凹凸棒石基多孔陶粒的制备及性能

考察了物料配比和煅烧工艺对以凹凸棒石黏土、 锯末(造孔剂)和水玻璃(粘结剂)为原料制备的凹凸棒石基多孔陶粒(PC)性能的影响。利用所制备多孔陶粒的抗压强度作为衡量陶粒质量的指标, 通过单因素、 正交实验来优化陶粒的物料配比和煅烧工艺, 并通过XRD、 SEM表征多孔陶粒特性。结果表明: 物料的最佳质量比为凹凸棒石黏土:锯末:水玻璃=10:2:1; 在最佳煅烧条件下(700℃, 煅烧3 h)可以制备出满足国家标准的水处理用陶粒; 所制备陶粒内部存在大量分布均匀、 三维连通的气孔, 适合微生物的附着。     

凹凸棒石基复合材料制备研究进展

凹凸棒石(ATP)黏土因性能优异被广泛应用于复合材料的制备,系统总结了ATP基吸附剂、催化剂及储能材料的制备方法,综述了ATP黏土在吸附剂、催化剂及储能材料领域的研究进展。今后ATP基复合材料形貌结构控制及其在环保领域的应用仍然是研究的重点。     

铁氧化物生物多孔陶粒的制备工艺及性能

以针铁矿（Goethite,GT）、锯末（成孔剂）和凹凸棒石黏土（粘结剂）为原料,在空气气氛下煅烧,制备出符合国家水处理标准的铁氧化物生物多孔陶粒（Iron Oxide-based Porous Ceramsite,IPC）。利用所制备IPC的抗压强度作为评价IPC质量的指标,通过单因素实验、正交实验来优化IPC的物料配比和煅烧工艺,并通过XRD、SEM,偏光显微镜（Polarizing Microscope-PM）,比表面积（BET-SSA）等技术来表征IPC孔结构特征及其特性。结果表明：IPC材料的孔连通性好,大孔孔径为10~20 μm,抗压强度达到51~78 N,比表面积为79 m²/g,是一种以开放孔隙为主的多孔生物陶粒。在一定培养条件下进行陶粒的挂膜实验,结果表明,微生物可以通过IPC开放性孔隙深入IPC内部附着生长,该多孔陶粒生物负载量高于市售陶粒和颗粒沸石,可望为曝气生物滤池提供新的功能性载体材料。     

陶粒预处理对陶粒泡沫混凝土物理力学性能的影响

陶粒吸水会加速陶粒泡沫混凝土拌合物中泡沫的破灭,导致坍落度经时损失和表观密度显著增大。采用预湿、EVA乳液浸渍和憎水剂浸渍对陶粒进行预处理来降低陶粒的吸水量,并以陶粒泡沫混凝土的坍落度经时损失和表观密度表征泡沫的稳定性,对比3种预处理方式对陶粒泡沫混凝土物理力学性能的影响。结果表明:预湿处理可以改善泡沫的稳定性,保持混凝土的坍落度,降低表观密度和抗压强度;采用浓度5%和10%的EVA乳液处理陶粒可以提高混凝土的表观密度和抗压强度;采用20%的EVA乳液处理陶粒对表观密度和抗压强度的影响较小;陶粒憎水处理导致泡沫快速破灭,使陶粒泡沫混凝土的坍落度经时损失显著增大;制备陶粒泡沫混凝土时,更宜采用预湿处理方式。     

纯化凹凸棒粘土与甲基丙烯酸酯复合吸油树脂的制备

采用纯化凹凸棒粘土(简称凹土)与甲基丙烯酸酯悬浮聚合制备了复合吸油树脂.使用傅立叶红外研究了纯化凹土与甲基丙烯酸酯的聚合情况,通过电镜观察了纯化凹土的加入对树脂形态的影响,测试了纯化凹土加入后树脂吸油性能的变化及热稳定性.研究表明,适当添加纯化凹土与甲基丙烯酸酯共聚能提高复合吸油树脂吸油量并明显提高吸油速率.     

水镁石基复合阻燃剂的制备及在EVA材料中的应用

采用化学复合方法制备出水镁石基复合阻燃剂,SEM、XRD和EDS测试表明复合阻燃剂颗粒表面粗糙,水镁石表面包覆着许多超细氧化锌粒子,通过BET测定,比表面积由包覆前的10.1499 m2/g提高到13.6762 m2/g。由复合阻燃剂填充的EVA材料,氧指数可达41.8,拉伸强度达13.4 MPa,断裂伸长率达193%,较水镁石原料及水镁石和氧化锌机械混合样的阻燃性能和力学性能有显著提高。TG和DTA热分析表明,复合阻燃剂可提高复合材料的分解温度和燃烧残留率,能有效抑制聚乙烯主链裂解,增强复合材料的热稳定性。     

一种超轻陶粒及其制备方法的研究

本发明涉及一种超轻建筑陶粒,尤其是涉及一种采用精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid,PTA)石化沉淀污泥、海泥、淤泥、废石粉等固体废渣为原料的超轻陶粒及其制备方法。     

污泥陶粒制备工艺烧结温度影响研究

为明确陶粒制备工艺的烧成温度范围,考察焙烧机制,进行了不同温度污泥烧制页岩陶粒的实验研究。结果表明,工艺控制参数耐火度:Al2O3/+SiO2Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O可以表征混合料烧成开始温度;1000℃以下烧制陶粒的孔径分布为单峰曲线,1050～1100℃烧制陶粒的孔径呈现双峰结构,焙烧机制对陶粒孔隙分布有如下影响:提高焙烧温度,峰值孔径增大,延长焙烧时间,峰值孔径相对位置增加;XRD分析表明,陶粒主要晶相为石英和蓝晶石,在1050℃以上烧结,孔分布出现双峰曲线,可能与氧化铁分解有关。     

PFT复合反渗透膜的制备和性能特性

以THEIC 为改性剂研制了一种新型的苦成水脱盐PFT 复合反渗透膜。本文讨论了PS 基膜,浸涂液组成和制膜条件与复合膜性能的关系。观测了操作压力,供料液浓度和pH 值,不同盐类型对膜性能的影响。同时对该膜的抗氧化性、抗氯性和寿命也进行了试验。所研制的膜在操作压力3.0MPa 下,供料液浓度为5000ppmNaCl 水溶液时,脱盐率为97%,水通量为2.0ml/cm~2·h。     

海泥陶粒制备高性能轻集料混凝土的试验研究

通过正交试验,研究了水泥用量、粉煤灰用量、体积砂率等因素对高强高性能轻集料混凝土的强度、密度和工作性的影响规律.给出了利用700级海泥陶粒制备高强高性能轻集料混凝土的适宜配合比:水泥用量为385 kg/m3~450 kg/m3,Ⅱ级粉煤灰用量为125 kg/m3~150 kg/m3,体积砂率为35%,外加剂为胶凝材料的1.5%,水约150 kg/m3~160 kg/m3.该混凝土的密度等级为1800级,28d强度可达45 MPa~50 MPa,快速冻融循环可超过300次,RCM法测得的氯离子扩散系数仅为8.95×10-12m2/s~7.73×10-12m2/s,且工作性较好,基本克服了陶粒的上浮问题.     

纳米CaCO3复合微粒的制备以及在PVC塑料中的应用

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)双单体在纳米碳酸钙粒子存在下的水相悬浮液中进行无皂乳液聚合,制备纳米碳酸钙聚合物复合微粒,研究了纳米碳酸钙复合微粒的加入对PVC复合材料结构形态与性能的影响,用透射电子显微镜(TEM)以及扫描电子显微镜(SEM)观察了纳米CaCO3复合微粒/PVC复合材料的微观结构及断面形态.研究结果表明:双单体无皂乳液聚合方法是一种很好的纳米碳酸钙表面改性方法,当单体的配比和种类适当时,复合微粒对PVC可同时起到增强和增韧的作用,纳米碳酸钙复合微粒与基体的牢固结合以及大量的拉丝状结构是复合微粒对PVC增强增韧的关键因素.     

载Ag羟基磷灰石/硅藻土-高岭土复合陶瓷的制备及抗菌性能

为通过滤除水中微生物和杂质而改善水质,首先采用一步共沉淀法合成了载Ag羟基磷灰石（Ag-HA）抗菌粉体,并将其与硅藻土和高岭土等原料复合,通过烧结法制备了Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷;然后,通过XRD、SEM、EDS和原子吸收分光光度计对Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷的结构进行了表征;最后,研究了Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）的抗菌性能。结果表明:Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷的主物相为石英、方石英及HA;经高温烧结后,Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷含丰富的由硅藻土颗粒间微米级孔隙及颗粒内部孔隙构成的孔道;Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷内均匀分布着微量的Ag;当Ag含量为0.098wt%时,Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷对E.coli和S.aureus的最小抑菌浓度分别为100 μg/mL和50 μg/mL;块状或粉末状的Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷在1 h内对E.coli和S.aureus的杀菌率分别为60.76%和100.00%,3 h后对二者的杀菌率均达到100.00%,且在24 h内具有持久抗菌性。所得结论表明制备的Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷是一种有前景的水处理用过滤材料。      

新型SiBCN先驱体的合成及其陶瓷性能的研究进展

综述了近年来采用有机先驱体制备SiBCN复合陶瓷的研究现况.详细介绍了SiBCN先驱体合成的两种主要方法,并对利用这两种方法获得的先驱体和裂解后的陶瓷的产率等方面进行了比较.阐述了SiBCN复合陶瓷与纯SiC和Si3N4陶瓷在力学,抗蠕变,抗氧化等性能的差别.     

A meta-analysis of the mechanical properties of ice-templated ceramics and metals

Abstract

Ice templating, also known as freeze casting, is a popular shaping route for macroporous materials. Over the past 15 years, it has been widely applied to various classes of materials, and in particular ceramics. Many formulation and process parameters, often interdependent, affect the outcome. It is thus difficult to understand the various relationships between these parameters from isolated studies where only a few of these parameters have been investigated. We report here the results of a meta analysis of the structural and mechanical properties of ice templated materials from an exhaustive collection of records. We use these results to identify which parameters are the most critical to control the structure and properties, and to derive guidelines for optimizing the mechanical response of ice templated materials. We hope these results will be a helpful guide to anyone interested in such materials.     

SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷的介电性质研究

通过传统陶瓷制备工艺制备了致密的SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷,研究了不同SnO2、Zn2SnO4复合比例对陶瓷介电性质的影响及其高介电性质产生的机理。研究发现,40Hz时,该复合陶瓷的相对介电常数高达104,远高于SnO2、Zn2SnO4陶瓷,且样品的相对介电常数、导纳随组分的变化规律一致。进一步研究发现,样品的电容随着施加偏压的变化满足肖特基势垒电容公式,这表明,SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷的高介电行为起源于晶界处的双肖特基势垒。     

Preparation and photoluminescence properties of fluorosilicate glass ceramics containing CeOF: Dy nanocrystals

The Ce³⁺ and Dy³⁺ co-doped oxyfluoride glasses and glass ceramics containing CeOF or CeF₃ nanocrystals have been prepared in the reducing atmosphere. The crystallinity increased significantly with the Ce³⁺ concentration, while the crystal size of nanocrystals is mainly influenced by the annealing temperatures. The glasses and glass ceramics emitted white light, deriving from a combination of the Ce³⁺ blue and the Dy³⁺ yellow light. The emission intensity and CIE chromaticity coordinates of the Ce³⁺ and Dy³⁺ co-doped glasses can be tuned by adjusting the ratio of Ce³⁺/Dy³⁺ concentration or the annealing temperature.     

钴铁氧体/锆钛酸铅复合陶瓷材料制备及性能分析

为了得到性能优良的钴铁氧体/锆钛酸铅复合陶瓷材料,首先制备了CoFe2O4和Pb(Zr0.52Ti0.48)O3粉末,然后按照5种配比在4个温度下烧结成了CFO/PZT复合陶瓷样品。测量了烧结样品的XRD图谱、密度、SEM图像、压电性能和磁电性能,分析了CFO和PZT的配比以及烧结温度对样品性能的影响。结果表明,烧结温度升高,样品的致密度呈升高的趋势,压电性能得到改善;CFO含量越高,压电常数下降越大;直流磁场接近饱和场时,磁电转化系数最大。     

Electromagnetic interference shielding properties of polymer derived SiC-Si_3N_4 composite ceramics

SiC-Si₃N₄ composite ceramics are successfully fabricated by pyrolysis of ferrocene-modified polycarbosilane (PCS) mixed with inert filler Si₃N₄ powders, followed by thermal treatment from 1100 °C to 1400 °C in Ar atmosphere. The porosity of SiC-Si₃N₄ ceramics decreases to 6.4% due to the addition of inert filler Si₃N₄. And the content and crystallization degree of free carbon and SiC derived from PCS are improved simultaneously with the increase of thermal treatment temperature. Finally, the free carbon and SiC interconnect, forming the conductive network. As a result, the electromagnetic interference (EMI) shielding performance of the as-prepared ceramic annealed at 1400 °C reaches up to 36 dB, meaning more than 99.9% of EM energy is shielded. The low porosity and high EMI shielding performance enable SiC-Si₃N₄ composite ceramics to be a promising electromagnetic shielding and structural material.     

SiC_W含量对SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷力学及高温微波性能影响

以α-Si_3N_4粉、β-SiC_W为原料,Al_2O_3、Y_2O_3为烧结助剂,采用凝胶注模工艺制备了SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷材料,烧结温度为1 650℃,保温1.5h。研究了SiC_W加入含量对SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷的微观结构、力学及常温/高温微波吸收性能的影响。结果表明:随着SiC_W含量的增加,SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷的抗弯强度和断裂韧性都有先増后减的趋势,当含量为10wt%时,抗弯强度达到最大值505MPa,断裂韧性达9.515MPa·m1/2。常温介电常数在SiC_W含量为10wt%时,实部达最大值12,在12GHz最大吸收值为-21dB。高温介电常数随着SiC_W含量的增加有先增后减的趋势,在含量为10wt%时,实部达到最大值12.5。相比于纯Si_3N_4陶瓷,当SiC_W含量为10wt%时,SiC_W/Si_3N_4复合陶瓷在11.7GHz左右最大吸收可达-27dB,有效吸收频带(小于-5dB)为11.2~12.3GHz。