相容剂对PBAT/硅灰石复合材料性能的影响

以生物降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)为聚合物基体,硅灰石(WT)作为填料,以2,3-甲基丙烯酸环氧丙酯(ADR)作为相容剂,通过熔融挤出制备得到PBAT/硅灰石复合材料,考察了相容剂ADR对PBAT/硅灰石复合材料结构及性能的影响。研究结果表明,相容剂可改善硅灰石在PBAT基体中的分散性,增强界面相互作用,提高复合材料的力学性能和热稳定性。

硅灰石在环氧树脂道路修补材料中的应用研究

为减少环氧树脂基修补材料中环氧树脂胶凝材料的用量,降低原材料成本,对硅灰石作为掺和料在环氧树脂基修补材料中的应用效果开展研究。结果表明,硅灰石掺量为100%时,修补材料流动度为130 mm,抗压强度和抗折强度优于对比试样,1 d和28 d抗压强度较对比试样分别提高56.4%和5.5%。硅灰石-环氧树脂修补砂浆28 d收缩率下降26.18%,且抗冰冻和抗盐冻性条件下,强度损失分别降低17.31%和13.04%。硅灰石-环氧树脂基道路修补材料满足JC/T 2381—2016《修补砂浆》性能要求,拓展了硅灰石的应用领域。

硅灰石与金红石型TiO_(2)颗粒复合及其颜料性能

对通过干法研磨方式进行硅灰石和金红石型TiO_(2)(R-TiO_(2))颗粒复合及其颜料性能和颗粒微观结构进行了研究,对所制备复合颜料性能、结构和复合作用性质进行了表征。结果表明,硅灰石/R-TiO_(2)复合颜料具有和钛白粉相当的颜料性能,含TiO_(2)40%复合颜料遮盖力为14.04g/m^(2),达到纯TiO_(2)的90.10%;硅灰石/R-TiO_(2)复合颜料对紫外线吸收强烈,并与R-TiO_(2)一致。硅灰石/R-TiO_(2)复合颜料以TiO_(2)在硅灰石表面均匀、牢固包覆为特征所形成,硅灰石与TiO_(2)通过颗粒表面脱羟基反应实现结合。

硅灰石表面改性及其在顺丁橡胶中的应用

采用硬脂酸对硅灰石进行表面改性,考察硅灰石尺寸、改性前后硅灰石份数对顺丁橡胶(BR)力学性能、硫化性能及止滑性能的影响。红外光谱及接触角测试证明:硬脂酸与硅灰石表面羟基发生反应,使其疏水性明显提高;力学性能及硫化性能测试表明:相同用量下,添加改性硅灰石的BR复合材料拉伸强度和断裂伸长率明显提升,硫化速率变小;止滑性能测试结果表明:添加改性硅灰石可以使BR复合材料在冰面和油润滑玻璃表面的摩擦因数显著提高;扫描电子显微镜表征显示:未改性的硅灰石与橡胶间界面间隙清晰,而改性后的硅灰石与橡胶间界面间隙模糊。在本试验配方条件下,添加40份改性硅灰石的BR复合材料,其拉伸强度为10.77 MPa,断裂伸长率为803%,油润滑玻璃表面和冰面摩擦因数达到了0.48,具有较好的力学性能和止滑性能。

利用硅灰石尾矿制备建筑陶瓷瓷质砖的研究

以硅灰石尾矿为主要原料,探究高钙固废制备建筑陶瓷瓷质砖的可行性。借助TG-DTA、XRD、SEM以及力学性能测试研究不同硅灰石尾矿含量、烧成温度对于坯体力学性能、物相与微观结构的影响。结果表明,硅灰石尾矿添加量为35 wt%时,在1150℃的条件下可以制备出吸水率为0.45%,抗折强度为53.9 MPa的瓷质砖试样。对坯体的烧结过程的进一步研究发现当温度低于900℃时,首先发生高岭土和方解石的脱水与分解过程;而在1050~1150℃时,硅灰石由1A型转变为2M型,并且与坯体中的硅铝酸盐反应形成钙长石,最终在低黏度液相的作用下完成坯体的致密化过程。

方解石型硅灰石可选性试验研究

方解石型硅灰石因其中含有方解石、石英、白云石等杂质,附加值不高,为高效利用方解石型硅灰石矿,采用浮选方法对其进行降杂处理。结果表明,磨矿细度-0.074 mm占60%,捕收剂氧化石蜡皂用量为300 g/t,浮选脱去方解石等杂质,再在捕收剂十二胺用量为60 g/t的条件下浮选除去石英杂质,得到精矿品位为96.70%,回收率达到88.58%的硅灰石精矿。

硅灰石纤维增强页岩气固井水泥力学性能及影响研究

页岩气作为一种清洁、高效的非常规能源,开采过程中需要进行压裂作业,对固井水泥石提出了较高的韧性要求,本文研究了硅灰石纤维增强页岩气固井水泥力学性能和微观结构。试验结果表明:页岩气固井水泥具备更加优异的抗压强度和抗折强度。掺杂一定量的硅灰石纤维有利于水泥石力学性能的提高,使水泥石具备更好的韧性,硅灰石纤维的最佳掺量为5%~10%。通过微观测试分析发现,硅灰石纤维增强水泥石力学性能一方面是因为硅灰石纤维参与水化反应,消耗氢氧化钙形成水化硅酸钙,提高其与水泥基体的粘结力;另一方面是因为当水泥石受到外力而产生裂纹时,硅灰石纤维能够使得裂纹发生偏转阻碍裂纹的拓展,进而起到增韧止裂的作用。

高掺量硅灰石尾矿陶瓷坯体生坯强度影响因素的研究

本文针对高掺量硅灰石尾矿陶瓷坯体的生坯强度影响因素进行了研究,考察了不同粘土原料、坯体增强剂、成型压力对生坯强度的影响,通过比较不同粘土矿物对于生坯强度的影响,发现高白膨润土生坯增强效果最好,当其用量达到40wt%时,生坯强度可达到3.24MPa。同时在坯料中添加1wt%的改性木质素作为坯体增强剂,可以使生坯强度达到2.26MPa,并且不会对泥浆性能造成影响。通过研究成型压力对陶瓷生坯强度的影响,成型压力设置为35MPa可满足建陶连续生产的要求。

硅灰石纳米复合材料的制备及应用研究进展

硅灰石是一种用途广泛的无机矿物材料,属于单链硅酸盐矿物,具有优异的耐热性、化学稳定性和绝缘性等特点。本文介绍了硅灰石纳米粒子的工业生产方法、实验室制备方法和硅灰石纳米复合材料的制备策略,论述了硅灰石纳米复合材料在补强填料、催化剂、生物医学等领域的应用研究进展。

双单体接枝聚丙烯/聚烯烃弹性体增容聚丙烯/硅灰石/β成核剂复合材料

以丙烯酸-2-羟乙酯/马来酸酐接枝聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体共聚物(PPHM)为相容剂,通过熔融挤出制备了β成核聚丙烯/硅灰石复合材料。考察了PPHM含量对复合材料结构和性能的影响。红外光谱、扫描电镜和X射线衍射结果表明,PPHM与硅灰石表面形成了强相互作用,使复合体系的相容性得到提高,并对PP的结晶产生了明显影响。含50%(质量分数)PPHM的复合材料的缺口冲击强度达到(18.4±1.3)kJ/m~2,约为纯PP的3倍,而拉伸强度仅降低了20.3%,实现了韧性和强度之间的相对平衡;此外,复合材料的熔体强度和热稳定性优于纯PP。

硅灰石表面改性及其在聚丙烯中的应用

采用硅烷偶联剂KH-570与钛酸酯偶联剂JN-114对硅灰石进行干法表面改性,研究了改性剂种类及用量、改性温度和改性时间对改性效果以及聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明,采用KH-570改性的最佳工艺:KH-570用量3.0%(w),常温,时间30 min,此条件下得到的改性硅灰石活化指数95.45%,水接触角91.25°;采用JN-114改性的最佳工艺:JN-114用量1.0%(w),温度70℃,时间30 min,此条件下得到的改性硅灰石活化指数98.16%,水接触角83.57°;KH-570与JN-114均以化学吸附作用于硅灰石表面。采用硅灰石填充聚丙烯,KH-570改性的硅灰石提高了聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度与模量,而JN-114改性的硅灰石能有效提高聚丙烯复合材料的冲击强度与熔体流动性。

国内外硅灰石资源现状及应用研究进展

随着硅灰石探明资源储量不断增加、应用范围不断拓宽和纵向研究不断深入,硅灰石产业在国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。介绍了国内外硅灰石资源现状,重点分析了硅灰石在陶瓷、油漆涂料、橡塑、冶金、造纸、建材等应用领域的技术特点,综述了硅灰石应用进展,展望了发展前景。

江西石竹山硅灰石矿床X号矿体三维地质建模及资源量估算

为开展石竹山硅灰石矿床X号矿体三维地质建模及资源量估算,使用地质图、勘探线剖面图等多源数据进行研究并建成地层和矿体的三维模型,然后采用克里金插值算法进行资源量估算。结果显示,建立的矿体三维立体模型可以更直观地看到矿体的空间形态分布;基于矿体三维模型,经过克里金插值法估算X号矿体的硅灰石资源量约为252.25万t。本次资源量估算全程使用Micromine软件进行分析,相比传统方法效率更高,三维矿体可视化对矿体进行分析能更加清晰、快速,而且效率高、出错率低。三维模型还可动态更新矿体,为后续探明矿体随时提供新的储量估算。

硅灰石替代滑石粉在聚丙烯复合材料中的应用

分别采用滑石粉和硅灰石作为无机填料,在聚丙烯(PP)复合材料中添加不同份数的硅灰石和滑石粉并对其综合性能进行系统研究,采用扫描电子显微镜、万能力学性能试验机、冲击试验机、收缩率测定仪和微卡热变形温度测定仪等对无机粉体的颗粒大小、微观形貌和冲击断面形貌以及复合材料的拉伸和弯曲及冲击性能、收缩率、热变形温度进行了测试。研究结果表明:随着硅灰石粉添加量的逐渐增大,PP复合材料的拉伸强度和收缩率逐渐下降,当滑石粉添加量为20份时,拉伸强度为31.979 MPa,收缩率为1.54%,当硅灰石全部替代滑石粉添加量为20份时,拉伸强度下降到29.022 MPa,收缩率下降到1.32%;复合材料的冲击强度先上升后下降,当硅灰石粉和滑石粉添加量均为10份时,PP复合材料的冲击强度达到最大值,为4.302 kJ/m^(2);PP复合材料的弯曲强度和热变形温度逐渐提升,当滑石粉添加量为20份时,弯曲强度为49.462 MPa,热变形温度为91.2℃,当硅灰石全部替代滑石粉添加量为20份时,弯曲强度上升至58.33 MPa,热变形温度上升至111.7℃。

赣西石竹山硅灰石矿床石榴子石特征及其地质意义

江西省石竹山硅灰石矿床位于钦杭成矿带东段的萍乐坳陷带内,是世界资源储量规模最大的硅灰石矿床。为了厘清区内成矿流体性质及进一步找矿潜力,本文根据矿物间的穿插关系和光学特征,将该矿床的石榴子石分为早(GrtⅠ)、晚(GrtⅡ)两个世代,在详细的野外工作基础上,利用电子探针(EMPA)和LA⁃ICP⁃MS原位微区分析技术,对石竹山矿床中的石榴子石开展了系统研究。结果表明,石竹山硅灰石矿床石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列,早期形成的石榴子石(GrtⅠ)Fe含量更高,且震荡环带发育,而晚期形成的石榴子石(GrtⅡ)则发育复杂环带。石榴子石GrtⅠ和GrtⅡ都亏损大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,而Nb、Ta、Zr等高场强元素相对含量较高,U含量与∑REE成正比。GrtⅡ的∑REE较低(12.92×10^(-6)~21.12×10^(-6)),具有较平坦的稀土元素配分模式,轻微富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),微弱负铕异常;GrtⅠ的∑REE相对较高(13.78×10^(-6)~73.52×10^(-6)),更富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),呈右倾的稀土元素配分模式,负铕异常明显。推测石榴子石GrtⅠ形成于相对开放、水岩比值较高、高氧逸度的酸性体系中,GrtⅡ则形成于相对封闭、水岩比值较低、高氧逸度的中酸性体系中。此外,将石榴子石的端员组分和微量元素特征与国内外不同矿种的接触交代型金属矿床进行对比,结果显示该矿床存在成Cu、Fe、Mo矿体的潜力。

广西贺州清水塘硅灰石矿床成矿条件探讨

广西贺州清水塘硅灰石矿床位于华南板块南华活动带(Ⅱ)桂中—桂东褶皱系(Ⅲ)大瑶山凸起(Ⅳ)东北部,历经多期构造运动,地质构造复杂,褶皱、断裂发育,中生代岩浆岩多次侵入形成姑婆山复式岩体,富含硅质的下石炭统地层与岩体接触,发生接触交代变质作用,形成了似层状或脉状的硅灰石矿体。主矿体矿石平均品位71.28%,矿石质量优良。

表面改性硅灰石纤维增强油井水泥力学性能

为改善油井水泥脆性大、韧性差的缺陷并提高硅灰石纤维在水泥基材料中的作用效果,采用溶胶-凝胶法对硅灰石纤维进行纳米SiO_(2)表面改性处理,来增强纤维与水泥基界面的结合能力。通过扫描电子显微镜(SEM)、X线光电子能谱仪(XPS)、红外光谱仪(FTIR)等测试改性硅灰石纤维的性能,结果表明:纳米SiO_(2)成功在硅灰石纤维表面沉积且两者之间存在化学键合。将改性后的硅灰石纤维掺入水泥中测试相关性能,结果表明:改性硅灰石纤维水泥在相同养护条件下表现出优异的力学强度,养护时间14 d、掺量为7%时,改性硅灰石纤维水泥石的抗压强度和抗拉强度较空白样分别提高了35.44%和37.21%,比使用同等掺量未改性硅灰石纤维的水泥石分别提高了9.74%和9.11%,增强效果明显;改性后的硅灰石纤维降低了水泥基复合材料的孔隙率,提高了基体密实度;其在水泥中被水化产物紧密包裹,纤维与水泥石基体之间的界面结合效果更好。

浮法玻璃生产中β-硅灰石析晶的特征分析

浮法玻璃生产中有时会出现因玻璃熔体的不可控析晶而形成的结石缺陷。在这一类结石缺陷中,β-硅灰石是其中出现频率较高的一种。本文通过多种测试方法对β-硅灰石析晶的显微形貌、化学成分进行了表征,并对与硅灰石析晶同时出现的气泡缺陷进行了气体成分的测定。通过对硅灰石在浮法玻璃生产中的形成机理进行综合分析,为该类析晶问题的解决提供参考依据。

吉林省磐石市三泉西硅灰石矿床地质特征及成因

三泉西硅灰石矿位于吉林省磐石市。本文对其矿床地质特征、矿体特征及矿石特征等进行初步调查,三泉西硅灰石矿床已知矿体均产于燕山期钾长花岗岩与上石炭统磨盘山组大理岩外接触带,矿体与围岩界线清楚。矿石类型为硅灰石-方解石-石英型。矿体与地层产状基本一致,从岩体向外所见为岩浆岩→大理岩→矿体→大理岩,接触带并未成矿,矿体与围岩均无明显的交代现象。通过分析得出,三泉西硅灰石矿体与石炭系碳酸盐建造有生成关系,是产于一定层位的,含硅质碳酸盐被岩浆侵入受热使原岩在新的物理化学条件下形成了新的稳定组合,并生成了硅灰石矿。因此,三泉西硅灰石矿床成因类型为接触变质型矿床。

POE/硅灰石复合材料的构建及其电绝缘性能

采用熔融共混的加工方式将不同含量的针状硅灰石掺入乙烯-辛烯共聚物(POE)中制备出POE复合材料,并对力学性能和电绝缘性能进行了测试,同时使用X射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)及傅立叶转换红外光谱(FTIR)对POE复合材料的结构进行分析。力学性能测试结果表明,当硅灰石添加份数超过20 phr时,POE复合材料的拉伸强度呈线性下降趋势,而断裂伸长率变化较小。电绝缘性能测试结果显示,随着硅灰石含量的增加,复合材料的体积电阻率先增大后下降,同时硅灰石含量越多,POE复合材料的介电损耗值越大。此外,FTIR、XRD和SEM的测试结果表明,在加工过程中硅灰石晶型结构未受到破坏,且未与POE发生反应,但随着硅灰石含量的增加,POE复合材料截面的孔洞和裂纹等缺陷增加。