说到二氧化硅在陶瓷方面的应用，首先想到的便是石英陶瓷。由于具有诸多优良性能，石英陶瓷自问世以来迅速在冶金、电工、玻璃、航空、耐腐蚀件、光伏等行业得到广泛应用。在制备石英陶瓷时，往往会添加一些添加剂改善性能，但“SiO2”这一成分始终是绝对的主角。其实，作为配角，SiO2还常常以辅料的方式被添加到其它陶瓷材料中，从而提升陶瓷材料在各方面性能。
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纳米二氧化硅对氧化铝陶瓷性能的影响:
国内外对各种添加剂掺杂氧化铝陶瓷以提高其力学性能展开了深入的研究，其中纳米SiO2是一种常用的烧结助剂成分。陈禧等研究了添加MgO-SiO2对高纯Al2O3陶瓷烧结性能的影响，SiO2在高温下能够得到稳定的硅酸盐液相，它们是二元或三元的低熔点化合物，液相能促进烧结，降低烧结温度，细化晶粒，使氧化铝陶瓷的力学性能得到改善。此外，如果用纳米SiO2（VK-SP30）代替纳米Al2O3添加到95陶瓷中，不仅可以起到纳米颗粒细化的作用，同时也可提高陶瓷材料的强度、韧性及硬度和弹性模量等性能，其效果比添加Al2O3更为理想。
姬军成等通过向95氧化铝陶瓷中添加不同量的纳米SiO2，采用干压成形工艺制备样品，探究了不同烧结温度和纳米SiO2添加量对95氧化铝陶瓷烧结性能和力学性能的影响，结果表明：当纳米SiO2添加量为2％，烧结温度为1600℃时，样品的晶粒尺寸均一，体积密度最高为3.70g/cm³，抗弯强度和断裂韧性分别达到最大值342.89MPa和5.34MPa·m1/2。相比未添加纳米SiO2样品的抗弯强度和断裂韧性分别提高了34.28％和4.5％。
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纳米二氧化硅对钛酸铝陶瓷性能的影响:
钛酸铝（Al2TiO5，简称AT）是一种具有高熔点、低膨胀特性的陶瓷材料，在汽车引擎构件、有色金属铸造和电子陶瓷等行业有着广泛的应用。但钛酸铝材料在800～1280℃会分解为刚玉和金红石，从而丧失其低膨胀的特性。因此，探索钛酸铝的稳定方法与稳定机理是钛酸铝材料研究中的关键。陆洪彬等利用二次烧成工艺研究添加剂MgO、纳米二氧化硅（VK-SP30）对抑制钛酸铝热分解的作用及其机理。研究结果表明，MgO和SiO2复合添加剂可以显著提高钛酸铝的热稳定性和抗弯强度。
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纳米二氧化硅对BaTiO3陶瓷性能的影响：
经研究发现，SiO2包覆的BaTiO3粉体材料经过1225℃烧结成陶瓷，可获得钙钛矿结构的介质陶瓷，SiO2的引入生成了第二相Ba2TiSi2O8。烧结后陶瓷介质材料漏电流较大，耐电压特性没能呈现一定的规律，但材料的耐电压性能及储能密度有所提高。
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纳米二氧化硅对YSZ陶瓷性能的影响：
研究了纳米SiO2（VK-SP30）含量对YSZ陶瓷在不同温度下时效后的烧结速率影响，同时研究了其对YSZ时效过程中的结构形貌和性能变化的影响。结果发现，添加纳米SiO2（VK-SP30）将会加速YSZ陶瓷块体二次烧结后的力学及热学性能的改变。在1300℃的热处理温度下，添加了0.3%SiO2的样品气孔率下降率为48%，硬度增长率为14%，杨氏模量增长率为15%，热导率增长率为25%，均高于未添加SiO2的样品。因此，SiO2的引入将会加速YSZ在高温下的烧结。
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纳米二氧化硅对激光熔覆CaP生物陶瓷涂层性能的影响：
刘均环等采用激光熔覆方法制备出不同含硅量的CaP生物陶瓷涂层。研究发现，随着SiO2含量的增大，涂层表面腐蚀电流密度逐渐减小，同时可以加快涂层表面类骨磷灰石的形成，其中，添加SiO2为1wt.%时涂层表面类骨磷灰石呈均匀分布。因此，低含量SiO2可以提高生物陶瓷涂层的耐腐蚀性和生物活性。
本文来源于公众号“晶瑞纳米新材料”
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