白炭黑是人工合成的水合二氧化硅粉體的俗名，其外觀為白色蓬松粉末，原始粒子極細，質(zhì)輕，在空氣中吸收水分后會成為聚集的細粒子，具有比表面積大、吸附容量大和分散能力強等特點，是一種非常重要的化工原料。但在實際生產(chǎn)中，根據(jù)制備工藝的不同，白炭黑往往還會分成沉淀法和氣相法兩大派系——反應過程的不一，使它們在物化性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)均會有一定差異，其應用領(lǐng)域和應用效果也不同，故需要區(qū)別對待。

比如說沉淀白炭黑，它的合成過程實質(zhì)是將致密的晶體型石英砂轉(zhuǎn)化為疏松的無定形水合二氧化硅的過程，即SiO₂→SiO₂·nH₂O。具體工藝主要可分成傳統(tǒng)沉淀法和凝膠法，前者是指硅酸鹽通過酸化獲得疏松、細分散的、以絮狀結(jié)構(gòu)沉淀出來的SiO₂，該法原料易得，生產(chǎn)流程簡單，能耗低，投資少，但對環(huán)境要求較高，產(chǎn)品活性不高，顆粒不易控制，親和力差，補強性能低；后者制得的產(chǎn)品特性類似于氣相法產(chǎn)品，但價格比之較為便宜。不過由于工藝較傳統(tǒng)沉淀法復雜，成本亦高，因此應用得較少。

至于氣相法白炭黑，其生產(chǎn)工藝主要為化學氣相沉積（CVD）法，該工藝又稱熱解法、干法或燃燒法，其原料一般為四氯化硅、氧氣（或空氣）和氫氣，它們在高溫下反應而成。氣相法的優(yōu)點在于易控制反應條件，產(chǎn)品純度高，適合高純白炭黑的合成。但由于所用原料貴，設備要求高，技術(shù)復雜，產(chǎn)量低，投資規(guī)模大，因此此類白炭黑價格較高，限制了其更加廣泛的應用。

左：氣相法白炭黑 右：沉淀法白炭黑

不一樣的工藝，不一樣的性能，沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑在經(jīng)過多年發(fā)展后，都有了各自的“歸宿”。但時不時也有人好奇，如果對沉淀法工藝做出一定的改良，那沉淀法白炭黑是否能勝任氣相白炭黑的工作？又或者用氣相白炭黑替代沉淀白炭黑時，制品的性能會不會得到大幅度的提升？

要解答類似這樣的問題，首先得對兩種工藝及其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品了若指掌，這樣才能懂得如何平衡質(zhì)量與成本的天平，將在7月2-3日于廣州舉辦的“2020全國二氧化硅材料創(chuàng)新與應用技術(shù)交流會”，就是你全方位了解沉淀白炭黑及氣相白炭黑的一個好機會。屆時，來自力美達新材料科技研究開發(fā)(廣東)有限公司的姜宜龍先生將為我們分享題為《沉淀白炭黑vs氣相白炭黑生產(chǎn)與應用前景》的報告，對比兩者的工藝及性能差異，并再在此基礎上分析它們的應用前景。如果你對此感興趣的話，就千萬不要錯過咯！

粉體圈 小榆