氣相法(又稱 “熱解法”)通過硅烷(SiH?)或四氯化硅(SiCl?)等硅源在高溫下發生水解 / 氧化反應,生成氣態二氧化硅,再經冷卻、團聚得到超微細粉末。該工藝產品純度更高、粒徑更小(10-50nm),但成本較高,主要用于高端透明牙膏或需強吸附性的功能性牙膏(如吸附異味、載藥牙膏)。流程如下:
原料汽化:將高純度四氯化硅(SiCl?,純度≥99.99%)加熱至 100-150℃汽化,與干燥的空氣(或氧氣)、氫氣按比例混合(氫氣作為燃料,空氣作為氧化劑)。
高溫反應:混合氣體通入高溫水解爐(溫度 1000-1200℃),發生反應:SiCl? + 2H? + O? → SiO? + 4HCl,生成的二氧化硅以極細的氣態顆粒形式存在。
冷卻與收集:反應產物進入冷卻器(溫度降至 200-300℃),氣態二氧化硅顆粒逐漸團聚成納米級粉末,再通過袋式過濾器收集。
脫酸與改性:收集的粉末需經過脫酸處理(去除殘留的 HCl,避免牙膏 pH 值異常),部分產品還需進行表面改性(如用硅烷偶聯劑處理,提升與牙膏中油脂成分的相容性)。
質量檢測與包裝:同沉淀法,重點檢測粒徑分布(10-50nm)、比表面積(300-600m2/g)及純度(SiO?≥99.8%),確保符合高端牙膏需求。