silikaattimateriaaleissa

Silikaattimateriaalit ovat kemiallisia yhdisteitä, joiden perusrakenne sisältää pii-happi-sidoksia. Tyypillisin silikaattirakenne on SiO4-tetraedri, jossa yksi piiatomi on sitoutunut neljään happiatomiin. Nämä tetraedrit voivat esiintyä eristyksissä tai ne voivat yhdistyä toisiinsa eri tavoin, muodostaen monimutkaisempia rakenteita, kuten ketjuja, tasoja tai kolmiulotteisia verkostoja.

Silikaatteja esiintyy luonnossa runsaasti, ja ne muodostavat suurimman osan maapallon kuoresta. Esimerkiksi kvartsi (SiO2) on yleisin mineraali maapallolla. Myös monet savimineraalit, maasälvät ja kiilteet ovat silikaatteja. Luonnollisten silikaattien lisäksi niitä käytetään laajalti teollisissa sovelluksissa.

Lasit ovat merkittävä silikaattimateriaaliryhmä. Perinteinen ikkunalasi on valmistettu sulattamalla hiekkaa (kvartsia), natriumkarbonaattia ja kalsiumkarbonaattia. Erilaisia lisäaineita lisäämällä voidaan muokata lasin ominaisuuksia, kuten väriä, kestävyyttä ja taittokykyä. Keramiikka, kuten tiilet, posliini ja laastit, perustuu myös silikaattimineraalien käyttöön. Näitä materiaaleja valmistetaan muovaamalla saviseoksia ja polttamalla niitä korkeissa lämpötiloissa. Silikaattipohjaisia materiaaleja käytetään myös rakentamisessa esimerkiksi sementin ja betonin ainesosina.