復(fù)合白云石表面鏈狀納米CaCO3制備

本文研究了苛性白云石制備氯氧鎂水泥,其適宜的煅燒溫度為750℃~850℃,煅燒時(shí)間為3~6h。通過(guò)力學(xué)性能對(duì)比試驗(yàn),表明苛性白云石、菱苦土制備的氯氧鎂水泥,二者在強(qiáng)度上相差無(wú)幾,且前者早期強(qiáng)度更高;若二者按一定比例混合制備復(fù)合氯氧鎂水泥,由于活性mgo含量的增加和彌散分布的活性caco3粒子的增強(qiáng)作用,物理力學(xué)性能得到很大改善。苛性白云石中添加菱苦土最佳比例是40-70%。將苛性白云石與菱苦土復(fù)合制備氯氧鎂水泥作砂輪結(jié)合劑,其磨削效率、磨削比、工件表面質(zhì)量均優(yōu)于純菱苦土作結(jié)合劑的砂輪。

在小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)用白云石為原料煅燒加工成苛性白云石鎂質(zhì)膠凝材料進(jìn)行了半工業(yè)試驗(yàn).試驗(yàn)證明在苛性白云石鎂質(zhì)膠凝材料中加入一定數(shù)量的菱苦土所構(gòu)成的復(fù)合型鎂質(zhì)膠凝材料,其標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿抗折、抗壓強(qiáng)度等可達(dá)到和超過(guò)原國(guó)家物資局對(duì)鎂質(zhì)膠凝材料的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求.用這種復(fù)合型鎂質(zhì)膠凝材料生產(chǎn)某些建筑型材等是可行的.為開(kāi)發(fā)利用豐富的白云石礦產(chǎn)資源提供了可行的依據(jù)

1前言用于不銹鋼精煉的aod爐及vod爐,其內(nèi)襯是使用高溫下抗侵蝕性優(yōu)良的燒成鎂鉻磚和燒成白云石磚。燒成白云石磚以前一直是在品川耐火材料公司神奈川縣的相模工廠和岡山工廠生產(chǎn),后來(lái)在1995年關(guān)閉了相模工廠,集中到岡山工廠

以湖北巖峰地區(qū)的天然白云石為原料,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用二步煅燒法制備了鎂鈣砂,研究了輕燒溫度(分別為750、800、850、900、950、1000℃)和輕燒保溫時(shí)間(分別為1、1.5、2、2.5、3、3.5h)對(duì)輕燒白云石的活性度,鎂鈣砂的體積密度、顯氣孔率和抗水化性的影響,以及煅燒溫度(分別為1550、1600、1650、1700℃)對(duì)鎂鈣砂的體積密度、顯氣孔率和抗水化性的影響,確定了實(shí)驗(yàn)室制備鎂鈣砂的最佳工藝為:輕燒溫度850℃,輕燒保溫時(shí)間3h,燒結(jié)溫度1650℃。

討論了白云石的粒徑、煅燒溫度和時(shí)間對(duì)氧化鎂產(chǎn)率的影響,以及硫酸銨濃度、反應(yīng)溫度和時(shí)間對(duì)鈣離子去除效率的影響,并對(duì)聯(lián)產(chǎn)硫酸鈣(石膏)作了較深層的探究.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:白云石為100目、煅燒溫度為800°c、煅燒時(shí)間為1h時(shí),得到的氧化鎂純度、轉(zhuǎn)化率較高;利用14%硫酸銨溶液與煅燒產(chǎn)物在90°c條件下,反應(yīng)1h,氨循環(huán)量為初始銨氨比為1:1.5,制備得到的.氫氧化鎂的堆積密度為0.29g/cm3,純度為98.06%顆粒呈片狀結(jié)構(gòu),形貌規(guī)則,分散性較好。

通過(guò)zeta電位的測(cè)定考察涂飾體系中助劑對(duì)其穩(wěn)定性的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出相對(duì)最穩(wěn)定的底層和中層涂飾體系的zeta電位絕對(duì)值均小于穩(wěn)定的膠體體系最低的排斥能30mv。因此在相對(duì)最穩(wěn)定的中層和底層涂飾體系中,通過(guò)選擇適合的穩(wěn)定劑以及確定穩(wěn)定劑的用量分別制備了底層和中層的復(fù)合涂飾劑,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在底層和中層分別加入20%和15%的聚氨酯穩(wěn)定劑效果最好?？疾炝藘?yōu)選的納米復(fù)合涂飾劑的涂飾性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明納米分散液的加入改善了皮革的防水性、耐候性以及抗菌性,復(fù)合涂飾劑的使用并沒(méi)有影響皮革的物理性能,并且使用納米復(fù)合涂飾劑時(shí)皮革的防水性、耐候性和抗菌性最好。

以白云石為主要原料,研究了炭化處理白云石質(zhì)耐火材料抗水化性能。炭化處理的作用是把熟料表面極易水化的游離cao轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的caco3,從而在熟料表面形成一層碳酸鈣薄膜。碳酸鈣薄膜的形成有效的降低了熟料內(nèi)部游離cao與外界水分接觸的機(jī)會(huì),保護(hù)了mgo-cao系耐火材料內(nèi)部的游離cao不受水化的影響,達(dá)到了提高抗水化的目的。

利用熱液金剛石壓腔研究了白云石在溫度298k、壓力100~1000mpa下c-o鍵彎曲振動(dòng)峰1ν097的拉曼變化特征。結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)的壓力范圍內(nèi)白云石穩(wěn)定,其拉曼位移和壓力具有很好的線性關(guān)系,擬合后得出壓力與白云石1097cm-1拉曼線頻率位移的關(guān)系為:p=143.47(δpν)1097+102.67(1097<pν<1103)。因此白云石非常適合作為熱液金剛石壓腔的壓標(biāo)。

通過(guò)控制白云石的煅燒制度得到了含有碳酸鈣和活性氧化鎂的煅燒產(chǎn)物,研究了白云石煅燒后加入硅酸鹽水泥對(duì)水泥基膠凝材料的物理、力學(xué)以及微觀性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,白云石煅燒后摻入硅酸鹽水泥增大了膠凝材料的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,延緩了膠凝體系的凝結(jié)時(shí)間,并且隨著摻量的增加,膠凝體系的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時(shí)間增加的幅度也越大。同時(shí)發(fā)現(xiàn),煅燒產(chǎn)物的加入雖然會(huì)降低膠凝材料的早期強(qiáng)度,但在水化后期表現(xiàn)出較好的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)。

燒結(jié)白云石的水化作用所導(dǎo)致的磚體結(jié)構(gòu)惡化和生坯強(qiáng)度下降是白云石質(zhì)耐火制品中一個(gè)普遍存在的問(wèn)題,而使用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合劑有助于保護(hù)燒結(jié)白云石。對(duì)燒結(jié)白云石制品中的不同結(jié)合劑(a型樹(shù)脂、b型樹(shù)脂、焦油和石蠟)進(jìn)行了評(píng)定。用常溫耐壓強(qiáng)度、生坯試樣直徑隨時(shí)間的線性變化以及經(jīng)過(guò)1400℃煅燒后的性能等指標(biāo)選出最適合燒結(jié)白云石的結(jié)合劑。結(jié)果表明,石蠟更有助于生坯試樣的抗水化作用,而用a型樹(shù)脂做結(jié)合劑的試樣在煅燒后性能最好。

將wc和cr-fe粉末混合并壓制成大粒度的復(fù)合顆粒,涂覆于鑄型型腔中,然后澆注45鋼液進(jìn)行鑄滲實(shí)驗(yàn),并對(duì)鑄滲層的厚度、組成及鑄滲機(jī)制進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,采用復(fù)合顆粒鑄滲法得到比普通鑄滲法更厚的且無(wú)缺陷的鑄滲復(fù)合層,該復(fù)合層由熔合層和釬焊層組成。鑄滲機(jī)制為高溫金屬液先滲入復(fù)合大顆粒間的通道,將顆粒包圍,然后滲入復(fù)合顆粒中小顆粒的間隙,最后凝固結(jié)晶,形成鑄滲復(fù)合層。

進(jìn)行了燒結(jié)混勻料配加濟(jì)鋼輕燒白云石的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),通過(guò)改變不同輕燒白云石配比,最終得出了既提高燒結(jié)礦冶金性能,又降低成本的燒結(jié)料配比。

為研究納米caco_3/sbs復(fù)合改性瀝青混合料的路用性能,以殼牌a-70~#道路石油瀝青為基質(zhì)瀝青,分別制備基質(zhì)瀝青、納米caco_3改性瀝青、sbs改性瀝青和納米caco_3/sbs復(fù)合改性瀝青混合料。通過(guò)高溫、低溫、水穩(wěn)定性和抗疲勞性能試驗(yàn),對(duì)不同瀝青混合料的路用性能進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明,caco_3/sbs復(fù)合改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和抗疲勞性能有明顯增強(qiáng),而低溫抗裂性能較sbs有所降低,但仍能滿足規(guī)范要求。

通過(guò)熔融擠出共混制備纖維素纖維/納米caco3/β晶型聚丙烯(β-pp)復(fù)合材料,并用馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(pp-g-ma)改善材料的相容性。研究了廢棄纖維素纖維、β成核劑和相容劑對(duì)材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。

采用硬脂酸(sa)對(duì)納米進(jìn)行表面活化,考察了改性納米caco3、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(pe-g-mah)分別或共同添加到高密度聚乙烯(hdpe)中形成的復(fù)合塑料的拉伸性能.結(jié)果表明:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%硬脂酸改性的納米caco3,能較好地促使無(wú)機(jī)粒子的分散和與hdpe的結(jié)合,提高復(fù)合塑料的拉伸性能.pe-g-mah的進(jìn)一步嫁接作用,可延長(zhǎng)硬脂酸分子鏈,加強(qiáng)硬脂酸和基體樹(shù)脂之間的纏結(jié)作用,從而顯著提高了復(fù)合塑料的拉伸強(qiáng)度.

本文通過(guò)熔融共混和模壓技術(shù)制備得到納米氧化鋅/高密度聚乙烯(納米-zno/hdpe)復(fù)合膜,并考察了該膜的微觀形態(tài)、機(jī)械性能、結(jié)晶性能以及阻隔性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),復(fù)合膜中改性納米zno的含量較低(0.5wt%)時(shí),納米zno在hdpe中具有較好的分散性。隨著改性納米zno含量的增加,復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度先增大后減小,zno含量為0.5wt%時(shí),綜合力學(xué)性能最佳。此外,改性納米zno的添加能提高h(yuǎn)dpe的結(jié)晶度,并能增強(qiáng)復(fù)合膜的阻隔性能。

利用鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)zno/ag納米抗菌劑改性處理,將改性后的抗菌劑與聚氯乙烯(pvc)均勻混合后混煉壓片,制得抗菌pvc納米復(fù)合材料。研究了zno/ag納米抗菌劑的分散工藝,并對(duì)抗菌pvc復(fù)合材料的抗菌性能及力學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:改性后的zno/ag納米抗菌劑沉降率由94.0%減小到0.4%,親油性和穩(wěn)定性提高;抗菌pvc復(fù)合材料對(duì)大腸桿菌的抗菌率達(dá)99%以上,其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率隨抗菌劑添加量的增加均呈先增后降的趨勢(shì)。

申請(qǐng)?zhí)?cn201210240937.7公開(kāi)號(hào):cn102807379a申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人:山國(guó)強(qiáng)本發(fā)明涉及一種含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料及其制備方法。本發(fā)明以目前常用的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料為基礎(chǔ),通過(guò)加入納米白云石粉體,引入尖晶石、六鋁酸鈣為晶種,采用高效分散劑和合適的混料工藝制備出了含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。本發(fā)明既避免了通過(guò)加鎂砂原位生成尖晶石時(shí)氧化鎂水化對(duì)澆注料施工性能的不利影響,又提高了目前剛玉尖晶石

申請(qǐng)?zhí)枺篶n201210240937．7公開(kāi)號(hào)：cn102807379a申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人：山國(guó)強(qiáng)本發(fā)明涉及一種含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料及其制備方法。本發(fā)明以目前常用的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料為基礎(chǔ)，通過(guò)加入納米白云石粉體，引入尖晶石、六鋁酸鈣為晶種，采用高效分散劑和合適的混料工藝制備出了含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。本發(fā)明既避免了通過(guò)加鎂砂原位生成尖晶石時(shí)氧化鎂水化對(duì)澆注料施工性能的不利影響，又提高了目前剛玉尖晶石質(zhì)澆注料的抗渣性能和抗熱震性能。本發(fā)明所制備的含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料可廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色、陶瓷和石化等高溫工業(yè)領(lǐng)域，也可應(yīng)用于透氣磚等澆注成型后燒成的耐火材料產(chǎn)品。

1、應(yīng)用與市場(chǎng)迄今為止，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣為100萬(wàn)噸，應(yīng)用領(lǐng)域涉及造紙．涂料、塑料、橡膠、日用化工、電纜、密封膠等行業(yè)，但由于礦物顆粒因被粉碎而形成顆粒表面銳利的棱角和平滑的晶體解理面的微觀形貌問(wèn)題，使這些部位在聚合物微觀結(jié)構(gòu)上都是內(nèi)部應(yīng)力集中點(diǎn)，直接影響到重鈣的使用效果．影響了重鈣的使用檔次。納米包覆碳酸鈣克服了這些不足，同時(shí)顆粒表面的鈍化，減少在塑料加工過(guò)程中填料對(duì)螺桿擠出機(jī)的磨損。

白云石白色鎂氧水泥的研制

分析了白云石質(zhì)金尾礦的化學(xué)成分、物相和可塑性等,利用高鈣高鎂低硅的金尾礦采用擠出成型制備燒結(jié)磚,并利用差熱分析和x射線衍射對(duì)其燒結(jié)機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,利用該金尾礦作為單一原料,采用擠出成型方法可以制備出抗壓強(qiáng)度超過(guò)30mpa的燒結(jié)磚。