碱式氯化镁晶须制备及应用研究进展

碱式氯化镁晶须是新型的阻燃、增强纤维材料,有着广阔的应用前景。本文较详细地介绍了碱式氯化镁晶须的研究概况、制备方法、用途及存在问题,指出加强其应用基础研究,是镁资源综合利用的一条重要途径。     

新的工业原料——晶须状碳酸钙

新的工业原料──晶须状碳酸钙张荣欣中国高岭土公司研究所（２１５１５１）工业用碳酸钙在橡胶、涂料、造纸等领域作为填充剂而被广泛使用。近年来高功能的碳酸钙相继得到开发。工业用碳酸钙大致可分为重质碳酸钙和合成碳酸钙（亦即轻质碳酸钙）两大类。前者是用石灰石经...     

改性碳酸钙晶须对工程水泥基材料力学性能的影响研究

采用正硅酸乙酯(TEOS)对CaCO_(3)晶须进行表面改性,通过X射线光电子能谱仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等测试改性CaCO_(3)晶须(MCW)表面的组成与特性。结果表明,正硅酸乙酯的水解产物与CaCO_(3)晶须表面的羟基发生反应,在CaCO_(3)晶须表面形成了稳定的、无定形态的SiO_(2)。改性CaCO_(3)晶须能进一步提高工程水泥基材料(ECC)的力学性能。改性CaCO_(3)晶须增强ECC的作用机理为:改性CaCO_(3)晶须表面的SiO_(2)与Ca(OH)_(2)发生水化反应,在MCW周围生成更多C-S-H凝胶,CaCO_(3)晶须被周围水化产物紧密包裹,增强了晶须与水泥基材料之间的界面粘结作用,裂缝在扩展过程中消耗更多的能量;水化反应的进行提高了水泥石结构的致密性,从而进一步提高ECC的力学性能。     

碳酸钙晶须对SHCC性能的影响

硬化水泥基复合材料（SHCC）是一种多相多尺度的高延性水泥基材料,常用的纤维通常为单一尺度的厘米长度的纤维,不能很好的实现对微米尺度裂缝的阻裂,厘米尺度纤维混杂微米尺度纤维可实现梯度阻裂效果。采用了微米尺度的碳酸钙晶须（CW）与厘米尺度的PVA纤维混杂制备SHCC材料,研究了CW对力学性能的影响,并通过SEM、TG-DTG、X射线衍射（XRD）等测试对CW增韧机理进行研究。结果表明,微米尺度的CW通过晶须桥连微裂缝,晶须拔出消耗能量,提高SHCC力学性能,发挥多尺度阻裂效果。与对照组相比,掺有2%CW试样的抗折强度和抗压强度分别提高20.9%、18.6%,薄板试样在四点弯曲载荷下呈现多缝开裂特征,展现出弯曲硬化现象。此外,CW的加入诱导一种水化产物-单碳酸盐的出现,其硬度和体积均大于单硫型水化硫铝酸钙（AFm）,有利于力学性能的提高。     

碳酸钙晶须对碱矿渣胶凝材料的减缩增强作用

针对碱矿渣胶凝材料易收缩开裂等问题,采用一种新型微米级纤维——碳酸钙晶须对碱矿渣胶凝材料进行减缩增强,研究了碳酸钙晶须掺量对碱矿渣胶凝材料流变性能、抗压强度和干燥收缩的影响,并探究其显微增强机理.结果表明：微米级碳酸钙晶须的掺入对碱矿渣胶凝材料流动性影响较小,当碳酸钙晶须掺量为3%时,其新拌浆体塑性黏度为12.33 Pa·s,较未掺碳酸钙晶须的对照组仅增长14.48%,其硬化浆体28 d抗压强度可达105.8 MPa;碱矿渣胶凝材料的干燥收缩率随着碳酸钙晶须掺量的增加而降低,当碳酸钙晶须掺量为5%时,其28 d干燥收缩率仅有0.87%,较未掺碳酸钙晶须的对照组降低32.56%;碳酸钙晶须与基体紧密结合,在基体受力破坏时分散其所受应力,提升了碱矿渣胶凝材料的力学性能;碳酸钙晶须在体系内部的桥接作用能够有效延缓碱矿渣胶凝材料微裂纹的形成与扩展,在一定程度上遏制了宏观裂纹的发展.     

碳酸钙微集料对硅酸三钙水化的影响

本文采用导热量热法、TGA、DTA、化学分析、原子吸收光谱分析及SEM/EDXA等方法研究了掺CaCO3后C3S水化速度及显微结构等的变化。发现C3S水化随着CaCO3的细度与掺量的提高而加速。部分CaCO3参与了反应,C-S-H的Ca/Si比略有提高。CaCO3颗粒表面生长着C-S-H和CH,对C3S水化起了晶核作用。     

碳酸钙对水泥力学性能的影响

为探究碳酸钙对水泥力学性能的影响,采用一次碳化法制备块状、针状、棒状碳酸钙并加入至水泥中,测试水泥胶砂试件抗压强度,利用SEM观察微观形貌。结果表明,碳酸钙的形貌对水泥胶砂试件抗压强度的影响效果无明显差异;随着碳酸钙掺量的增加,水泥胶砂的早期抗压强度减少,中后期强度先增加后减少。块状碳酸钙掺量增加,3d、7d强度减小,28d强度先增大后减小,掺量为1.0%时28d强度最大;针状碳酸钙掺量增加,3d强度减小,7d、28d强度先增大后减小,掺量为1.5%时,7d、28d强度最大;棒状碳酸钙掺量增加,3d强度减小,7d、28d强度先增大后减小,掺量为1.5%时,7d强度最大,掺量为0.5%时,28d强度最大。     

MgSO_4/MgCl_2对脱硫石膏溶解度及其晶须结晶的影响

以预处理后脱硫石膏为原料,采用水热法制备了硫酸钙晶须。研究了添加剂MgSO_4、MgCl_2对晶须显微结构、长径比和脱硫石膏溶解度的影响,探讨了MgSO_4、MgCl_2在反应溶液体系中的解离特性及作用机理。研究结果表明:MgSO_4、MgCl_2都可以改善硫酸钙晶须的结晶,提高晶须的长径比,且不影响其物相组成。在MgSO_4添加量(质量分数)为2.0%、MgCl_2添加量(质量分数)为1.5%时,制备的晶须长径比分别为80和110。在反应溶液中,MgSO_4的加入降低了脱硫石膏的溶解度,同离子效应起主导作用,而MgCl_2的加入则增加了其溶解度。MgSO_4(0)中性离子对调节反应溶液中各离子浓度的相对稳定起主导作用,MgCl_2改善晶须结晶的作用效果优于MgSO_4。     

氯化镁对水泥土早期强度的影响研究

通过水泥加固不同含量的氯化镁污染土室内28 d抗压强度、X射线衍射（XRD）和微观扫描电镜试验（SEM）,研究了氯化镁对水泥土的早期强度影响机理。XRD分析结果表明：氯化镁参与反应生成的M-S-H、M-A-H、氯化钙结晶、轻质氯化镁结晶和水化氯铝酸钙等产物对水泥土产生分解与结晶的复合作用；SEM图象分析表明：氯化镁使水泥土的孔径分布发生改变,当氯化镁含量较低时,水泥土中的水泥水化产物与结晶物将颗粒连结在一起,形成较强的结构联结,使其孔隙率变小,对水泥土的强度增长有利；随着氯化镁含量增大,土颗粒周围的凝胶物被分解,使水泥土的孔隙率增大与胶结程度下降,对水泥土的强度不利。     

微米级三水碳酸镁晶须的合成研究

采用低温水溶液法合成三水碳酸镁晶须,考察了反应温度、反应时间及表面活性剂用量等因素对三水碳酸镁晶须的最大晶须长度及长径比的影响。结果表明,在反应温度为40～50℃、反应时间50～60min、表面活性剂添加量为1%的条件下,可以合成微米级的三水碳酸镁晶须产品。在此基础上,探讨了三水碳酸镁晶须的生长机理。     

碳酸镁晶须的研究进展概述

总结分析了碳酸镁晶须的研究进展,碳酸镁晶须的制备主要采用水热合成法,采用不同的制备工艺分别可以合成MgCO3·5H2O,MgCO3·3H2O及MgCO3·H2O,并分析了碳酸镁晶须研究开发过程中存在的问题。碳酸镁晶须与其它晶须相比,不仅生产成本低、制备条件温和,而且具有优异的力学性能,是一种具有广泛应用潜力的新型增强材料,在复合材料制造中具有非常重要的价值和广阔的市场及应用前景。     

水热法生产柠檬酸石膏晶须

本文利用钙盐法生产柠檬酸时排出的工业废渣——柠檬酸石膏废渣作原料,通过水热合成法生产石膏晶须。具体的制备过程为：向含80％柠檬酸石膏的乳浊液中加入50％的H2SO4,柠檬酸石膏与50％的H2SO4质量比为500：1,再加入表面活性剂溴代十六烷基吡啶,其中表面活性与石膏质量比为3：100,最后在120℃水热反应20min,生成半水石膏晶须,经220℃干燥得到产品。实验结果表明：未加入表面活性剂进行水热反应,得到石膏晶须平均长径比约为10,晶须长度为50-100μm;加入溴代十六烷基吡啶进行水热反应,得到平均长径比约为80、长为200～400μm的经济附加值高、应用广泛的无水石膏晶须。     

精细化碳酸钙产品的生产技术研究进展

随着人们对高档产品需求的增大,碳酸钙产品精细化、功能化、专业化的要求也越来越高。本文对精细化碳酸钙包括活性碳酸钙、纳米碳酸钙、晶型碳酸钙的制备技术进行了综述,指出了精细化碳酸钙产品及制备技术发展的趋势。     

铝、镁氯化物对剩余污泥产量的影响

以污泥表观产率系数Y_obs作为衡量剩余污泥产量的指标,通过向序批式活性污泥反应器(SBR)中投加氯化铝(Al Cl3)、氯化镁(MgCl₂),研究了AlCl₃、MgCl₂对胞外聚合物(EPS)、Yobs及COD去除率的影响。结果表明,当AlCl₃和MgCl₂浓度低于10 mg/L时,可以促进活性污泥微生物EPS的分泌,这是污泥表观产率系数增加的主要原因。同时发现,当AlCl₃、MgCl₂浓度分别低于最大污泥产量对应的浓度(15、10 mg/L)时,活性污泥反应器内COD平均去除率均较高;当AlCl₃、MgCl₂浓度均为5 mg/L时,COD去除率均达到最大值,分别为90. 34%和83. 64%。综上可见,控制Al Cl₃、MgCl₂浓度分别低于15、10 mg/L时,可以避开最大污泥表观产率系数区间和微生物受抑制的区间,取得...     

水处理技术中CaCO_3沉淀的磁处理作用研究

Ca Cl2 、Na2 CO3和 Ca SO4溶液放在静态磁场中磁处理后 ,将 Ca Cl2 和 Ca SO4溶液分别与Na2 CO3溶液混合 ,之后与没有经过磁处理的溶液进行比较 ,结果表明磁场通过排除 Ca CO3晶体的集结与接触 ,从而影响 Ca CO3沉淀的形成 .磁处理的作用至少可持续 60 h,并且磁场对 Na2 CO3溶液的影响比对 Ca Cl2 溶液的影响大 .     

纳米碳酸钙对硅酮密封胶性能的影响

通过实验测试了纳米碳酸钙的不同填充值、表面处理剂、吸油值和水分对生产硅酮胶成品的影响,结合数据进行了具体分析,表明纳米碳酸钙作为高档填料和流变助剂,应用于密封胶和粘合剂具有良好的触变性、拉伸强度和断裂伸长率。     

温度对三水碳酸镁晶须制备的影响

以低温水热合成为手段,以MgSO4·7H2O和NH4HCO3为原料制备三水碳酸镁晶须,考察了反应温度对三水碳酸镁晶须制备的影响,确定制备三水碳酸镁晶须的最佳温度为50℃,且平均长度为247μm、平均直径为7.2μm、长径比较大,实现了对晶须形貌的控制和性能的优化。     

C-(A)-S-H对氯离子的吸附性能研究

通过化学沉淀法合成了不同钙硅比(n_(Ca)/n_(Si)=0.8～2.0)和不同铝硅比(n_(Al)/n_(Si)=0～0.6)的水化硅酸钙(C-S-H)和水化硅铝酸钙(C-A-S-H),并以氯盐溶液浸泡结合离子色谱仪(IC)研究了这2种水化产物对氯离子的吸附特性;同时结合傅里叶红外光谱法(FTIR)和扫描电镜(SEM)研究了钙硅比、铝硅比对C-(A)-S-H结构及其微观形貌的影响.结果表明:随着浸泡液浓度的增大,C-S-H和C-A-S-H对氯离子的吸附量均逐渐增大,吸附曲线符合Freundlich吸附模型;钙硅比和铝硅比影响着C-(A)-S-H的聚合度和结构,C-(A)-S-H的氯离子吸附能力随钙硅比有先升高后降低的趋势;随着铝硅比的增大,尤其是铝硅比超过0.2之后,C-A-S-H吸附氯离子的能力明显降低.     

利用钢渣固结CO_2制备沉淀碳酸钙的试验研究

研究了基于醋酸提取钢渣中钙离子所获得的醋酸钙溶液碳化固结CO2并制备沉淀碳酸钙的可行性,借助于XRD,TG-DTA对碳化后生成的沉淀物进行了成分分析和综合热分析.结果表明:醋酸钙溶液需掺入氢氧化钠,将其中的醋酸钙转化成氢氧化钙,方可碳化生成沉淀碳酸钙;在由醋酸提取钢渣中钙离子所获得的醋酸钙溶液中掺入足量氢氧化钠,可使其中的钙离子碳化生成沉淀碳酸钙,但该碳酸钙的纯度(质量分数)仅为60%左右,钙离子转化率(质量分数)仅为35.00%左右,如果将该溶液进行分离处理,除去其中其他离子的干扰,则可高效碳化成高纯度沉淀碳酸钙.