Silica sol jest również znany jako silica sol, wzór cząsteczkowy to SIO2 · xH₂O, jest roztworem koloidalnym utworzonym przez polimer polimolekularny kwasu krzemowego, cząstki polimeru są zwykle w 7~20 nm, jeśli użycie specjalnej technologii przetwarzania może również spowodować większy rozmiar cząstek silica sol. Cząstki polimeru silica sol mogą być rozpraszane nie tylko w wodzie, ale także w rozpuszczalnikach organicznych. Silica sol ma szeroki zakres temperatur utraty wody, a utrata wody nie tylko uszkodzi jego wytrzymałość wiązania, ale również sprawi, że jego trójwymiarowa struktura będzie bardziej stabilna i wytworzy większą wytrzymałość wiązania.
Gdy zol krzemionkowy jest stosowany jako spoiwo ogniotrwałe, może nadać materiałowi ceramiczne wiązanie kondensacyjne po spiekaniu, co przezwycięża fatalną słabość niskiej wytrzymałości w średniej temperaturze spoiwa ogniotrwałego związanego cementem. Zasada działania zolu krzemionkowego jako spoiwa ogniotrwałego odlewanego opiera się na technologii sol-żel. Zol krzemionkowy jest rozprowadzany na powierzchni cząstek ogniotrwałych, tworząc żel wokół cząstek. W tym procesie grupa hydroksylowa na powierzchni cząstek krzepnie i usuwa wodę, tworząc wiązanie Si-O-Si, co sprawia, że materiał ogniotrwały wytwarza wytrzymałość w procesie budowy i utwardzania. Gdy korpus konstrukcyjny wysycha, żel wiąże kruszywo, tworząc szkielet, który zapewnia wytrzymałość.
1. Zastosowanie zolu krzemionkowego w prasowaniu błota
Aby osiągnąć wysoką wydajność i długą żywotność hutnictwa żelaza w wielkich piecach, w Chinach szeroko stosowano prasowanie szlamu w technologii szybkiej naprawy korpusu wielkiego pieca. Jednak obecnie powszechniej stosuje się żywicę organiczną i smołę jako spoiwo prasowane w szlamie, ten rodzaj szlamu jest trudny do utwardzenia, ale również wytwarza dużą liczbę szkodliwych gazów benzopirenowych po podgrzaniu, a skurcz materiału jest duży, stabilność objętości jest słaba.
Dlatego w ostatnich latach zol krzemionkowy był używany jako spoiwo do prasowania materiałów. Badania eksperymentalne potwierdziły, że szybkość skurczu zawiesiny połączonej z zolem krzemionkowym po obróbce w wysokiej temperaturze 1200 stopni *3 godziny jest znacznie mniejsza niż w przypadku zawiesiny połączonej z żywicą. Co więcej, zol krzemionkowy połączony z próbką błota po wysuszeniu w temperaturze 110 stopni nie pękł po prawie 100-krotnym teście szoku termicznego chłodzonego wodą o temperaturze 1100 stopni, a wytrzymałość na ściskanie w tym czasie przekroczyła 80 MPa, a szybkość retencji wytrzymałości po rozszerzalności cieplnej przekroczyła 80%. Dzieje się tak głównie dlatego, że nano SiO₂ w zolu krzemionkowym wywołuje reakcję mulityzacji w podłożu wciśniętym w błoto, co poprawia odporność materiału na szok termiczny.