脉石英是与花岗岩有关的岩浆热液矿脉，其矿物组成几乎全部为石英。
粉石英是一种颗粒极细、二氧化硅含量很高的天然石英矿。粉石英这一词过去叫法很多，它既包括天然的粉石英，同时也包括了由硅质矿物原料（石英岩、脉石英）加工而成的石英细粉。
硅砂是以石英为主要成分的砂矿飞总称。以天然颗粒状态从地表或地层中产出的硅砂，以及石英岩、石英砂岩风化后呈粒状产出的砂矿称为“天然硅砂”（或简称“硅砂”）。与此对应，将块状石英岩、石英砂岩粉碎成粒状则称“人造硅砂”。
12 二氧化硅的性质
121 性质
二氧化硅在自然界分布很广，如石英、石英砂等。白色或无色，含铁量较高的是淡**。密度265～266 。熔点1670℃（鳞石英）；1710℃（方石英）。沸点2230℃。不溶于水微溶于酸，微粒时能与熔融和碱类起作用。
二氧化硅的化学式SiO2，式量6008，也叫硅石，是一种坚硬难溶的固体。它常以石英、鳞石英、方石英三种变体出现。从地面往下16千米几乎65％为二氧化硅的矿石。天然的二氧化硅分为晶态和无定形两大类，晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。纯石英为无色晶体，大而透明的棱柱状石英为水晶。二氧化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体，整个晶体又可以看作是一个巨大分子，SiO2是最简式，并不表示单个分子。无定形二氧化硅为白色固体或粉末。
二氧化硅的化学性质很稳定，不溶于水也不跟水反应，是酸性氧化物，不跟一般酸反应。二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。
氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸。反应式如下所示：
SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑ ＋ 2H2O
二氧化硅与碱性氧化物
SiO2 ＋ CaO =（高温） CaSiO3
二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液：
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋ H2O
（盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞）
在高温下，二氧化硅能被碳、镁、铝还原：
SiO2＋2C=Si＋2CO↑
122 二氧化硅结构
在大多数微电子工艺感兴趣的温度范围内，二氧化硅的结晶率低到可以被忽略。尽管熔融石英不是长范围有序，但她却表现出短的有序结构，它的结构可认为是4个氧原子位于三角形多面的脚上。多面体中心是一个硅原子。这样，每4个氧原子近似共价键合到硅原子，满足了硅的化合价外壳。如果每个氧原子是两个多面体的一部分，则氧的化合价也被满足，结果就成了称为石英的规则的晶体结构。在熔融石英中，某些氧原子，成为氧桥位，与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥，只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是由人以方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比，有氧桥的部分越大，氧化层的粘合力就越大，而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远大于湿氧氧化层。因此，可以认为，SiO2与其说是原子晶体，却更近似于离子晶体。氧原子与硅原子之间的价键向离子键过渡。
二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维和耐火材料的原料。
当二氧化硅结晶完美时就是水晶；二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石；二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。
物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（α-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（β-石英）。石英块又名硅石， 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料， 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。
13 应用领域和用途
（1）玻璃
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料
（2）陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料，窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料
（3）冶金
硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂
（4）建筑
混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料（即水泥标准砂）等
（5）化工
硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，无定形二氧化硅微粉
（6）机械
铸造型砂的主要原料，研磨材料（喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等）
（7）电子
高纯度金属硅、通讯用光纤等
（8）橡胶、塑料 填料（可提高耐磨性）
在PVC地板中，粉石英主要作为填料，细度在320目，填充量为16%～18%；在PVC耐酸板管中，粉石英填料细度为400目，填充量为10%～15%，在塑料薄膜中，粉石英填料细度在600目以上，填充量为10%～12%。
（9）油漆、涂料 （可提高涂料的耐候性）
硅藻土由于具有不同的粒子形状和结构特征，再加上极高的吸油量，涂料中用它作为消光剂，主要用于平光乳胶漆和清漆、底漆及某些混凝土涂料中，它还在涂料中用作增加遮盖性颜料遮盖力的填料。
21 白炭黑
白炭黑是一种人工合成的无定形二氧化硅超微粒子填料，白炭黑是多孔性物质，化学名称水合二氧化硅，分子式SiO2•nH2O（其中nH2O是以表面羟基的形式存在），是微细粉末状或超细粒子状的二氧化硅，粒径小于100nm，通常为20~60nm，化学纯度高（高纯者SiO2达998%）。分散性好，比表面积大，密度2319~2653g/cm3，熔点1750℃。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
白炭黑按制造工艺大体分为：气相法（气相法白炭黑、气相二氧化硅）；沉淀法（沉淀法白炭黑、沉淀法二氧化硅）。
气相法白炭黑是利用氯硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种精细、特殊的无定形粉体材料，制备工艺复杂，价格昂贵。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，平均原生粒径为7~40nm，有巨大的比表面积，可达400m2/g。产品纯度高，SiO2含量不小于998%，是一种多功能的添加剂，广泛用于涂料，可起到增稠、触变、消光等作用。
沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。沉淀白炭黑属于含水二氧化硅，SiO2含量90%左右，市场需求量大。沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。
白炭黑比表面积研究是非常重要的，白炭黑的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。
22 白炭黑的制备工艺
221 气相白炭黑（气相二氧化硅）的制备工艺
主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。气相白炭黑的制备原理是硅卤化合物在氢气、氧气燃烧生产的水中进行高温（大于1000摄氏度）水解反应；然后聚冷，经过聚集、脱酸等后处理工艺而获得产品。
空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。
其化学反应式如下：
SiCl4(g)＋ 2H2(g)＋ O2(g)—> SiO2(g)＋4HCl(g)
2CH3SiCl3(g)＋ 2H2(g)＋5O2(g)—> 2SiO2(g)＋6HCl(g)+ 2CO2(g)+ 2H2O(g)
其中，CH3SiCl3是直接法合成甲基氯硅烷生产过程中不可避免的副产物，其比例约占单体总产量的10%~15%。由于Si原子上多出一个甲基，用其合成白炭黑的机理要比用SiCl4复杂得多。
在20世纪60~70年代，气相白炭黑主要以四氯化硅为原料，生产工艺较易控制，但成本较高。目前气相白炭黑制造公司与有机硅单体生产公司密切合作，利用廉价的有机硅副产物为主要原料，生产气相法白炭黑；而气相法白炭黑生产过程中副产的盐酸，则返回有机硅单体厂用于有机硅单体的合成，同时用于有机硅产品的后加工，形成一个资源循环利用，相互促进发展的良性循环，具有极好的社会经济效益。德国迪高沙（Degussa）公司和美国卡伯特（Cabot）公司的气相法生产技术全球领先。他们的生产装置规模大，自动化程度高，产品成本低，牌号（尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号）多，品质好，如表面积分布均匀、含水量低。我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产，但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。广州吉必盛科技实业有限公司是目前国内产量最大，牌号最全，技术最先进的气相二氧化硅供应商，是气相二氧化硅国家标准GB20020-2005负责起草单位。
222 沉淀白炭黑（沉淀二氧化硅）的制备工艺
沉淀二氧化硅由水玻璃（硅酸钠）与硫酸或盐酸反应制得。其中反应式如下：
SiO2+ Na2CO3—>SiO2•Na2O + CO2
(SiO2•Na2O)ag+ H2SO4—> SiO2+ Na2SO4+ H2O
沉淀白炭黑所用的原料水玻璃，又名泡花碱，无色、青绿色或棕色的固体或黏稠液体，是由硅石（石英砂）、纯碱（土碱）在熔化窖中共熔、冷却、粉碎制得，其燃料为煤、天然气、煤气均可。水玻璃生产工艺可分为干法和湿法两种，通常所用的是干法生产固体水玻璃，再溶解转换成所需要规格的液体水玻璃。
沉淀法的生产技术、设备简单，产品活性不高，颗粒不易控制，亲和力差，补强性能低，颗粒表面水性羟基键合严重，消弱了产品的结合力。二次结晶生产超细白炭黑便是在沉淀法生产技术前提下进行了品种处理的改良技术。采用二次结晶新工艺，可以全自动工艺化生产。其SiO2含量在94%以上，比表面积达269~320m2/g，粒径最粗为1000目，最细可达纳米级。
白炭黑用量最大的领域是在橡胶行业中作为最佳白色补强填料。近年来，由于国内胶鞋及轮胎工业的发展，刺激了作为橡胶补强剂的白炭黑生产的快速增长。目前国内外填料用白炭黑，主要以石英砂为原料制成水玻璃后，再以沉淀法生产白炭黑。该生产工艺耗费大量纯碱和酸，生产成本较高。不少研究者正在探讨用硅藻土、蛇纹石、硅灰石、高岭土、膨润土等非金属矿物和其他原料生产白炭黑的工艺。第三军医大学研究成功用硅藻土生产白炭黑和聚合氯化铝。浙江广科化工有限公司、吉林省临江市业住化工有限公司用硅藻土生产白炭黑。宜宾五粮液集团精细化工有限公司是国内唯一一家用植物（如稻壳、谷壳灰为原料）生产白炭黑（二氧化硅）的厂家，年产白炭黑4000t。
23 白炭黑的应用
白炭黑由于其耐酸、耐碱、耐高温及良好的电绝缘性能和分散性，因而被广泛地用于橡胶、塑料、涂料、造纸、日用化工等行业中作为最佳的白色补强填料。气相法白炭黑制备复杂，成本高，主要用于特殊用途。
231 气相法白炭黑的应用
气相白炭黑广泛地用于硅橡胶、油漆涂料、油墨和复印机墨粉、胶黏剂、电缆料与不饱和聚酯树脂、植物保护、食品和化妆品，可起到补强、增稠、抗结块、控制体系流变和触变等作用。
气相白炭黑大量的应用于室温硫化硅橡胶和高温化硅橡胶，它们往往是以附聚体的形式分散在基体中形成三维的网状结构，与硅橡胶基料的接触面大，在硫化过程中形成的交联点多，从而对硅橡胶起到增稠和补强作用。
在液态涂料和油漆中，气相白炭黑兼有流变助剂、防沉剂、助分散剂、消光剂的功能。在配方中加入气相白炭黑，可以控制体系的流变性和触变性，既防止涂料和油漆在施工过程中的流挂现象，又可保证涂层厚薄均匀，获得高品质的涂刷效果。气相白炭黑在液态涂料和油漆中，能够提高颜料和填料的悬浮性，改善颜料的分散性，从而有效防止颜料和填料在体质中沉降，使其具有良好的储存性。气相白炭黑作为消光剂，其作用是调整漆膜的表面光泽，并赋予漆膜表面良好的油腻感。另外，气相白炭黑在油漆和涂料体系中，能够提高涂层的抗刮擦和耐磨性能，加强了防腐蚀的作用。
粉末涂料中也常常用到气相白炭黑。在粉末涂料中，气相白炭黑可以改善粉末涂料的自由流动、防结块和流动特性。
气相白炭黑也常常应用于塑料和弹性体以及不饱和聚酯树脂中。在塑料的混料中加入传统的填料外，再加入少量的气相白炭黑就会产生明显的补强作用，大大提高材料的强度和力学性能，从而改善加工工艺和制品的性能。而在不饱和聚酯树脂中加入少量的气相白炭黑可以赋予树脂极佳的透明度和优异的物理性能，这些特性都有助于提高下游制品的质量。
气相白炭黑是一种重要的无机化工原料，在工业发展中有着不可替代的作用，除了传统的应用行业外，还必将应用于新的领域，但由于其价格较高，往往限制了其更广泛的应用，如在橡胶行业中目前还是大量使用沉淀白炭黑。
232 沉淀白炭黑的应用
沉淀白炭黑又称沉淀水合二氧化硅。它是一种具有高比表面积、高结构、高活性的补强填充改性材料，因其具有特殊的表面结构和颗粒形态结构以及独特的物理、化学特性，应用领域广泛，是一种重要的补强填充剂。在浅色和彩色产品中更具有炭黑所无法比拟的优点，表面活性和补强性能比其他无机浅色填料（如碳酸钙、陶土、高岭土、云母等）更优异。
通过控制沉淀白炭黑制备反应过程中物料的比例、流量以及反应的压力、温度、时间，经过滤、洗涤和干燥等后处理，可得到不同比表面积、粒径、纯度、结构度、孔隙度的制品。白炭黑生产工艺不同，其物理、化学特性也各不相同，如表3-7所示。
表3-7 不同规格的白炭黑的物理、化学特性
项目 Zeosil175 Zeosil15 Zeosil175Gr Zeosil125Gr Tixosil383
二氧化硅质量分数 093 092 093 093 093
PH值 68 69 68 67 69
水分质量分数（105℃，2h） 0055 0060 0060 0060 0070
灼烧减量（1000℃/% 40 45 40 40 45
CTAB比表面积/（m2/g） 162 160 165 120 160
BET比表面积/（m2/g） 165 240 168 125 260
DOP吸油值/(ml/100g) 280 250 250 230 250
压紧密度/（mg/m3） 028 030 030 030 017
干基筛余物质量分数（10目） — — 080 085 —
325目湿筛余物质量分数 — — — — 0005
不同比表面积、不同粒径大小的白炭黑可满足不同用途和性能要求。沉淀白炭黑广泛用于橡胶、塑料的填充补强剂、油漆增稠剂、油漆涂料添加剂、合成润滑脂和硅脂稠化剂、制革业平光剂、农药分散剂、造纸填充剂、合成树脂（聚酯树脂、弹性聚氨酯）的添加剂、电子电气业绝缘绝热填料及日用化工原料等行业。同时用于聚丙烯、无毒聚氯乙烯塑料薄膜的开口剂和食品、农药医药的防结块剂和载体。
沉淀白炭黑用量最大的领域是在橡胶工业中作为最佳的白色补强填料，在白色和浅色填料中补强性能和表面活性优异，广泛用于橡胶鞋底、轮胎、胶管、胶带、胶辊、橡胶密封件等产品。
生产橡胶制品过程中通常需要在胶料中加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性，但由于炭黑的加入使得制品均为黑色且档次不高。将白炭黑作为补强剂，在普通橡胶中添加少量白炭黑后，产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能均达到或超过传统高档橡胶制品，而且能生产出新颖、性能优异的新一代橡胶制品，如白炭黑改性的橡胶材料，并且可以保持颜色长久不变。彩色轮胎侧面胶的抗折性能由原来的10万次提高到50万次以上且有望在不久的将来，实现国产汽车、摩托车轮胎的彩色化。
将白炭黑加入到聚氯乙烯、环氧树脂、乙烯基树脂等可加工树脂材料中，能明显提高产品质量，方便加工成型，提高生产效率，增加品种，扩大应用范围。在聚氯乙烯塑料薄膜中添加白炭黑后，不但提高其透明度、强度、韧性，而且抗老化性能也明显提高。在普通塑料聚氯乙烯中添加少量白炭黑后生产出的塑料门窗硬度、粗糙度和抗老化性能均大幅度提高。利用白炭黑对塑料聚丙烯进行改性，主要技术指标（吸水率、绝缘电阻、压缩残余变形、绕曲强度等）均达到或超过工程塑料尼龙6的性能指标，可实现聚丙烯工程塑料制件替代尼龙6使用，产品成本大幅度下降，其经济效益十分显著。
我国是涂料生产消费大国，但目前国产涂料普遍存在着性能方面的不足，诸如悬浮稳定性、触变性、耐磨性、耐洗刷性能较低等问题，致使每年需进口大量高档涂料。在涂料中，白炭黑可发挥防止结块和悬浮、增稠、触变性等功能。白炭黑在涂料中成功应用，一改过去产品的不足，其主要性能指标大幅度提高，如外墙涂料的耐洗刷性由原来的1000多次提高到1万多次；人工加速气候老化和人工辐射暴露老化时间由原来的250h（粉化1级、变色2级）提高到600h（无粉化、漆膜无变色，色差值48）。此外，涂膜与墙体结合强度大幅度提高，涂膜硬度显著增加，表面自洁能力也获得改善。
硅胶模具喷砂
正常情况下是河沙。
新居装修会用到大量的沙、水泥等，好多业主不清楚这些东西的市场价，也分辩不出优缺点，要么被工人装修队宰，要么被商家宰。小编建议大伙在装修前，应该先了解一下装修所要使用的东西，尤其是沙子。
装修用的沙都有哪些规格？
从产地来看，沙分为海沙、河沙、山沙，在这些沙中详细还细分成细沙、中沙、粗沙。
海沙、河沙、山沙，哪种沙不好用？
海沙。海沙指的就是来自海边没有经过处理的沙，比如说深圳吧，前几天就有一个粉丝留言说，他们深圳的某些商家总标榜着自家的沙是河沙，但其实都是海沙里掺杂着河沙一块卖。甚至有些开发商也用水洗海沙来砌筑。
用海沙来砌筑后期真的会出现好多问题，含盐量高，用来做墙面抹灰会返潮，墙面涂料一刷会产生化学反响，导致涂料掉落变色。用来做地面找平还会开裂，极其鸡肋。
至于怎样分辩，可用嘴尝，海沙偏咸，用眼睛看也可以，黑乎乎的是海沙，金黄金黄的是山沙，河沙是淡淡的黄，干了还泛白的。
海沙不好，那我们装修时选择河沙仍是山沙呢？
（1）山沙：山沙看起来粗糙，沙粒大，所以水泥附着作用好。但小编自己认为山沙身分复杂，含有土壤或者杂质偏多，虽然可以使用，但不不是最理想的，不建议使用。
（2）河沙：河沙概况的粗糙度适中，就算筛事后，大体也是很不错的。沙子洁净，杂质较少，很合适用于家装。所以效果来说也是相对较好的。家装中最好使用河沙。
瑞博在硅胶制品生产中经常使用 硅胶模具喷砂 改良产品解决一些模具常见的一些问题，接下来瑞博硅胶制品厂就给大家详细分享下硅胶模具喷砂工艺。
硅胶模具喷砂 的使用场景和作用
场景：
1有些特殊产品做不出来时比如硅胶产品粘模
2各种原因都找遍还是有起风泡等等原因时
作用：
使模具表面受到细沙的冲击变化达到模具表面的改善，提高模具的扩张性，抗疲劳性能。
硅胶模具喷砂 的详细步骤介绍
喷砂工艺里对不同硬度的材料选择不同的砂，常见的砂料有玻璃砂，石英砂，金刚砂，铁砂，海砂等，而一般硅橡胶制品厂家在喷砂工艺当中都是采用 金刚砂和玻璃砂 两种。
由于模具内部对于尺寸精度要求没有很高的精度，并且一般模具都是经过淬火热处理，所以也可以选择采用两种混合的砂，喷砂在模具工艺当中主要取到镀膜以及清理模具里面的一些花痕，而在模具当中模芯的一些工艺经过放电一些没有所以又要选择不同的砂料来处理。
喷砂文面的粗糙度取决与砂子的粗粒度。所以对硅胶制品厂当中的模具来说表面的处理还是比较重要，一般产品的表面要求不同所采用不同粗细的砂，主要功能是 把 模芯当中一些肉眼看不到的凹凸颗粒用喷砂工艺进行磨平，去除残留的一些毛刺和铁锈让表面更光滑 ，在生产过程当中出模不会因为凹凸沟槽而导致粘模产品粗糙等等现象，也让产品表面更加光滑
