非水解溶胶-凝胶法制备莫来石晶须

以正硅酸乙酯和无水氯化铝为前驱体,乙醚为氧供体,采用非水解溶胶-凝胶法制备了直径为0.2～20μm,长径比高达60～70的莫来石晶须.借助XRD、SEM和TEM等测试手段研究了莫来石干凝胶粉的活性、矿化剂氟化铝引入方式及其用量、成型压力以及煅烧温度等工艺参数对合成莫来石晶须的影响.结果表明:采用恒压回流工艺制备的莫来石干凝胶粉,在12MPa压力下压制成片状,以外置方式引入3wt%的氟化铝,在1200℃保温1h可制备质量较好的莫来石晶须.

非水解溶胶-凝胶法低温合成硅酸锆

以工业纯ZrCl4、Si(OC2H5)4为前驱体,通过非水解溶胶-凝胶法合成了硅酸锆。采用DTA-TG和XRD等测试手段研究了凝胶热处理过程中的物相变化。结果表明:当前驱体溶胶中未引入矿化剂时,硅酸锆的合成温度高达1450℃;相比之下,溶胶中引入矿化剂LiF后在600℃下便开始出现了ZrSiO4衍射峰,在700℃合成的硅酸锆不仅合成率高,而且晶体发育好,实现了低温合成硅酸锆的目标。

两种钛源对钛酸铝溶胶可纺性影响的对比研究

本文分别以钛酸丁酯的冰醋酸溶液和四氯化钛的乙醇溶液为钛源,硝酸铝的乙醇溶液为铝源,采用溶胶-凝胶法制备钛酸铝溶胶,通过分析溶胶的流变学特征和显微结构,研究了两种钛源对钛酸铝溶胶可纺性的影响。结果表明:以钛酸丁酯的冰醋酸溶液为钛源,制备的钛酸铝溶胶,由球形胶粒团聚体组成,呈非牛顿型流体的特性,溶胶不具有可纺性;而以四氯化钛乙醇溶液为钛源制备的溶胶,由线型聚合物构成,粘度为18.1~28 Pa.s,属于牛顿型流体,具有很好的可纺性。

稀土掺杂对TiO2-SiO2薄膜晶相转变及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在釉面砖上制备了均匀的稀土离子La3+掺杂和Ce4+掺杂的TiO2-SiO2光催化薄膜。应用X射线衍射(XRD)和紫外可见分光光度计研究了La3+掺杂和Ce4+掺杂对TiO2-SiO2薄膜晶相转变、光催化性能及亲水性能的影响,用紫外光照射亚甲基蓝的光催化降解实验比较了不同薄膜的光催化性能。结果表明:La3+掺杂后,抑制了TiO2-SiO2薄膜中的TiO2从锐钛矿向金红石相的晶型转变,显著提高了TiO2-SiO2薄膜的光催化性能,也提高了其亲水性能;Ce4+掺杂后,则促进了TiO2-SiO2薄膜中TiO2从锐钛矿向金红石相的晶型转变,同时降低了薄膜的光催化性能。

非水解溶胶-凝胶法低温合成高纯莫来石粉体的研究

以无水三氯化铝和正硅酸乙酯(TEOS)为反应前驱体,无水乙醚为氧供体,采用非水解溶胶-凝胶法低温合成莫来石粉体。借助DTA-TG、XRD、FT-IR、TEM等测试手段研究回流工艺、氧供体加料顺序、氧供体用量对莫来石合成效果的影响,探讨了莫来石干凝胶粉在热处理过程中的相变化及低温合成莫来石的反应机理。结果表明:回流工艺有助于莫来石的合成;采取AlCl3与TEOS先混合,再引入氧供体的加料顺序效果好,并且氧供体的最佳用量为0.52L/1molTEOS;采用乙醚为氧供体制备的莫来石凝胶为单相凝胶,在800℃即开始出现莫来石,900℃莫来石晶相已发育良好,溶胶-凝胶反应过程中形成的Al-O-Si异质聚合是低温合成高纯莫来石粉体的关键。

硅酸锆粉体的制备及其研究进展

对硅酸锆粉体制备技术的研究现状做了系统的概述,着重介绍了目前硅酸锆粉体制备中应用较多的固相法、沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、非水解溶胶-凝胶法等几种方法,简要地分析了这几种方法在硅酸锆粉体制备中的优缺点,指出了非水解溶胶-凝胶法是现阶段低温合成硅酸锆粉体最具潜力的一种合成方法。

仿天然孔径结构氧化铝质人造岩芯的研制

采用氧化铝、矾土等原料为骨料,以丙烯酰胺为单体、聚甲基丙烯酸铵为分散剂、氨水为体系pH值的调节剂、引发剂、造孔剂和催化剂,利用凝胶注模原位固化成型技术、骨料堆积法和添加造孔剂法制备出了仿天然孔径结构的人造岩芯。抗压强度、显气孔率的性能测试和SEM的分析表明:人造岩芯的抗压强度≥50MPa、显气孔率≥25%、微细孔径≤0.lmm。

催化剂对非水解溶胶-凝胶法低温制备氧化钛的影响

以四氯化钛为钛源、无水乙醇为氧供体兼溶剂,通过引入催化剂碘化锂,采用非水解溶胶-凝胶法88℃低温制备了锐钛矿型纳米氧化钛。借助XRD、TEM和FT-IR等测试手段研究了催化剂对氧化钛低温形成的影响。结果发现:催化剂的引入促进了在溶胶非水解缩聚反应过程中Ti-O-Ti键合的形成,有利于在后续的回流工艺中Ti-O-Ti键合的过饱和析晶,这是非水解低温制备氧化钛的关键;制备的纳米氧化钛具有非常高的光催化活性,加入甲基橙溶液后就有明显的降解效果,光降解率达38.8%;紫外光照2h后的光降解率达76.8%。

烧成工艺对分相-析晶乳浊釉的结构及乳浊程度的影响

选择具有较大分相区的K2O-RO(CaO,MgO,ZnO)-Al2O3-B2O3-SiO2-P2O5系统,采用工业纯原料,通过正交试验法调整系统的组成范围并控制其工艺过程,实现了釉的自生分相乳浊,制备了釉面白度为82的分相-析晶乳浊釉;借助DTA、XRD、TEM和高温显微镜等测试手段,着重研究了釉料在热处理过程中的相变化以及不同的烧成制度对釉面乳浊程度的影响。结果表明:釉中分相与析晶并存,分相促进析晶;尺寸接近于可见光波长的孤立液滴和析出的少量微晶是釉面产生乳浊的根本原因;在分相放热温度750℃和析晶温度810℃各保温10 min,有利于提高釉面白度;降温阶段,釉样缓冷比急冷更利于提高釉面的乳浊效果。

不同产地瓷石的化学与矿物组成及其工艺性能研究

对比研究了马龙塘、坳岭、枧田三种瓷石的化学与矿物组成及其工艺性能。XRF、XRD和FT-IR分析表明,三种瓷石的主要矿物组成为石英和白云母,马龙塘和坳岭瓷石还存在较多的钠长石,其中,马龙塘瓷石中的钠长石含量高达50%,另外,枧田瓷石中还存在28%的高岭土。DTA-TG和XRD分析瓷石的热分解过程,结果发现,白云母和高岭石在加热过程中分解,1300℃煅烧后只存在石英和莫来石晶相。经1300℃煅烧后,马龙塘瓷石的白度仅为22.4,枧田和坳岭瓷石的白度均达到51;枧田瓷石的烧成收缩最小为4.9%,而马龙塘瓷石的烧成收缩最大为14.6%,这与瓷石中熔剂性原料K2O和Na2O的含量有关。

利用太阳能多晶硅片生产过程中产生的固体废弃物合成莫来石晶须

以太阳能多晶硅片生产过程中产生的废弃石英坩埚及废弃超细氧化铝磨料为原料,以硫酸钠、硫酸钾复合盐作为熔盐体系制备莫来石晶须.同时,采用XRD,SEM等测试手段研究了不同温度下所合成粉体的物相及形貌分析.结果表明,在1100℃高火保温3h制备出了直径为0.1～2μm,长径比高达50～60的莫来石晶须,其形成机理属于熔解-沉淀反应机制.

坳岭瓷石的化学与矿物组成及其工艺性能研究

利用XRF测定了坳岭瓷石的化学组成,其中SiO2含量为66.16%,K2O和Na2O分别为3.36%和1.13%,含着色离子钛、铁的氧化物较少,仅为0.02%和0.74%。借助XRD和FT-IR分析了瓷石的矿物组成,主要为石英、白云母和钠长石,其含量依次为61%、30%和9%。根据DTA-TG分析,并结合矿物组成分析了瓷石在加热过程中的热效应,结果发现,在1200℃钠长石和白云母等已分解、熔融烧结,仅残余石英晶相。坳岭瓷石1300℃煅烧后的物理性能如下:烧成白度为51.6,烧成收缩为9.8%,抗折强度为390.1MPa,吸水率为0.35%,显气孔率为0.42%。

枧田瓷石化学与矿物组成及其工艺性能研究

本文研究了枧田瓷石的化学与矿物组成及其工艺性能。利用XRF、XRD和FT-IR测试手段确定了瓷石的化学与矿物组成,结果表明:枧田瓷石由石英、高岭土、白云母和钠长石组成,其含量分别为56wt%、24wt%、13wt%和7wt%。采用DTA-TG和XRD分析瓷石的热分解过程,结果发现,白云母和高岭土发生了热分解,石英出现了晶型转变。1300℃煅烧后只存在石英和莫来石晶相,并且工艺实验表明其白度高达51,烧成收缩为4.9%,吸水率为0.14%,显气孔率为0.18%。

马龙塘瓷石的化学与矿物组成及其工艺性能研究

利用XRF测定了马龙塘瓷石的化学组成,其中熔剂性氧化物含量较高,如Na2O的含量高达6.39wt%。借助XRD和FT-IR分析了瓷石的矿物组成,主要为钠长石、石英和白云母,其含量依次为50wt%、35wt%和15wt%。根据DTA-TG分析,并结合矿物组成分析了瓷石在加热过程中的热效应,结果发现:在1200℃时钠长石和白云母等已分解、熔融烧结,莫来石相开始生成。瓷石在1300℃煅烧后的物理性能如下:烧成白度仅为22.4,烧成收缩为14.6%,吸水率为0.08%,显气孔率为0.13%。