以低品級硅藻土和牡蠣殼粉為原料,采用干壓和燒結(jié)的方法制備多孔復(fù)合材料,通過改變牡蠣殼粉的添加量（0、10%、20%、30%、40%）探究了其對多孔復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明,牡蠣殼粉添加量從0增加到40%,樣品的抗壓強(qiáng)度從0.46 MPa增加到24.7 MPa,體積密度從1.00 g/cm³增加到1.26 g/cm³,而開孔率略有下降,從56.3%下降至54.6%。XRD結(jié)果表明,隨牡蠣殼粉含量增加,硅酸鈣產(chǎn)物的峰數(shù)增加,且其衍射峰的整體強(qiáng)度增加。TG-DSC圖表明,隨著牡蠣殼粉含量的增加,復(fù)合材料失重增大,當(dāng)燒結(jié)溫度高于740℃時(shí),失重率減小。 

【文章來源】：大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,39(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

原料的XRD圖譜

圖2顯示了硅藻土和牡蠣殼粉的熱分析(TG-DSC)結(jié)果。從熱重分析的結(jié)果來看,硅藻土的灼燒失重率為10.3%。由TG曲線可見,硅藻土有3個(gè)質(zhì)量損失范圍:第一個(gè)質(zhì)量損失產(chǎn)生于室溫到140 ℃,這主要與硅藻土表面的自由水的蒸發(fā)有關(guān),失重率約2.78%;第二個(gè)質(zhì)量損失位于140～475 ℃處(約3.77%),主要是由于硅藻土中含有黏土礦物以及氫氧化鈣的脫羥基,相對應(yīng)的DSC曲線上在325 ℃有一個(gè)寬的放熱峰;第3個(gè)質(zhì)量損失是在475～1 100 ℃(約3.75%),在1 013 ℃附近有一個(gè)寬而淺的放熱峰中心,這可能與硅藻土中有機(jī)質(zhì)的分解和脫碳作用有關(guān)。由牡蠣殼粉TG-DSC圖可見,牡蠣殼粉的質(zhì)量損失也分為3個(gè)階段:第一個(gè)階段是從室溫到582 ℃,質(zhì)量損失曲線平緩(失重率為2.86%),主要與牡蠣殼粉中有機(jī)質(zhì)的分解有關(guān);第二階段是582～753 ℃,失重曲線陡然下降,失重率為41.63%,這一過程主要與牡蠣殼粉中的CaCO3分解有關(guān);第三階段圖線趨于水平,牡蠣殼粉中的CaCO3以穩(wěn)定的氧化物CaO的形式存在。從圖3中樣品的TG曲線中可以看出,對于添加10%牡蠣殼粉的樣品,TG曲線分為4個(gè)階段:第1階段從室溫到210 ℃,這一階段主要是樣品表面自由水的分解;第2階段210～600 ℃,這一階段曲線較為平緩,主要與有機(jī)物和結(jié)合水的分解有關(guān);隨著溫度的提高;第3階段600～700 ℃,主要是CaCO3的分解;第4階段曲線趨于平緩。隨著牡蠣殼粉質(zhì)量的增加,第2階段的失重率普遍增加。在曲線穩(wěn)定之后,質(zhì)量損失與牡蠣殼粉的含量不成正比。這可能是由于添加過量牡蠣殼粉時(shí)形成的閉孔造成的。釋放的二氧化碳不能排出,導(dǎo)致體重減輕。隨著牡蠣殼粉從10%增加到40%,TG曲線分別在699、719、730和740 ℃ 后趨于穩(wěn)定。對比牡蠣殼粉的TG-DSC(圖1(b)),CaCO3的分解溫度比圖2(b)中的溫度略有下降,表明牡蠣殼粉對降低活化溫度有積極的促進(jìn)作用。

從圖3中樣品的TG曲線中可以看出,對于添加10%牡蠣殼粉的樣品,TG曲線分為4個(gè)階段:第1階段從室溫到210 ℃,這一階段主要是樣品表面自由水的分解;第2階段210～600 ℃,這一階段曲線較為平緩,主要與有機(jī)物和結(jié)合水的分解有關(guān);隨著溫度的提高;第3階段600～700 ℃,主要是CaCO3的分解;第4階段曲線趨于平緩。隨著牡蠣殼粉質(zhì)量的增加,第2階段的失重率普遍增加。在曲線穩(wěn)定之后,質(zhì)量損失與牡蠣殼粉的含量不成正比。這可能是由于添加過量牡蠣殼粉時(shí)形成的閉孔造成的。釋放的二氧化碳不能排出,導(dǎo)致體重減輕。隨著牡蠣殼粉從10%增加到40%,TG曲線分別在699、719、730和740 ℃ 后趨于穩(wěn)定。對比牡蠣殼粉的TG-DSC(圖1(b)),CaCO3的分解溫度比圖2(b)中的溫度略有下降,表明牡蠣殼粉對降低活化溫度有積極的促進(jìn)作用。2.2.2 牡蠣殼粉添加量對燒結(jié)復(fù)合材料的礦物學(xué)晶相的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鉀長石助熔磷礦石碳熱反應(yīng)熱力學(xué)分析與評價(jià)[J]. 耿銳仙,夏舉佩,楊勁,鄭森.  化學(xué)工程. 2017(08)
[2]游泳池循環(huán)水過濾工藝中濾料的比較與應(yīng)用[J]. 夏宏生,秦小平.  浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]高能球磨時(shí)間對牡蠣貝殼粉體性能與結(jié)構(gòu)的影響[J]. 王亞會(huì),高文元,唐玲,滿建宗.  大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]以廢棄牡蠣殼為原料制備食品級醋酸鈣[J]. 范崢,楊栩,關(guān)嘉慶,張佳,喬璐,常曉亞.  食品工業(yè)科技. 2015(10)
[5]硅藻土復(fù)合吸附劑對水中氨氮的吸附性能研究[J]. 段寧,張銀鳳,明謙.  硅酸鹽通報(bào). 2014(02)
[6]助熔劑工藝制備硼酸鎂（Mg2B2O5）晶須的擴(kuò)試研究[J]. 王俐聰,王玉琪,張雨山,黃西平,張家凱.  化工新型材料. 2012(07)
[7]富氟花崗巖漿液態(tài)不混溶作用及其成巖成礦效應(yīng)[J]. 李建康,張德會(huì),王登紅,張文淮.  地質(zhì)論評. 2008(02)



本文編號：3252432