ABSTRACT
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Manufacturing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Sodium Silicates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Principles of the Manufacturing Process . . . . . . . . . 133
Ion Exchange Resins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Basic Types of Manufacturing Processes. . . . . . . 134
Ion Exchange Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Electrodialysis Route to Colloidal Silica . . . . . . . 136
Particle Growth vs. Nucleation . . . . . . . . . . . . . . 137
Colloidal Silica Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Density of Colloidal Silica Particles . . . . . . . . . . . . 139
Calculating Silica Units per Particle . . . . . . . . . . . . 140
Silanol Groups per Square Nanometer on the
Colloidal Silica Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
After Treatments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Electrolyte Effects on Viscosity and Stability. . . . . . 144
Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
High Temperature Bonding . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Investment Casting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Solid Mold Casting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
The Need . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
The Developments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Shell Investment Casting. . . . . . . . . . . . . . . . 150
The Function of Colloidal Silica . . . . . . . . . . 150
Face Coat Slurries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Back-Up Slurries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Optimizing Shell Strength. . . . . . . . . . . . . . . 152
Maintaining Slurries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Binder Not Dependent on pH . . . . . . . . . . . . 155
Refractory Fiber Bonding . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Post Impregnation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Wet Blankets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Ammonia to Replace Sodium . . . . . . . . . . . . 157
Occluded Alkali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Space Shuttle Tiles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Stool Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Hot Top Boards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Surface Modifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Frictionizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Plastic Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Anti-Soil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Flocculation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Silicon Wafer Polishing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Effect of pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Effect of Pressure, Temperature and
Flow Rate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Planarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Miscellaneous Uses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Steam Promoter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Chromatography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Catalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Photography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Secondary Oil Production . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Environmental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Silica is all around us. We are most used to seeing it as
sand at the beach and in the form of glass, or as a com-
ponent of the stones and concrete that surrounds us.
