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硅溶胶用于改善水泥基材料性能

水泥基材料是目前应用为广泛的建筑材料，但用水泥基材料建成的建筑物，往往在达到设计使用年限之前，就已经出现不同程度的损坏，导致产生巨大的维修、加固、拆除重建费用。为了延长建筑物的使用寿命，不仅要关注水泥基材料的力学性能，还要关注其耐久性，找到可以有效改善水泥基材料性能的方法。

硅酸盐水泥与水发生水化反应生成一系列的水化产物，水化产物中大量存在的 Ca(OH)2 是造成水泥基材料耐久性下降的主要原因之一。Ca(OH)2 含量的多少和晶粒的大小对水泥基材料的力学性能和耐久性有着重要影响，要提高水泥基材料的性能，应从降低或消耗水化产物 Ca(OH)2入手；通过掺加活性掺合料，可以优化水泥基材料的孔结构、细化 Ca(OH)2 晶粒、减少Ca(OH)2 含量、提高C-S-H 凝胶的含量，从而可以有效的改善水泥基材料的力学性能和耐久性。

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硅溶胶改性磷酸盐无机涂料

保护基体不受腐蚀是大多数抗腐蚀涂层的首要目的。由于有机涂料存在耐温性、耐候性较差等局限性，磷酸盐无机涂料作为无机涂料领域中重要的组成部分，受到广泛关注。磷酸盐类无机涂料无色、无味，具有优异的耐高温性能（耐热温度高达1300~1600 ℃）和防腐性能，可代替有机化合物，作为耐烧蚀材料的基体；同时，耐水性较好，粘接强度高，具有较好的金属附着力，并且具有成本低廉、污染少、不燃不爆等优点。但磷酸盐无机涂料也存在一些局限性，例如其固化温度较高，一般需要300℃以上高温来进行烘烤完成涂层固化，严重限制了它的应用范围，降低磷酸盐无机涂料的固化温度以降低能耗，是其拓展应用的关键技术难题。

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。