二氧化硅(SiO2)是所有礦物中最豐富的。 自然界中存在的二氧化硅稱硅石，約占地殼總重量的12%。硅石有石英、鱗石英和方石英三種不同的晶型，石英在室溫下最穩(wěn)定，另兩種在高溫下穩(wěn)定，因它們轉(zhuǎn)變成石英的速度很慢，所以在室溫亦有存在。硅溶膠是二氧化硅的膠體微粒分散于水中的膠體溶液，又名硅酸溶膠，或二氧化硅水溶膠。

中國(guó)華北地區(qū)有質(zhì)量較好的大量硅石礦，石英 砂巖在華南分布較廣，在青海、云南、廣東、廣西 和貴州等省有水晶礦。

石英的熔點(diǎn)為1 610℃。 除氟、氟化氫和氫氟酸外，它與鹵素、鹵化氫和 無機(jī)酸都不起反應(yīng)。但溶于熱濃堿液及熔融的強(qiáng)堿或碳酸鈉。

SiO2晶體有多種晶型，其基本結(jié)構(gòu)單元是四面體，每個(gè)Si周圍結(jié)合4個(gè)O，Si在中心，O在四個(gè)頂角；最小環(huán)上有6個(gè)硅原子和六個(gè)氧原子。

許多這樣的四面體又通過頂角的O相連接，每個(gè)O為兩個(gè)四面體所共有，即每個(gè)O與2個(gè)Si相結(jié)合。實(shí)際上，SiO2晶體是由Si和O按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體

1、藥用二氧化硅：主要用作潤(rùn)滑劑、抗粘劑、助流劑. 2、食品、飲料用二氧化硅：流動(dòng)助劑、抗結(jié)塊性能。 3、橡膠用二氧化硅：消除內(nèi)張力、分層和開裂現(xiàn)象. 4、油漆、涂料用二氧化硅：控制流變、防亮光、抗流掛、抗紫外線、防沉降、提高耐腐蝕性。 5、造紙用二氧化硅：吸墨速度快、白度高、打印圖象清晰、鮮艷。 6、模具用二氧化硅：具有優(yōu)異分散性、相溶性、高透明性、高白度 。 7、還生產(chǎn)其他二氧化硅用于石油、食用油脫色劑、牙膏研磨劑、皮革專用消光劑等。

硅溶膠中SiO2的濃度一般為10%～35%，濃度高時(shí)可達(dá)50%。硅溶膠粒子比表面積為50～400 m／g，粒徑范圍一般在5～100nm，即處于納米尺度，與一般粒徑為0.1～10μm的乳液相比，其顆粒要小得多。硅溶膠鑄造在精密鑄造領(lǐng)域中是一種被廣泛運(yùn)用的精密鑄造方式，這種精密鑄造方式有效降低了成本，提高了精密鑄造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

硅溶膠鑄造常見的澆注方法：

1、壓力下結(jié)晶：將型殼放在壓力罐內(nèi)進(jìn)行澆注，結(jié)束后，立即封閉壓力罐，向罐內(nèi)通入高壓空氣或惰性氣體，使鑄件在壓力下凝固，以增大鑄件的致密度。

2、真空吸氣澆注：將型殼放在真空澆注箱中，通過型殼中的微小孔隙吸走型腔中的氣體，使液態(tài)金屬能更好地充填型腔，復(fù)制型腔的形狀，提高鑄件精度，防止氣孔、澆注不足的缺陷。這種方法在國(guó)外較常見。

3、定向結(jié)晶：一些熔模鑄件如渦輪機(jī)葉片、磁鋼等，如果它們的結(jié)晶組織是按一定方向排列的柱狀晶，它們的工作性能便可提高很多，所以熔模鑄造定向結(jié)晶技術(shù)正迅速地得到發(fā)展。

4、熱型重力澆注：這是用得最廣泛的一種澆注形式，即型殼從焙燒爐中取出后，在高溫下進(jìn)行澆注。

是具有多微孔結(jié)構(gòu)、比表面積高、機(jī)械強(qiáng)度高、二氧化硅含量高的透明或半透明的微小顆粒。無毒、無臭。熱穩(wěn)定性好、耐酸性好(除氫氟酸外)。溶于濃苛性鈉。對(duì)水蒸氣及其他氣體和溶劑具有強(qiáng)烈的吸附作用。用作苯酐、苯胺、順丁烯二酸酐、三聚氰胺、順丁橡膠、丙烯腈等重要石油化工產(chǎn)品的催化劑載體。也廣泛用于精制石油化工產(chǎn)品、脫除芳烴、對(duì)某些有機(jī)氣體及液體的選擇性吸附分離。還可作為脫除水中多價(jià)有害元素的離子交換劑。以及用于材料、器械等物品的干燥貯存和高純氣體的除水精制。代替硅酸乙酯用于精密鑄造，以降低生產(chǎn)費(fèi)用，改善操作環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量。用作耐火材料及其他材料的膠黏劑。是防止某些制品氧化的包覆材料。作為涂料的配合材料(內(nèi)外墻水性涂料)以提高結(jié)合性、堅(jiān)牢性、耐磨損性、耐污染性。作為合成纖維的處理劑，以改進(jìn)纖維的摩擦系數(shù)。作為毛紡工業(yè)經(jīng)紗上漿劑，可提高可紡性、手感性、減少飛毛和斷頭，可提高產(chǎn)量。用于造紙工業(yè)提高紙張平滑性及紙張強(qiáng)度。還用作電子材料精加工的研磨劑、催化劑，電瓶中硫酸的凝固劑。

離子交換法：將稀釋的水玻璃過濾除雜質(zhì)后經(jīng)陽離子交換，陰離子交換，調(diào)節(jié)Ph值，經(jīng)蒸發(fā)或超濾濃縮，制得硅溶膠。
硅粉法：將蒸餾水及氫氧化鈉(試劑級(jí))加到反應(yīng)槽中，升溫至65℃，加入一定量的氨水調(diào)整堿度，在攪拌下分批加入硅粉，控制溫度在83℃以下，硅粉加完后繼續(xù)攪拌2～3h，待Ph值降至9～10時(shí)，取樣分析，反應(yīng)完成后在攪拌下冷卻至50℃，經(jīng)自然過濾，制得硅溶膠產(chǎn)品。未反應(yīng)的硅粉可回收再用。
硫酸法：將稀釋的水玻璃與稀硫酸混合于20～30℃進(jìn)行反應(yīng)制得硅凝膠，老化4h，用2%～2.5%的稀硫酸浸泡lh，用40～50℃的水洗滌，在轉(zhuǎn)筒烘干器中脫水至含水量≤80%，經(jīng)烘干至水分含量≤10%，置于500～550℃活化爐中活化，經(jīng)篩選制得粗孔微球硅膠。