本文關(guān)鍵詞：無(wú)水死燒硫酸鈣晶須的制備工藝及生長(zhǎng)機(jī)理

  更多相關(guān)文章： 無(wú)水死燒硫酸鈣晶須 FBRM 生長(zhǎng)機(jī)理 結(jié)晶動(dòng)力學(xué)

【摘要】：硫酸鈣晶須是一種強(qiáng)度高,絕緣性高,耐酸堿、高溫,無(wú)毒無(wú)污染,表面易處理的無(wú)機(jī)晶須材料,目前主要用于造紙、樹(shù)脂、橡膠、塑料、瀝青等產(chǎn)品的改性以及阻燃材料等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外對(duì)于硫酸鈣晶須的研究多集中在制備方法、工藝條件優(yōu)化、改性應(yīng)用等方面,在晶須生長(zhǎng)機(jī)理方面多集中在雜質(zhì)及操作條件等方面,對(duì)晶須生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)方面缺乏系統(tǒng)性的研究。在課題組前人研究的基礎(chǔ)上,本文以火電廠脫硫石膏為原料,采用溶析結(jié)晶法制備硫酸鈣晶須,利用聚焦光束反射測(cè)量?jī)x(FBRM)和顆粒錄影顯微鏡(PVM)在線檢測(cè)手段對(duì)其制備工藝進(jìn)行優(yōu)化;采用FBRM弦長(zhǎng)分布數(shù)據(jù)計(jì)算成核速率和生長(zhǎng)速率,建立了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型,并與前人研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比;采用XRD和FTIR等測(cè)試手段探討了不同類(lèi)型的添加劑對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)機(jī)理的影響。研究結(jié)果表明:1.無(wú)水硫酸鈣晶須的制備條件:(1)制備半水硫酸鈣晶須的最佳條件為:結(jié)晶溫度為38℃、溶析時(shí)間為2.5 h、正向滴加、轉(zhuǎn)速為150 r/min、110℃烘燒4 h;(2)制備無(wú)水死燒硫酸晶須的適宜條件為:煅燒溫度700℃、時(shí)間2 h、升溫速率22℃/min。2.利用FBRM和PVM數(shù)據(jù),建立硫酸鈣晶須動(dòng)力學(xué)模型:小顆粒(粒徑20μm)B0=1.468×10-7G0.874;大顆粒(粒徑20μm)B0=5.209×10-4G0.697。與前人建立的模型相比,能更直觀、清晰的表明結(jié)晶過(guò)程中的粒子數(shù)目與成核速率B0、生長(zhǎng)速率G之間的關(guān)系。從動(dòng)力學(xué)方面:在某一添加劑(EG-PEG)含量下,結(jié)晶體系中小顆粒(粒徑20μm)的粒子數(shù)目越多,成核速率B0就越大;結(jié)晶體系中大顆粒(粒徑20μm)的粒子總數(shù)越多,生長(zhǎng)速率G就越較大。從形貌方面:形貌細(xì)小,也就說(shuō)明EG-PEG在其含量下促進(jìn)晶核的生成,抑制晶體的長(zhǎng)大;形貌粗大,且團(tuán)聚現(xiàn)象較嚴(yán)重,也就說(shuō)明EG-PEG在其含量下抑制晶核的生成,有利于晶體的長(zhǎng)大,這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯微鏡照片基本吻合。3.探索添加劑種類(lèi)及用量對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)機(jī)理的影響:(1)未添加時(shí),得到的硫酸鈣晶須形貌細(xì)小,長(zhǎng)徑比較小;(2)Na2SO4、K2SO4、MgSO4、EG-PEG、K2Cr2O7對(duì)硫酸鈣晶須的生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作用,產(chǎn)物具有較大的長(zhǎng)徑比、且形貌均一;(3)Fe2(SO4)3會(huì)抑制硫酸鈣晶須的生長(zhǎng),產(chǎn)物由纖維狀向棒狀或片狀轉(zhuǎn)化,長(zhǎng)徑比較低;(4)Cu SO4、Al2(SO4)3、SDS、CTAB、PVP、EG-MgSO4對(duì)硫酸鈣晶須的生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用,但產(chǎn)物形貌不均一,伴大量成片的羽毛狀晶體產(chǎn)生,且團(tuán)聚現(xiàn)象較嚴(yán)重。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)水死燒硫酸鈣晶須 FBRM 生長(zhǎng)機(jī)理 結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ132.32
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 脫硫石膏概述10-11
• 1.1.1 我國(guó)脫硫石膏綜合利用現(xiàn)狀10
• 1.1.2 脫硫石膏的性能及用途10-11
• 1.2 硫酸鈣晶須研究意義11-18
• 1.2.1 硫酸鈣晶須概述11-12
• 1.2.2 硫酸鈣晶須制備方法12-14
• 1.2.3 硫酸鈣晶須制備機(jī)理及其結(jié)晶形態(tài)14-15
• 1.2.4 硫酸鈣晶須的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展15-18
• 1.3 結(jié)晶相關(guān)研究18-22
• 1.3.1 晶體成核18-19
• 1.3.2 晶體生長(zhǎng)19
• 1.3.3 結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型19-22
• 1.4 本課題研究的目的和意義22-23
• 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容23-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法24-30
• 2.1 原料與試劑24-25
• 2.1.1 原料的來(lái)源及選擇24
• 2.1.2 藥品及試劑24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)的裝置與流程25-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及主要儀器簡(jiǎn)介26-28
• 2.2.3 制備硫酸鈣晶須的流程簡(jiǎn)圖及實(shí)驗(yàn)步驟28-29
• 2.3 實(shí)驗(yàn)分析方法29-30
• 第三章 無(wú)水死燒硫酸鈣晶須制備工藝條件優(yōu)化30-65
• 3.1 制備半水硫酸鈣晶須的工藝條件優(yōu)化30-57
• 3.1.1 結(jié)晶溫度30-32
• 3.1.2 溶析時(shí)間32-34
• 3.1.3 滴加方式34-36
• 3.1.4 攪拌速率36-38
• 3.1.5 添加劑種類(lèi)38-57
• 3.2 煅燒法制備無(wú)水死燒硫酸鈣晶須57-64
• 3.2.1 煅燒溫度對(duì)無(wú)水死燒硫酸鈣晶須制備的影響58-60
• 3.2.2 煅燒時(shí)間對(duì)無(wú)水死燒硫酸鈣晶須制備的影響60-62
• 3.2.3 升溫速率對(duì)無(wú)水死燒硫酸鈣晶須制備的影響62-64
• 3.3 本章小結(jié)64-65
• 第四章 硫酸鈣晶須結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及生長(zhǎng)機(jī)理研究65-90
• 4.1 硫酸鈣晶須結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究65-76
• 4.1.1 建立動(dòng)力學(xué)模型65-71
• 4.1.2 粒子總數(shù)與動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的聯(lián)系71-76
• 4.2 硫酸鈣晶須生長(zhǎng)機(jī)理的研究76-89
• 4.2.1 金屬陽(yáng)離子型添加劑對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)的作用機(jī)理研究77-83
• 4.2.2 陽(yáng)離子型添加劑CTAB對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)的作用機(jī)理研究83-84
• 4.2.3 陰離子型添加劑SDS對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)的作用機(jī)理研究84-85
• 4.2.4 非離子型添加劑PVP對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)的作用機(jī)理研究85-86
• 4.2.5 復(fù)合離子型添加劑對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)的作用機(jī)理研究86-88
• 4.2.6 配位化合物K_2Cr2O_7對(duì)硫酸鈣晶須生長(zhǎng)的作用機(jī)理研究88-89
• 4.3 本章小結(jié)89-90
• 第五章 結(jié)論與展望90-92
• 5.1 結(jié)論90
• 5.2 展望90-92
• 參考文獻(xiàn)92-101
• 致謝101-102
• 附錄102-103
• 作者簡(jiǎn)介103

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳銳;羅康碧;李滬萍;譚艷霞;;晶須在材料中的應(yīng)用[J];化工科技;2007年06期

2 金棟;;無(wú)機(jī)晶須材料的制備方法和應(yīng)用進(jìn)展[J];精細(xì)化工原料及中間體;2010年10期

3 ;β-SiC晶須的生長(zhǎng)及其性能[J];無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào);1972年04期

4 付艷娥;;利用化工廢物合成硫酸鈣晶須的研究[J];遼寧化工;2014年02期

5 袁俊生,劉燕蘭;大有發(fā)展前途的海洋無(wú)機(jī)鹽晶須材料[J];海湖鹽與化工;2000年02期

6 李廣宇,李子?xùn)|,葉進(jìn);晶須的性能及其應(yīng)用進(jìn)展[J];熱固性樹(shù)脂;2000年02期

7 靳治良,張志宏,李武;無(wú)機(jī)鹽晶須材料的研究進(jìn)展[J];海湖鹽與化工;2002年05期

8 李武,靳治良,張志宏;無(wú)機(jī)晶須材料的合成與應(yīng)用[J];化學(xué)進(jìn)展;2003年04期

9 王曉麗,韓躍新,王澤紅,袁致濤,于福家;硫酸鈣晶須的研究進(jìn)展[J];有色礦冶;2005年S1期

10 乃學(xué)瑛,葉秀深,崔香梅,李武;無(wú)機(jī)晶須研究進(jìn)展Ⅲ:堿式硫酸鎂晶須的制備及應(yīng)用[J];鹽湖研究;2005年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 閆平科;劉江;高玉娟;馬正先;;堿式氯化鎂晶須制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[A];2010年全國(guó)鎂鹽行業(yè)年會(huì)暨節(jié)能減排與發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2010年

2 王澤紅;袁致濤;喬景慧;韓躍新;;硫酸鈣晶須制備及其應(yīng)用[A];第十屆全國(guó)粉體工程學(xué)術(shù)會(huì)暨相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品交流會(huì)論文專(zhuān)輯[C];2004年

3 王瑜;袁俊生;;堿式氯化鎂晶須的合成[A];2005年中國(guó)鎂鹽生產(chǎn)節(jié)能降耗、利用新能源高峰研討會(huì)論文集[C];2005年

4 王曉麗;韓躍新;王澤紅;袁致濤;于福家;;硫酸鈣晶須的研究進(jìn)展[A];第十一屆全國(guó)粉體工程學(xué)術(shù)會(huì)暨相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品交流會(huì)論文集[C];2005年

5 李武;張志宏;唐玉蘭;靳治良;;鋁鹽、鈣鹽及鎂鹽晶須的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[A];2003年中國(guó)納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2003年

6 戈樺;杜秀月;;無(wú)機(jī)晶須的掃描電鏡觀察[A];2006年全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2006年

7 劉峰;向蘭;金涌;;水熱法制備堿式硫酸鎂晶須[A];2006年中國(guó)鎂鹽行業(yè)年會(huì)暨新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備推介會(huì)論文集[C];2006年

8 趙華偉;時(shí)虎;魯紅典;;堿式硫酸鎂晶須在阻燃防火中的應(yīng)用[A];2006年中國(guó)鎂鹽行業(yè)年會(huì)暨新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備推介會(huì)論文集[C];2006年

9 印萬(wàn)忠;陳旭;韓躍新;;堿式硫酸鎂晶須的制備及應(yīng)用研究現(xiàn)狀[A];中國(guó)納米級(jí)無(wú)機(jī)粉體材料發(fā)展·節(jié)能·環(huán)保高峰論壇論文集[C];2007年

10 印萬(wàn)忠;陳旭;韓躍新;;堿式硫酸鎂晶須的制備及應(yīng)用研究現(xiàn)狀[A];2007年中國(guó)鎂鹽行業(yè)年會(huì)暨節(jié)能·降耗·環(huán)保技術(shù)信息交流會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 劉霞;海洋生物晶須讓受損肌肉再生[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

2 竇光宇;神奇的金屬晶須[N];科技日?qǐng)?bào);2000年

3 陳葳;復(fù)合材料發(fā)展新的飛躍[N];中國(guó)化工報(bào);2002年

4 風(fēng)影;硼酸鎂晶須合成工藝通過(guò)鑒定[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2005年

5 竇光宇;功能奇特的復(fù)合材料[N];山東科技報(bào);2001年

6 竇光宇;具有奇特功能的現(xiàn)代復(fù)合材料[N];中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2000年

7 ;高性能降解廢水裝置研制成功[N];今日信息報(bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱成財(cái);1.硼酸銅鋁晶須制備與機(jī)理研究 2.西藏結(jié)則茶卡和龍木措鹽湖鹵水協(xié)同提鋰研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(青海鹽湖研究所);2014年

2 強(qiáng)磊;應(yīng)力驅(qū)動(dòng)錫晶須生長(zhǎng)的本構(gòu)模型及數(shù)值模擬[D];南京航空航天大學(xué);2015年

3 王義峰;氧化鋁與鎳鋁合金表面生長(zhǎng)晶須及釬焊接頭組織與性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 張連紅;硫酸鈣晶須制備及應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2010年

5 王宇斌;硫酸鈣晶須晶型穩(wěn)定化研究[D];東北大學(xué);2008年

6 胡曉蘭;晶須改性熱固性樹(shù)脂的研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

7 高傳慧;堿式硫酸鎂晶須的合成及表面改性研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

8 寇大明;納—微米黃鐵礦晶須結(jié)晶行為研究[D];東北大學(xué);2010年

9 劉暢;鈦酸鉀晶須制備過(guò)程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2003年

10 孟慶芬;鈷硼酸鹽晶須的制備與機(jī)理初探[D];西北大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 程芳偉;鈦酸鉀晶須增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的制備與性能研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

2 蔡旭升;SiC/Cu復(fù)合材料的制備與組織性能研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 魯利梅;硫酸鎂為原料制備氫氧化鎂和堿式硫酸鎂晶須的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

4 張仁合;顆粒晶須協(xié)同增韌陶瓷刀具材料的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

5 楊駿;原位合成納米晶須陶瓷刀具研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

6 王馨;包覆型晶須非均勻增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料組織設(shè)計(jì)與制備[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 鐘利丹;無(wú)水死燒硫酸鈣晶須的制備工藝及生長(zhǎng)機(jī)理[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2016年

8 趙海鵬;雙氰胺廢渣制備碳酸鈣晶須聯(lián)產(chǎn)氯化銨工藝研究[D];寧夏大學(xué);2016年

9 崔曦文;工藝因素對(duì)SiO_2-C-Na_3AlF_6系合成碳化硅晶須的影響[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

10 李晶晶;堿式硫酸鎂晶須的制備及其在軟質(zhì)PVC中的應(yīng)用研究[D];蘭州理工大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：740761