本文關(guān)鍵詞：硫酸鈣晶須制備新工藝與應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：新材料產(chǎn)業(yè)作為21世紀(jì)三大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，是現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的基礎(chǔ)和支撐。晶須材料可廣泛用于復(fù)合材料領(lǐng)域，作為填充劑和增強(qiáng)劑，使之具備高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、輕質(zhì)等優(yōu)良的綜合性能，其研究具有重要的意義。然而，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出的晶須材料，如碳化硅晶須、氮化硅晶須、氧化鋁晶須等多數(shù)價(jià)格高昂、制備工藝復(fù)雜，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。硫酸鈣晶須作為一種性價(jià)比高、綠色環(huán)保型晶須材料，其原料資源豐富、制備工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，可用作增強(qiáng)材料、摩擦材料、環(huán)保過(guò)濾材料、涂料紙張?zhí)畛洳牧系龋兄鴱V闊的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。 水熱法制備硫酸鈣晶須，其生產(chǎn)成本較低、產(chǎn)品分散性好，是目前研究和生產(chǎn)的主要方法之一。但此法仍存在設(shè)備要求較高、安全性能差、形貌不均、長(zhǎng)徑比低等問(wèn)題，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。 本文針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，提出低溫常壓酸化法新工藝制備硫酸鈣晶須，選用建筑石膏作為原料，硫酸作為主要促進(jìn)劑，制備出的產(chǎn)品為半水硫酸鈣晶須，純度96%，直徑為0.5-2μm，長(zhǎng)度為70-100μm，長(zhǎng)徑比為50-70，可以直接應(yīng)用于200℃以下聚合物復(fù)合材料增強(qiáng)。本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下： （1）以硫酸為主要促進(jìn)劑，將傳統(tǒng)制備工藝中的反應(yīng)溫度從140℃降低到70℃，同時(shí)保證產(chǎn)品為半水硫酸鈣晶須，反應(yīng)無(wú)須使用水熱條件，在低溫水浴下即可完成，克服了水熱法設(shè)備要求高的缺點(diǎn)，提高了安全性能； （2）以建筑石膏為原料，硫酸和明礬作為促進(jìn)劑，大大提高了晶須產(chǎn)品的形貌均勻程度，長(zhǎng)徑比較高，符合工業(yè)應(yīng)用要求； （3）得到了較優(yōu)工藝條件為：石膏與水配比1:20，石膏與硫酸配比1:6，明礬用量9%，滴加速度2mL·min~(-1)，水浴溫度70℃，陳化時(shí)間1h； （4）制得的產(chǎn)品為半水硫酸鈣晶須，純度97.6%，長(zhǎng)徑比在50-70；經(jīng)250-300℃煅燒后制得無(wú)水硫酸鈣晶須，純度96.3%，，長(zhǎng)徑比在30-50。 此外，本文還對(duì)硫酸鈣晶須增強(qiáng)復(fù)合材料展開(kāi)了探索性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，本工藝制備的無(wú)水和半水硫酸鈣晶須改性后均可作為增強(qiáng)組元填充PE樹(shù)脂，制成的PE/CSW復(fù)合材料，其力學(xué)性能（如缺口沖擊強(qiáng)度和彈性模量）得到了一定程度的改善。
【關(guān)鍵詞】：硫酸鈣晶須 建筑石膏 制備新工藝 應(yīng)用研究
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TQ132.32
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-24
• 1.1 晶須概述10-15
• 1.1.1 晶須研究意義10
• 1.1.2 晶須研究進(jìn)展10-11
• 1.1.3 晶須生長(zhǎng)機(jī)理11-12
• 1.1.4 晶須特性12-13
• 1.1.5 無(wú)機(jī)晶須分類及應(yīng)用13-15
• 1.2 硫酸鈣晶須研究意義15-16
• 1.2.1 硫酸鈣晶須概述15
• 1.2.2 硫酸鈣晶須優(yōu)勢(shì)與研究意義15-16
• 1.3 硫酸鈣晶須制備工藝研究16-20
• 1.3.1 硫酸鈣晶須研究概述16-17
• 1.3.2 硫酸鈣晶須生長(zhǎng)機(jī)理17
• 1.3.3 水熱法17-18
• 1.3.4 常壓酸化法18-19
• 1.3.5 微乳法19
• 1.3.6 其他制備方法19-20
• 1.4 硫酸鈣晶須應(yīng)用前景研究20-22
• 1.4.1 硫酸鈣晶須應(yīng)用研究概述20
• 1.4.2 硫酸鈣晶須在復(fù)合材料中的應(yīng)用20-21
• 1.4.3 硫酸鈣晶須在瀝青改性中的應(yīng)用21
• 1.4.4 硫酸鈣晶須在環(huán)境工程中的應(yīng)用21-22
• 1.4.5 硫酸鈣晶須在涂料和油漆中的應(yīng)用22
• 1.4.6 硫酸鈣晶須在造紙中的應(yīng)用22
• 1.5 目前硫酸鈣晶須研究存在的問(wèn)題22
• 1.6 項(xiàng)目來(lái)源22-23
• 1.7 項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.7.1 實(shí)驗(yàn)工藝及原料選擇23
• 1.7.2 預(yù)期目標(biāo)和成果23-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)儀器、藥品及測(cè)試方法24-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)藥品24-25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試與表征方法25-28
• 2.3.1 原料與產(chǎn)品的成分分析25-27
• 2.3.2 產(chǎn)品形貌分析27
• 2.3.3 產(chǎn)品其他表征27-28
• 2.4 工藝流程28-29
• 2.5 實(shí)驗(yàn)裝置29-30
• 第3章 硫酸鈣晶須制備新工藝研究30-49
• 3.1 原料的選擇30-37
• 3.1.1 硫酸鈣為原料制備晶須30-32
• 3.1.2 氧化鈣為原料制備晶須32-35
• 3.1.3 以建筑石膏為原料35-36
• 3.1.4 原料選擇結(jié)果與討論36-37
• 3.2 以建筑石膏為原料制備硫酸鈣晶須工藝37-42
• 3.2.1 石膏與水的配比對(duì)反應(yīng)的影響37-38
• 3.2.2 硫酸用量對(duì)反應(yīng)的影響38
• 3.2.3 滴加速度對(duì)反應(yīng)的影響38-39
• 3.2.4 陳化時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響39-40
• 3.2.5 水浴溫度對(duì)反應(yīng)的影響40-41
• 3.2.6 明礬用量對(duì)反應(yīng)的影響41-42
• 3.3 正交試驗(yàn)確定較優(yōu)工藝42-44
• 3.3.1 設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)表42
• 3.3.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析42-44
• 3.4 產(chǎn)品分析與表征44-48
• 3.4.1 產(chǎn)品純度分析44-45
• 3.4.2 X 射線衍射分析45-46
• 3.4.3 SEM 圖表征46-47
• 3.4.4 熱重分析47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 硫酸鈣晶須增強(qiáng)復(fù)合材料探索實(shí)驗(yàn)49-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分49-50
• 4.1.1 硫酸鈣晶須的表面改性49
• 4.1.2 硫酸鈣晶須增強(qiáng)復(fù)合材料49-50
• 4.2 產(chǎn)品表征50-51
• 4.2.1 缺口沖擊強(qiáng)度50
• 4.2.2 彈性模量50
• 4.2.3 拉伸應(yīng)力50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 附錄58

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 于騰;原位聚合制備PCL/CaSO_4晶須復(fù)合材料及其性能研究[D];大連海事大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：硫酸鈣晶須制備新工藝與應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：258080