正硅酸乙酯的水解缩聚反应及多孔SiO_2粉体的制备

详细描述了正硅酸乙酯的水解缩聚反应过程,简要介绍了影响反应过程的相关因素;综述了气凝胶和有序介孔SiO2材料这两种以该反应为基础的、具有代表性的多孔SiO2粉体的制备,特别是对多孔SiO2微球的制备进行了比较。指出以正硅酸乙酯的水解缩聚反应为基本过程制得的SiO2粉体中无序排列的孔是普遍存在的,如在反应过程中引入模板剂或采用其它手段,无序排列的孔可变为有序的。

纳米SiO_2粉体/聚丙烯酸酯复合涂层乳液的研究

为了提高玻璃纤维布涂层用丙烯酸酯乳液的性能,采用种子乳液聚合方法合成了核壳型聚丙烯酸酯乳液,并且通过在聚合过程中加入不同含量的纳米SiO2粉体对乳液进行改性。本文主要讨论了粉体表面改性和分散的效果、复合乳液的性能以及不同SiO2含量对乳液性能的影响。结果表明改性后的SiO2粉体能够很好地和聚丙烯酸酯乳液复合在一起,从而提高了乳液的稳定性、固含量。使用该复合乳液的玻纤涂层成膜性好,强度及耐腐蚀性有明显提高,当复合乳液中SiO2粉体添加量为4‰时,乳液综合性能最优。

SiO_2纳米粉体抑制瓦斯爆炸的试验研究

为了研究纳米粉体的抑爆作用,采用自主改进容积为20 L的近球形抑爆试验系统,测试添加SiO2纳米粉体时的瓦斯爆炸极限、压力等特性参数的变化,并同微米级粉体对比分析其抑爆效果,同时研究粉体质量浓度和点火时间对抑爆效果的影响。试验结果表明:同微米级粉体相比,纳米粉体的抑爆效果更好;质量浓度为0.1 g/L、粒径为50 nm的SiO2粉体可使瓦斯与空气混合气体(瓦斯体积分数7%)的爆炸压力下降约70%,压力上升平均速率下降约90%,爆炸极限范围缩小约43%;超细粉体抑爆剂在固定空间内存在最佳抑爆浓度范围,并不是粉体添加量越大抑爆效果越好;粉体抑爆剂喷洒形成固体微粒气溶胶后存在最佳抑爆时间范围,超出该时间范围抑爆作用衰减明显。

活性SiO_2纳米粉体改善油田注水技术研究

报道了用活性纳米SiO2粉体水基分散液改善注水井吸水能力的新技术并讨论了增注减压机理:在砂岩孔隙表面吸附,使表面由亲水变为亲油,提高水相相对渗透率,降低油相相对渗透率。所选活性纳米粉体为市售品,先使表面吸附一种阳离子表面活性剂,表面电荷由负变正,再吸附阴离子表面活性剂,制成强憎水性的活性纳米SiO2粉体。将这种表面改性粉体分散在2.0%的某种表面活性剂水溶液中,制成水基分散液。岩心驱替结果表明,0.2%的纳米SiO2粉体水基分散液改善岩心渗透率的效果,基本上可以达到0.2%的乙醇、柴油分散液的效果;当纳米粉体在水基分散液中的浓度为0.10%～0.25%时,驱替后、驱替前岩心渗透率比Ki/K0>1,最佳浓度为0.10%,这时Ki/K0=1.39。注入纳米粉体水基分散液前用预处理液处理含油岩心,可大大提高用3%NH4Cl溶液测定的岩心渗透率比Ki/K0,12%盐酸+8%NaOH溶液预处理效果最好,其次是8%NaOH溶液,12%盐酸再次之。介绍了用纳米SiO2粉体水基分散液处理中原文东油田6口注水井的增注减压效果。该技术特别适用于中渗油藏。图3表2参3。

SiO_2/CaSiO_3复合粉体对水泥基材料早期性能的影响

目的为探讨SiO2／CaSiO3复合粉体对水泥基材料早期性能的影响．方法采用400目、800目的天然硅灰石分别与浓盐酸反应制备了两种细度的SiO2／CaSiO3复合粉体，测试其在水泥基材料中的火山灰活性及3d龄期的抗压强度和抗拉强度．结果在5％～15％掺量内，掺复合粉体的砂浆3d抗压、抗拉强度均高于空白砂浆，掺DSV大的复合粉体砂浆强度高于掺DSV小的复合粉体砂浆强度．结论本实验制备的SiO2／CaSiO3复合粉体具有较高的活性，可提高砂浆的早期强度；应优选DSV较大的天然硅灰石为原料制备SiO2／CaSiO3复合粉体．

SiO_2粉体对硅酸盐混凝土改性的研究

硅酸盐混凝土是建筑工程领域广泛运用的建筑材料,但是随着建筑施工的要求的迚一步提升,硅酸盐混凝土的自身缺陷日益明显,这导致其应用范围推广受限。采用添加SiO_2粉体对硅酸盐混凝土凝结时间性、安固性和抗折性的实验研究,以期在试验后硅酸盐水泥净浆、水泥胶砂、混凝土,以及浆体流动性,各项力学性都能有所提升。

微乳液法制备SiO_2超疏水性气凝胶粉体

以水玻璃为硅源,煤油为分散介质,采用微乳液法和常压干燥工艺制备出了高比表面积、颗粒均匀的Si O2超疏水性纳米粉体气凝胶,研究了微乳液形成所需表面活性剂的剂量范围、干燥时间及气凝胶粉体密度变化规律,并对制得气凝胶粉体的粒径分布、比表面积、微观形貌及疏水性进行了分析测试。结果表明,微乳液法制备所得气凝胶粉体粒径分布均匀,效率高,并具有良好的超疏水性能。

测定硅灰石制得多孔SiO_2粉体粒径的分散剂选择研究

考察了几种不同类型表面活性剂对一种气相白炭黑的分散效果。经比较研究发现 :吐温 -80和六偏磷酸钠的分散效果较类似且较好。对此进行了讨论并选择六偏磷酸钠作为分散剂测试了由硅灰石制得的多孔SiO2 粉体的颗粒粒径。初步确定 ,该多孔SiO2 粉体作为填料可用于反光塑料制品中。

纳米SiO_2粉体的制备与研究

纳米 SiO_2粉体的制备是以硅酸钠和盐酸为原料,添加适宜的稳定剂(非离子表面活性剂)和分散剂,在适宜的 pH 值和温度下,采用化学沉淀法合成。要得到性能优良的纳米 SiO2粉体,最佳工艺条件为:温度20～40℃,pH 6,反应液质量浓度 P1=20g/L,ρ2=1.20g/L,反应时间15min。结果表明:制备的纳米 SiO_2粒径为30～50nm,比表面积大、分散性好、质量优良、可达到产业化的生产。

无定形Al_2O_3·2SiO_2合成粉体的表征研究

以水玻璃和硝酸铝为原料,采用溶胶—沉淀法制备了Al2O3.2SiO2无定形粉体,并以该粉体为前驱体材料制备了地质聚合物材料。利用纳米粒度分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、SEM、XRD、FTIR等对合成粉体和地聚物材料进行表征;结果表明,粉体平均粒径介于在180-400 nm间;粉体纯度较高,形貌为片层状,为无定形结构;与水玻璃反应后生成的地聚物材料7 d龄期的抗压强度可以达到25.9 MPa。

纳米SiO_2粉体的制备与研究

纳米SiO2 粉体的制备是以硅酸钠和盐酸为原料 ,添加适宜的稳定剂 (非离子表面活性剂 )和分散剂 ,在适宜的pH值和温度下 ,采用化学沉淀法合成。研究表明 ,要得到性能优良纳米的SiO2 粉体 ,最佳工艺条件为 :温度 2 0～ 40℃ ,pH =6 ,反应液质量浓度P1 =2 0g/L ,P2 =1 2 0g/L ,反应时间 1 5min。结果表明 :制备的纳米SiO2 粒径 30～ 50nm ,比表面积大 ,分散性好 ,质量优良 。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-P_2O_5-TiO_2粉体

采用溶胶-凝胶工艺制备出平均尺寸为0.109μm的SiO2-P2O5-TiO2细小均匀的粉体。通过XRD、SEM、热重分析发现,粉体中存在着包裹在颗粒周围的无定形二氧化硅膜,能有效的抑制水解时磷和钛的副反应发生,改善了粉体的化学稳定性,并且该粉体具有良好的吸湿性,适合于制备电解质薄膜。

沉淀法制备高纯SiO_2粉体

采用分步沉淀法,以自制含硅溶液与氨水反应制备高纯SiO2粉体,分析溶液pH、氨水浓度及酸洗工艺对SiO2粉体纯度的影响。结果表明:除去含硅溶液在pH为7时的沉淀物后,继续与氨水反应的沉淀物经过酸洗,可得到常规金属杂质质量分数仅为1.8×10-6的超高纯纳米SiO2粉体。

纳米SiO2粉体基隔热材料的混合和成型方法研究进展

纳米SiO_2粉体基隔热材料是一种新型高效隔热材料,具有高气孔率、低密度、低热导率、耐高温等特点,其性能与SiO_2气凝胶相类似,被广泛应用于航空航天、冶金、化工、建筑等领域。在纳米SiO_2粉体基隔热材料的制备过程中,混合和成型方法对材料的力学性能和隔热性能影响较大。因此,本文概述了纳米SiO_2粉体基隔热材料的混合和成型方法的研究进展,分析了各种混合和成型方法的特点及其影响因素,讨论了目前存在的主要问题以及未来的研究方向。

Li_2SiO_3粉体的水热合成

以LiOH·H_2O和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,用水热法低温合成了Li_2SiO_3粉体,系统讨论了水热反应时间、温度及pH等因素对粉体合成的影响;采用XRD、sEM和FT-IR等手段对Li_2SiO_3粉体的物相、颗粒形貌及稳定性等进行了表征。结果表明:在100℃下水热反应72 h可以得到纯的Li_2SiO_3粉体,粉体热稳定性较高,煅烧温度达1 100℃时都未有相变发生;扫描照片显示,水热法合成的Li_2SiO_3粉体粒径约为100～200 nm。

溶胶-凝胶法制备Eu∶Lu2SiO5粉体及其在煅烧过程中的相转变研究

通过溶胶凝胶法制备Lu_2SiO_5(LSO)干凝胶前驱体,对其进行综合热分析(TG-DSC),TG曲线在400℃后趋于平缓,DSC曲线在402.8℃和1049.9℃的放热峰分别对应着LSO粉体的结晶开始温度与晶型转变点。干凝胶在900℃、1000℃、1100℃、1200℃下煅烧2 h,X射线衍射图谱(XRD)显示,900℃煅烧2 h,产物结晶不完全,还存在大量的非晶相,但已有A-LSO相的特征衍射峰出现;1000℃煅烧2 h,粉体完全结晶生成A-LSO相,1100℃煅烧后粉体呈B-LSO相,晶型转变点为1050℃左右,结果与DSC曲线中1049.9℃处的焓变峰值相对应。A、B两相颗粒形貌存在明显差别,粉体颗粒尺寸都在400~500 nm。粉体发射光谱在595 nm,617 nm,707 nm处存在发射峰,分别对应Eu^(3+)的~5D_0→~7F_1,~5D_0→~7F_2,~5D_0→~7F_4跃迁,发光强度随着Eu^(3+)掺杂浓度升高先增强后降低,掺杂浓度为5%左右时,发光强度达到最大值。

Li_2SiO_3粉体的固相法合成及低温烧结的研究

本文主要对Li2SiO3粉体的固相法合成及低温烧结进行了研究。研究结果表明:原料浓度、混合介质对Li2SiO3相的合成有一定的影响。选择乙醇为球磨介质、并采用高浓度的原料有利于Li2SiO3相的生成。另外,添加B2O3-MgO复合助剂可有效地降低Li2SiO3材料的烧结温度。

纳米SiO_2粉体的制备与研究

纳米 SiO_2粉体的制备是以硅酸钠和盐酸为原料,添加适宜的稳定剂(非离子表面活性剂)和分散剂,在适宜的 pH 值和温度下,采用化学沉淀法合成。要得到性能优良纳米的 SiO_2粉体,最佳工艺条件为:温度20～40℃,pH6,反应液质量浓度 P120g/L,P21.20g/L,反应时间15min.结果表明:制备的纳米 SiO_2粒径50～50nm,比表面积大,分散性好,质量优良,可达到产业化的生产。

Eu^(3+)掺杂Lu_2SiO_5发光粉体的制备及发光性能

分别采用尿素辅助共沉淀法和溶胶凝胶法制备Eu^(3+)掺杂Lu_2SiO_5(Lu_2SiO_5∶Eu^(3+))粉体,对比分析了煅烧温度对粉体物相组成和微观形貌的影响以及Eu^(3+)掺杂量对粉体发光性能的影响.结果表明:两种方法均可制得纯度较高的Lu_2SiO_5粉体,但溶胶凝胶法可以得到单相纯Lu_2SiO_5粉体,而尿素辅助共沉淀法所得粉体中含有少量Lu2O3杂质相;溶胶凝胶法所得粉体的粒径为200~300nm,且粉体颗粒的表面比尿素辅助共沉淀法制得的粗糙;当Eu^(3+)掺杂量(物质的量分数)为5%时,两种方法所得Lu_2SiO_5∶Eu^(3+)粉体的发光强度均达到最大,且溶胶凝胶法所得Lu_2SiO_5∶Eu^(3+)粉体的发光强度更高.

SiC/SiO_2复合纳米粉体对Al_2O_3-MgO-ZrO_2层状复合陶瓷烧嘴材料力学性能的影响

为了提高Al2O3-MgO-ZrO2层状复合陶瓷烧嘴材料的强度、韧性和热震性能,制备了SiC/SiO2-Al2O3-MgO-ZrO2新型陶瓷材料。结果表明,SiC/SiO2复合纳米粉体的添加大大增加了材料的体积密度,增强了材料的抗弯强度和断裂韧性。特别是经1850℃焙烧的样品,当SiC/SiO2复合纳米粉体的含量为7%(质量分数)时,试样的抗弯强度和断裂韧性分别提高了23.1%和25.5%,在热震温差超过1000℃的恶劣条件下,其残余抗弯强度保持率仍高达69%。SEM观察表明,单纯的Al2O3-MgO-ZrO2材料的断面有游离的柱状颗粒存在,而添加SiC/SiO2的样品,不同氧化物和非氧化物颗粒紧密结合,形成光滑圆润的波浪状结构,这一显微结构对提高材料的力学性能有重要作用。