镁铝离子共存硅酸体系的聚合行为

通过对镁铝离子共存硅酸体系中硅酸胶凝时间、单硅酸聚合反应速率以及凝胶热性能的研究,得出:在pH<4的微酸性条件下,硅酸体系的胶凝时间随镁铝离子共存浓度的增大而减小,且铝离子在对硅酸体系的促凝过程中起主要作用。镁铝离子共存硅酸体系的单硅酸反应速率常数比不含金属离子硅酸体系的有所增大,计算得出MA0.1+0.1硅酸体系的单硅酸平均速率常数为:0k=7.28×10?4,1k=5.62×10?4。镁铝离子共存硅酸体系凝胶的晶化转变温度与晶型转变温度,相较于不含金属离子硅酸体系的均有所降低,根据热重曲线计算出MA0.1+0.1硅酸体系水合二氧化硅的化学式为:SiO2·0.556 H2O。

氟硅酸体系中D_2EHPA对铟和锡的非平衡萃取

研究了氟硅酸体系中D_2EHPA萃取In^（3+）、Sn^（2+）和Sn^（4+）的反应机理,求出了萃取反应表达式及其表现萃取平衡常数,确定D_2EHPA萃取铟4min即达到平衡,而萃取锡需要57min才能达到平衡。利用此萃取动力学性质的差异进行了非平衡萃取,求出分离系数E（4）=12.0,说明In、Sn能达到良好的分离。

氟硅酸体系中D_2EHPA萃取铟

试验表明了氟硅酸体系中D2EHPA萃取铟是属于离子交换萃取反应。文章介绍了从氟硅酸焊锡电解液中萃取铟的试验情况,并提出了有待研究的几个问题。

Ca^(2+),Al^(3+)对不含Na^+硅酸体系聚合行为的影响

为排除Na^+对硅酸聚合的影响,用酸解水淬硅酸钙制备了不含金属离子的硅酸溶液及含Ca^(2+),Al^(3+)的硅酸溶液,研究了加入Ca^(2+),Al^(3+)对体系聚合行为的影响.结果表明,加入Ca^(2+)后体系pH值略微降低,加入Al^(3+)后体系pH值显著降低.初始pH≤2时,Al^(3+)对硅酸聚合起促凝作用,初始pH>2时,Al^(3+)起缓凝作用.Ca^(2+)对硅酸聚合影响不大.硅酸凝胶后,含Al3+硅酸体系中形成Al-O-Si键,阻碍了凝胶结构水脱附;Ca^(2+)则阻碍凝胶的晶化转变过程,且凝胶中的结构水变少.不含金属离子、含Ca^(2+)、含Al^(3+)体系的化学式分别为SiO_2·0.52H_2O,SiO_2·0.36H_2O,SiO_2·1.50H_2O.

Fe^(3+)离子对硅酸体系聚合行为的影响

向不含金属离子的硅酸体系中加入Fe3+离子,研究了体系胶凝时间、溶胶粒径、凝胶比表面积、官能团及热稳定性的变化.结果表明,加入Fe3+降低了体系pH值;初始pH≤2时,Fe3+起促凝作用,初始pH≥3时,Fe3+起缓凝作用.初始pH=2时,放置24 h溶胶粒径随Fe3+浓度增加而增大,凝胶比表面积逐渐增大,Fe3+浓度为0.03 mol/L时粒径为444 nm,比表面积为1500 m2/g;初始pH=3时,放置24 h溶胶粒径随Fe3+浓度增加呈先增大后减小的趋势,最大粒径达379 nm,而凝胶比表面积逐渐减小,Fe3+浓度为0.03 mol/L时为81 m2/g.Fe3+引起聚硅酸网络结构变形,导致凝胶部分吸收峰强度减弱和移位及凝胶结合水减少和晶化转变峰变弱.

硅酸盐体系长余辉发光材料的研究进展

硅酸盐体系长余辉发光材料因具有优异的发光性能而成为一类重要的能源材料和节能材料。综述了硅酸盐体系长余辉发光材料的研究进展,指出了它的特点和优势,总结了它的制备方法,概括了长余辉发光模型,并提出了今后研究和应用的方向。

镁合金在硅酸盐体系中微弧氧化膜层的性能研究

利用交流微弧氧化装置对AZ91D镁合金在硅酸盐体系中进行了微弧氧化处理,并通过扫描电镜、电化学测试技术和表面性能测试仪等研究了氧化时间和电流密度对微弧氧化膜层表面形貌、厚度、耐蚀性、摩擦磨损性能和结合力的影响。结果表明:随氧化时间和电流密度的增大,镁合金微弧氧化膜层中微孔的数量减少,但微孔的直径和表面粗糙度增大。膜层厚度随氧化时间和电流密度的增加呈线性增大,但与基体的结合力明显降低。镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性和耐磨性随氧化时间和电流密度的增大呈先增大后减小的趋势。镁合金在硅酸盐体系中微弧氧化处理的最佳工艺为氧化时间40min、电流密度0.20A/cm2。

硅酸盐钻井液体系的研究与应用

硅酸盐钻井液被普遍认为是最具发展前景的水基钻井液体系之一。为更好地解决井壁失稳的问题 ,近年来 ,国内外一些研究机构将研究开发重点转向具有良好防塌性能 ,不污染环境 ,材料费用低等优点的硅酸盐钻井液体系。着重阐述了硅酸盐模数、加量、有机处理剂的类型、pH值等因素对硅酸盐钻井液体系性能的影响。同时 ,对一种优质硅酸盐钻井液———SILDRIL体系的组成、性能及现场应用情况进行了讨论 ,为今后进一步应用好该体系提供了经验。

石英-硅酸钠体系与界面相互作用

本文通过沉降试验、zeta电位检测、接触角的测定，以及运用界面力的基本理论知识从表面热力学的角度研究并探讨了-20μm的石英微粒之间的凝聚行为。从界面力的角度探讨了硅酸钠对石英微粒的分散机理或抑制机理。实验结果及理论计算证实了经典的DLVO理论只有被扩展才能准确地描述亲水颗粒（因药剂作用）的分散、凝聚行为。

硅酸钠基改性体系对PCC的溶解抑制作用

将硅酸钠基改性体系引入至PCC填料悬浮液中,制得改性填料悬浮液,对各种改性体系的溶解抑制作用进行了比较与分析。实验结果表明,硅酸钠/硫酸铝、硅酸钠/氯化铝、硅酸钠/磷酸、硅酸钠/磷酸/六偏磷酸钠及硅酸钠/磷酸/聚丙烯酸钠均具有一定的溶解抑制作用,改性后的填料悬浮液的pH值均有所下降;对改性填料悬浮液进行稀释,悬浮液pH值随稀释倍数的增加而上升;改性后的填料在pH值为4.50和5.00的稀盐酸溶液、pH值为4.50和5.00的硫酸铝溶液、pH值为5.85的蒸馏水及pH值为7.26的自来水中的溶解性均有所降低,其中硅酸钠/硫酸铝及硅酸钠/氯化铝的溶解抑制作用较弱,硅酸钠/磷酸、硅酸钠/磷酸/六偏磷酸钠及硅酸钠/磷酸/聚丙烯酸钠的溶解抑制作用较强;对于各种溶液体系而言,硅酸钠/磷酸/六偏磷酸钠均具有较为有效的溶解抑制作用。

硅酸盐水泥与铝酸盐水泥混合体系的研究和应用

介绍了由硅酸盐水泥与铝酸盐水泥组成的二元体系,以及掺石膏后三元体系的凝结时间、力学性能、体积变形等,水化硬化机理和应用方面的国内外研究现状,并提出了今后的研究重点。

中酸性硅酸盐熔体-水体系氢同位素分馏的压力效应

对 0.2～ 2 000 MPa条件下钠长石熔体、钾长石熔体以及 0.2～ 150 MPa条件下流纹岩熔体-水体系的氢同位素分馏实验数据进行了等压拟合 ,发现硅酸盐熔体与水之间的氢同位素分馏存在显著的压力效应。在 800、 1 000和 1 200℃条件下对钠长石熔体-水体系和流纹岩熔体-水体系氢同位素分馏压力方程进行的等温拟合表明 ,只有在特定的压力条件下才可以用钠长石熔体-水体系来近似流纹岩熔体-水体系的氢同位素分馏行为；当压力超过临界值时 ,硅酸盐熔体-水体系氢同位素分馏会发生变化。本文拟合的硅酸盐熔体-水体系氢同位素分馏等值线在 P- T空间的形态变化特征与矿物-水体系存在较大差异。依据流纹岩熔体与水之间氢同位素分馏的压力效应，成功地模拟了美国西部 Glass Creek流纹岩δ D值和水含量变化规律与岩浆去气之间的关系。

硅酸盐钻井液体系在鄂尔多斯盆地东胜气田的应用

鄂尔多斯盆地东胜气田二叠系石千峰组、石盒子组发育大段泥页岩,在钻井施工中井壁失稳现象频发。结合东胜气田地层特征,分析井壁失稳原因,研究硅酸盐的封堵性和抑制性,优选形成硅酸盐钻井液配方,并对其抑制性及封堵性进行实验研究。研究结果表明:(1)石千峰组、石盒子组泥页岩中黏土矿物平均含量为56%,以伊蒙混层为主,伊利石次之;泥页岩原生层理及微裂缝,黏土矿物中伊利石、蒙脱石的水化膨胀性能差异是井壁失稳的主要原因。(2)自主研发的硅酸盐钻井液体系具有较强的抑制泥页岩水化膨胀的能力,较强的微小裂缝封堵能力;当该体系中硅酸盐的模数为2.8~3.0、加量3%、p H值维持在11以上时,硅酸盐钻井液的抑制效果更好;同时该体系中的硅酸盐与地层矿物反应生成絮状沉淀,可封堵地层微小裂缝和孔隙,阻止滤液深度侵入,维持了井壁稳定。(3)通过在东胜气田两口井的现场试验,达到了环境保护和井壁稳定的目的,取得了较好的应用效果。该研究成果为其他类似地质条件钻井液的应用提供了借鉴经验。

消除深层黏土损害的新型氟硅酸体系

最近研究的砂岩酸化模型表明 ,氟硅酸 (H2 SiF6)与黏土的二次反应对消除地层损害作用极大。传统的观点认为 ,在二次反应中可能产生的沉淀对处理结果不利。但是 ,本文提出的采用贝雷岩心和两块巴西砂岩岩心的室内实验及现场试验表明 ,可以把氟硅酸注入砂岩油藏而不造成损害。实际上 ,含有一定量的HCl或有机酸(如醋酸 ) ,可通过消除黏土损害改变两口巴西注入井的特性。这两口井注入量分别为 11m3/d和 15m3/d ,处理后 ,在 5个月内注入速度维持在 30m3/d或高于此值。用实时监测程序监测处理过程 ,监测结果显示表皮系数从 30 /40降到 0 ,除了比传统的HF酸成本低以外 ,新酸体系的最大好处在于它主要与黏土和长石反应 ,几乎不与石英反应。这样 ,它可消除损害而不削弱岩石结构 ,这对于消除深层损害很合适。氟硅酸是氟化钠加工过程中的副产品 ,成本低 ,是酸化操作的可行选择 ,而酸化操作需要使用氢氟酸体系。

利用磷硅酸盐-表面活性剂-聚合物复合体系提高原油采收率

"表面活性剂-碱-聚合物"三元复合体系是提高采收率的实用技术之一,但其中强碱NaOH会引起采油设备腐蚀和地层结垢问题,这影响了该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学助剂,用助剂代替碱进行了三元复合体系驱油实验。对表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的缓蚀防垢作用、界面张力、吸附、色谱分离、流动特性和驱油效果进行的研究结果表明,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系具有缓蚀防垢、降低界面张力的效果,且其动静吸附量低。以大庆杏树岗油田的地质特征为基础建立的物理模型上进行了驱油实验,结果证实,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的调驱效果好于现有表面活性剂-碱-聚合物三元复合体系。

一种高效环保润滑剂ZYA的制备及其在硅酸盐体系中的适用性评价

由于硅酸盐体系的高碱性,实验室常用酯类、植物油类等环保润滑剂与其配伍性较差,导致硅酸盐体系润滑性能差、易起泡,现场使用时易造成托压等问题。实验室以脂肪酸酯、用两性表面活性剂改性的纳米石墨和磷酸酯为原料,通过独特的合成工艺,得到含羟基(—OH)、醚键(—O—)、磷酸基团(—H2PO4)和酯基(—COOR)的耐高温和抗磨性能良好的环保润滑剂ZYA,并评价了其在基浆和硅酸盐体系中的性能以及对环境的影响。结果表明,ZYA适用性较为广泛、抗温可达160℃,且硅酸盐体系与其具有良好的配伍性。在淡水基浆和海水基浆中分别加入1.5%的ZYA润滑剂,其可以使基浆的润滑系数降低80%~90%,抗磨砝码都达到10块;ZYA润滑剂能明显优化硅酸盐体系润滑性,并有效改善在高速剪切下硅酸盐体系起泡情况;与硅酸盐体系配伍性较好,且易降解,使得硅酸盐体系保持较好的环保性,对环境无不良反应,优化了硅酸盐体系性能,对于硅酸盐体系的推广应用起到积极作用。

粉磨方法对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水泥性能的影响

采用球磨、辊压磨、立磨3种不同的试验磨,研究了粉磨方法对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水泥颗粒特性及性能的影响。研究结果表明:在比表面积基本相同的情况下,不同粉磨方法制备的复合体系水泥样品具有不同的粒径分布,立磨水泥平均粒径最小,3￣30μm颗粒所占比例最大(为60.05%),有利于水泥性能的发挥;粉磨方法对复合体系水泥的标准稠度用水量、凝结时间及力学强度均有影响,立磨样品标准稠度用水量较大,凝结时间较短,力学强度较高。

硅酸盐体系中AZ91D镁合金微弧氧化工艺的研究

在碱性硅酸盐体系中,采用微弧氧化技术对AZ91D镁合金进行表面处理。确定了电解液的最佳组成为:硅酸钠5 g/L、氟化钠2 g/L^3 g/L、甘油8 mL/L^12 mL/L、氢氧化钾1 g/L^2 g/L。

正硅酸酯类化合物醇水体系凝胶玻璃的制备与结构

讨论了正硅酸酯类化合物 醇 水体系凝胶玻璃的制备条件对其结构的影响.结果表明,应用溶胶 凝胶法制备SiO2凝胶玻璃主要包括凝胶的制备及其向玻璃转化两个过程.凝胶的制备是由Si(OR)4的水解和缩聚反应来实现,水和催化剂是影响水解和缩聚反应的主要因素.在Si(OR)4 C2H5OH H2O体系中,如果H2O与Si(OR)4摩尔比(R0)小于2,主要形成线性聚合物,随着加水量的增加将得到二维甚至三维网络结构的聚合物.酸催化时凝胶的密度比同组成的碱催化的要大.凝胶向玻璃的转化是在低于传统玻璃的熔化温度下进行.采用在反应溶液中加入N,N二甲基甲酰胺、乙二醇、草酸等控制干燥化学添加剂或使用超临界去除溶剂法,可以获得大尺寸的块状凝胶玻璃.

硅酸盐体系钻井液在页岩气探查井中的应用研究

页岩气地质勘探中主要工作对象为泥页岩,在地质探查井钻进过程中,局部软弱孔段经常出现缩径、垮塌、埋钻等现象。针对湖北地区页岩气勘探主要地层情况,分析硅酸盐体系钻井液的作用机理,通过大量的室内试验,优选出适合页岩气勘探井硅酸盐体系钻井液的泥浆配方;在泥页岩的钻井施工中验证硅酸盐泥浆具有护壁、防塌效果和优良的抑制性。