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研究表明，纳米SiO2材料掺加到水泥基材料中，可以促进水泥的水化，填充水化产物C-S-H凝胶之间的结合空隙，改善水泥石与骨料的界面微结构，提高水泥基材料的力学性能及耐久性。但纳米粉体材料的比表面积很大，纳米颗粒之间极易发生团聚，一旦发生团聚便很难将其进行分散，如果只是将纳米粉体材料简单的掺加到水泥基材料中，纳米颗粒将很难发挥其作用。硅溶胶是纳米 SiO2 在水中的分散体系，是一种胶体溶液，将纳米 SiO2 通过溶胶的方式引入，可以大大提高纳米粒子的分散性，更有利于发挥纳米粒子对水泥基材料的增强与改性作用。

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例如，有报道研究表明：硅溶胶能够提高水泥硬化浆体的力学性能，并且硅溶胶的加入能有效地降低界面中Ca(OH)2晶体的取向程度，减少界面中Ca(OH)2晶体的数量并细化其尺寸，减小界面过渡区的厚度；不同种类的硅溶胶对水泥浆体的影响不同，因此其掺量也不同；硬化水泥砂浆的强度和耐久性与硅溶胶的掺量以及养护龄期有关，水泥砂浆的早期强度及耐久性随硅溶胶掺量而逐渐增强；掺入硅溶胶后，水泥浆体中的Ca(OH)2晶体易沿(0001)晶面二维长大，且晶格缺陷明显减少；与纳米SiO2 粉体相比，硅溶胶对水泥浆体的沉积及流变作用更为显著，能够更快地加速水泥水化进程，并且能够更好地改善水泥基材料的力学性能。

陶瓷涂料的反应过程主要分为三个阶段：首先在酸性条件下，硅氧烷水解生成硅醇；其次水分散型纳米硅溶胶，与硅醇进行缩聚反应，形成一定黏度的涂膜液；该涂膜液采用喷涂法在铝板上制膜，而后涂膜液中的胶粒继续聚集浓缩形成凝胶膜；在干燥过程中发生垂直于基板方向的收缩；热处理或室温固化除去残留的低分子物质——H2O以及溶剂，促进分子之间的进一步聚合终形成类似搪瓷结构和性能的无机均质的涂膜。除此之外，硅氧烷水解后的硅醇之间还可以发生自缩聚反应。

在陶瓷涂料的反应和成膜过程中，pH的控制十分重要，它决定了反应的速率以及陶瓷涂料的可使用时间。该反应过程中还需控制硅氧烷与硅溶胶的比例，不同的比例会使终形成的涂膜具有不同的结构，因而导致终涂膜的物理机械性能差异很大。