silikaattimateriaaleja

Silikaattimateriaalit ovat laaja ryhmä epäorgaanisia yhdisteitä, joiden rakenne perustuu piihin ja happeen. Yleisin silikaattimateriaali on piioksidi, SiO2, joka tunnetaan myös nimellä piidioksidi. Luonnossa piidioksidi esiintyy monissa eri muodoissa, kuten kvartsina, hiekkana ja kivenä. Silikaattien rakenneyksikkö on tetraedri, jossa yksi piiatomi on sitoutunut neljään happiatomiin. Nämä tetraedrit voivat liittyä toisiinsa eri tavoin, muodostaen monimutkaisia kolmiulotteisia rakenteita.

Silikaattimateriaaleilla on monia erilaisia ominaisuuksia riippuen niiden tarkasta koostumuksesta ja rakenteesta. Yleisesti ottaen ne ovat kovia, kestäviä ja kemiallisesti stabiileja. Monet silikaatit ovat myös hyviä eristeitä sekä lämmön että sähkön suhteen. Näitä ominaisuuksia hyödynnetään laajalti teollisuudessa. Esimerkiksi lasi, keramiikka ja sementti ovat kaikki silikaattipohjaisia materiaaleja. Lasin valmistuksessa käytetään pääasiassa kvartsihiekkaa, ja keramiikkaa tuotetaan savesta, joka on erilaisten silikaattimineraalien seos.

Silikaattimateriaaleja käytetään myös rakennusteollisuudessa, elektroniikassa, optiikassa ja jopa biomateriaaleina. Piidioksidia käytetään puolijohdeteollisuudessa eristeenä ja esimerkiksi optisissa kuiduissa tiedonsiirtoon. Erityyppisiä silikaatteja, kuten savimineraaleja, hyödynnetään myös katalyytteinä ja adsorbentteina. Silikaattien monipuolisuus ja saatavuus tekevät niistä yhden tärkeimmistä materiaaliryhmistä ihmiskunnan historiassa ja nykyteknologiassa.