气相法(又称 “热解法”)通过硅烷(SiH₄)或四氯化硅(SiCl₄)等硅源在高温下发生水解 / 氧化反应,生成气态二氧化硅,再经冷却、团聚得到超微细粉末。该工艺产品纯度更高、粒径更小(10-50nm),但成本较高,主要用于高端透明牙膏或需强吸附性的功能性牙膏(如吸附异味、载药牙膏)。流程如下:
原料汽化:将高纯度四氯化硅(SiCl₄,纯度≥99.99%)加热至 100-150℃汽化,与干燥的空气(或氧气)、氢气按比例混合(氢气作为燃料,空气作为氧化剂)。
高温反应:混合气体通入高温水解炉(温度 1000-1200℃),发生反应:SiCl₄ + 2H₂ + O₂ → SiO₂ + 4HCl,生成的二氧化硅以极细的气态颗粒形式存在。
冷却与收集:反应产物进入冷却器(温度降至 200-300℃),气态二氧化硅颗粒逐渐团聚成纳米级粉末,再通过袋式过滤器收集。
脱酸与改性:收集的粉末需经过脱酸处理(去除残留的 HCl,避免牙膏 pH 值异常),部分产品还需进行表面改性(如用硅烷偶联剂处理,提升与牙膏中油脂成分的相容性)。
质量检测与包装:同沉淀法,重点检测粒径分布(10-50nm)、比表面积(300-600m²/g)及纯度(SiO₂≥99.8%),确保符合高端牙膏需求。