一、硬硅钙石活性料浆反应机理研究(论文文献综述)
倪文,邹一民,张春艳[1](1998)在《硬硅钙石活性料浆反应机理研究》文中提出研究了硬硅钙石型硅酸钙保温材料活性料浆的反应过程与反应机理。实验表明,硬硅钙石活性料浆的形成要经过C-S-H凝胶及水化硅酸二钙形成阶段、托贝莫来石形成阶段和硬硅钙石形成阶段。实验还表明,加入超细活性的硅质原料,使用含少量SiO2的生石灰,以及适当降低C/S值均能促进反应速度。其机理在于以上措施均能使料浆在反应前期迅速消耗掉游离的Ca(OH)2,从而使石英颗粒表面形成松散的水化硅酸钙包裹层。
刘飞[2](2010)在《水热合成硬硅钙石晶须及其在超轻质硅酸钙材料中应用的研究》文中研究说明超轻质硅酸钙材料由于其低导热系数,良好高温热稳定性及较小容重被广泛应用于各行各业。然而,该材料力学性能不易达到使用要求,限制了推广应用。硬硅钙石晶须可作为一种用途广泛的补强增韧材料。本文采用水热合成工艺制备硬硅钙石晶须和球形粒子,分别采用“外掺增强法”和“晶须原位生长增强法”制备技术,最终实现该材料力学性能的提高。本文率先以硬硅钙石晶体为研究对象,通过水热合成法研究了原料、水热合成工艺对硬硅钙石产物形貌的影响。结果表明,硅质原料前驱体形态决定了水热合成产物的形貌。基于产物不同形貌特征,探讨并对比了硬硅钙石晶须和球形粒子生成机理及水热反应过程。硬硅钙石晶须和球形粒子生成分别按溶解-沉淀反应机理和原位转变机理进行。在CaO-SiO2-H2O反应体系中,CaO:SiO2(mol)=1.0,硬硅钙石晶体反应过程可描述为:非晶态C-S-H凝胶→富钙C-S-H(II)→富硅C-S-H(I)→硬硅钙石。基于硬硅钙石晶体反应过程,建立了相应动力学关系式:硬硅钙石晶须为? dc A /dt = kcA4/5,球形粒子为? dc A /dt = kcA0.9。依此动力学关系式和近藤氏模型计算得到硬硅钙石晶须和球形粒子表观活化能分别为75-77 kJ·mol-1、77-84 kJ·mol-1。动力学分析结果表明了硬硅钙石晶体生长机理及反应过程的正确性。对各工艺参数条件下制备的硬硅钙石晶须材料微观结构进行了全面分析。结果表明:以CaCl2和100g·L-1KOH溶液混合制得Ca(OH)2悬浮液为钙源,K2SiO3溶液为硅源,体系pH=12.6,反应物浓度为0.05mol·L-1,在225℃保温15 h的条件下水热合成硬硅钙石晶须结晶良好、热稳定性较好、长径比可达50-100。重点分析了杂质及含量对水热合成产物微观结构的影响。以CaCl2为钙源引入Cl-离子,控制Na2O含量小于5%,Al2O3含量小于1%有利于硬硅钙石晶须的制备。创新性地以电石渣为原料制备硬硅钙石晶体。鉴于不同水热产物形貌对原料提出的特殊要求,以酸洗除杂技术对电石渣进行预处理,并用于制备硬硅钙石晶须,确定了适宜制备工艺参数为酸洗pH=8.0,225℃保温15 h。分别以煅烧和超声技术对电石渣进行预处理,并用于制备硬硅钙石球形粒子,确定了适宜制备工艺参数为:以800℃保温2 h煅烧电石渣,12倍80℃去离子水搅拌30 min制备Ca(OH)2乳液为钙质原料,或以160 W超声3 h预处理电石渣为钙质原料,钙硅摩尔比为1.0,水固比为28:1,升温阶段搅拌速度400 rpm,保温阶段搅拌速度150 rpm,215℃保温10 h。针对水热合成硬硅钙石及晶体生长特点,采用“外掺增强法”及“晶须原位生长增强法”制备工艺,实现超轻质硅酸钙材料的补强增韧。采用“外掺增强法”时,适宜的制备工艺参数为:长径比50-100硬硅钙石晶须掺量5%,成型压力为0.5 MPa,脱模75℃烘干12 h,制得容重109 Kg·m-3增强体制品抗折、抗压强度分别为0.37 MPa和0.59 MPa。采用“晶须原位生长增强法”时,适宜的制备工艺参数为:以K2SiO3:H2SiO3(mol)=2:1为硅质原料,在225℃保温15 h条件下进行水热合成反应,成型压力为0.5 MPa,脱模75℃烘干12 h,制得容重为118 Kg·m-3的增强体制品抗折、抗压强度分别为0.42 MPa、0.66 MPa。以3%玻璃纤维制得制品的比强度值Specific strengthF和Specific strengthC分别为2.22×103 cm和3.65×103 cm,以5%硬硅钙石晶须制得制品比强度值Specific strengthF和Specific strengthC分别为3.40×103 cm和5.41×103 cm。以硬硅钙石晶须为增强材料制得制品具有更低容重,更高比强度和更好保温隔热性能。
李明[3](2018)在《硅气凝胶及其复合材料的制备、性能与应用研究》文中认为SiO2气凝胶是一种具有高气孔率、高比表面积、低导热系数、低介电常数等诸多优异特性的纳米多孔材料,其在航天、军事、化工、冶金、建筑等众多领域有着广泛的应用前景。SiO2气凝胶高昂的制备成本(有机硅源、超临界干燥)以及机械性能差、质脆易碎等特点又极大限制了其应用。本文创新性地以正硅酸乙酯和碱性硅溶胶作为混合硅源,基于溶胶-凝胶两步法和常压干燥工艺制备了外观完整的块状疏水SiO2气凝胶材料。探讨了两种硅源摩尔比、硅溶胶稀释程度以及表面改性剂浓度等因素对溶胶-凝胶工艺过程以及SiO2气凝胶样品性能的影响;利用XRD、SEM、TEM、FTIR、TG-DTA、BET等测试手段对混合硅源SiO2气凝胶的结构和性能进行了测试表征;解释了在碱性硅溶胶参与下的凝胶反应动力学过程及凝胶体无机高分子网络结构的组装机制;在较优制备工艺下获得块状疏水性SiO2气凝胶密度为0.119 g?cm-3,比表面积和孔体积分别为749.6 m2?g-1和3.892 cm3?g-1,平均孔径在11.2 nm左右,常温热导率为0.0281W/(m?K)。以混合硅源为体系,自制直径约1-1.5μm、长度约15-20μm的纤维素晶须(CWs)和直径约150-200 nm、长度约5-10μm的硬硅钙石纤维(XFs),并将其作为离散型增强相掺入硅源前驱体制备CWs/SiO2气凝胶复合材料以及XFs/SiO2气凝胶复合材料;研究表明:酸解法和动态水热法制备的纤维素晶须和硬硅钙石纤维与硅醇间具有较好的浸润性,并与凝胶表面的Si-O键产生氢键结合,形成良好的界面粘结,均能减少常压干燥过程湿凝胶骨架微裂纹的扩展,有利于制备外观完整的块体气凝胶复合材料;CWs/SiO2气凝胶复合材料和XFs/SiO2气凝胶复合材料仍保持气凝胶基体的纳米多孔形貌、疏水特性以及隔热性能;纤维素晶须在高温下发生热降解,影响CWs/SiO2气凝胶复合材料的热稳定性;而硬硅钙石纤维在高温下保持稳定,并能减轻气凝胶骨架在高温下致密化程度和体积收缩效应,纤维掺量为8.4%的XFs/SiO2气凝胶复合材料在800°C热处理30min后,比表面积和孔体积仍有365.6m2/g和2.78cm3/g,而空白样品仅有215.6m2/g和1.41cm3/g。针对晶须或纤维增强SiO2气凝胶块体材料在常压干燥下存在的尺寸效应,以聚氨酯海绵为连续型增强骨架制备海绵/SiO2气凝胶复合材料;海绵/SiO2气凝胶复合材料的力学性能相比于纯SiO2气凝胶得到有效改善,当TEOS基和TEOS/硅溶胶基复合材料的压缩应变分别为28.3%和32.5%时,复合材料的承载应力分别达到最大值0.349MPa和0.313MPa,两种复合材料在外力作用下呈现脆性破坏,破坏过程包括微裂纹萌生、扩展、贯通直至产生宏观裂纹;MTMS基复合材料在外力作用下呈现良好的回弹特性,在55%应变下压应力仅为0.073MPa,当撤除应力后复合材料能够回弹至压缩前状态,展现出优异的柔韧性。由于海绵孔隙和表面被疏水SiO2气凝胶填充和覆盖,形成的复合材料仍具有较好的保温隔热性能及疏水吸油能力。最后,利用小角X射线散射法和气体吸附法研究混合硅源SiO2气凝胶及其复合材料的分形特性,用分形几何定量表征SiO2气凝胶骨架的微观多孔结构,获得气凝胶基元颗粒和网络骨架团簇尺度、骨架粒子质量分布均匀度及表面粗糙度等信息,为更好地解释SiO2气凝胶的隔热性能、吸附性能及催化负载能力等宏观性质提供理论依据。
梁宏勋[4](2001)在《动态水热法合成硬硅钙石球形团聚体形成机理的研究》文中研究说明通过动态水热法合成出的球形硬硅钙石颗粒具有很高的气孔率,使轻制硬硅钙石材料成为一种用途广泛的绝热保温材料。本文论述了动态水热法合成硬硅钙石的过程中,硬硅钙石球形团聚体的形成机理。 动态水热法合成的硬硅钙石料浆是一种固-液两相的悬浮液,硬硅钙石团聚体的形貌对料浆的表观粘度影响很大,并且料浆呈现假塑性。动态水热法合成硬硅钙石的过程中:SiO2和Ca(OH)2反应,首先形成球形的C-S-H凝胶颗粒,保温时间延长,纤维状的晶体在C-S-H凝胶的表面形成。纤维状晶体的长大,使料浆中的固相颗粒粒度增大,引起料浆表观粘度的变化。直接测量动态水热法合成硬硅钙石过程中搅拌桨所受的扭矩的变化,可计算出不同保温时刻料浆的表观粘度。通过对硬硅钙石料浆的表现粘度分析可得到硬硅钙石的晶体成核能和晶体生长能,实现对硬硅钙石合成过程的直接检测。 硬硅钙石合成过程中的升温阶段,应该高速搅拌,这样对料浆的传热、传质和固相颗粒悬浮于液相有利。硬硅钙石纤维状晶体在剪切力的作用下只能沿C-S-H凝胶颗粒的表面生长,然后由表面向内部生长,最终形成“球藻状” 团聚体。反应釜的搅拌雷诺数为1.65×104~1.42×104时,有利于硬硅钙石的球形团聚体的形成。 以硝酸锶作为矿化剂,研究了在动态水热合成硬硅钙石过程中,硝酸锶对硬硅钙石形成以及球形团聚体的影响。研究表明:由于硝酸锶的存在,提高了料浆的离子强度,产生原盐效应,使C-S-H凝胶的存在时间延长,硬硅钙石形成滞后。在合成时添加硝酸锶,可以降低C-S-H凝胶的ζ电位的绝对值使胶团的粒度变大。Sr2+离子可以促进硬硅钙石的纤维状晶体以及球形团聚体的长大。
赵志广[5](2018)在《硅酸钙镁质加气混凝土的组成、结构与性能研究》文中提出加气混凝土具有质轻、隔热、保温、防火、环保,以及原料来源广、生产效率高等特点,是一种广泛应用的建筑节能墙体材料。其中生石灰是重要的生产原材料之一,而石灰中伴生的镁被认为会影响浆体的体积稳定性,因而每年消耗大量优质石灰石,同时大量的含镁石灰石被废弃。在课题组前期MgO-SiO2-H2O体系胶凝性研究基础上,本文拟开展硅酸钙镁质加气混凝土的研究,为利用低品位石灰石、拓展加气混凝土品种提供理论指导和技术支撑。本文围绕硅酸钙镁质加气混凝土,从CaO-MgO-SiO2-H2O高温体系的产物出发,系统研究了硅酸钙镁质胶凝材料在蒸压条件下水化产物的形成过程、微观结构以及力学和热学性能;基于加气混凝土料浆膨胀与稠化匹配及气泡稳定理论,制备出轻质高强硅酸钙镁质加气混凝土,并系统研究了其组成、结构及其与热学性能的关系;同时利用计算机技术和图像分析对其孔结构进行重构,构建加气混凝土材料的传热模型,用以预测硅酸钙镁质加气混凝土的导热性质;最后通过跟踪和测试实际环境中加气混凝土箱内的温度变化,建立加气混凝土保温隔热性能的表征方法,评价了硅酸钙镁质加气混凝土构造的热稳定性。具体工作包括:(1)针对硅酸钙镁质加气混凝土基体的胶凝特征,首先采用水热合成的方法探明了Mg2+对CaO-MgO-SiO2-H2O体系水热产物形成过程和微观结构的影响机理。在此基础上,使用相同的温度和时间制度,研究了蒸压硅酸钙镁浆体的水化产物和强度、比热、导热系数等基本物理性质,为开发硅酸钙镁质胶凝材料奠定理论基础,同时为构建硅酸钙镁质加气混凝土的结构模型提供基础数据。通过XRD、TG-DSC、SEM分析,研究了不同组成、不同反应温度和时间下CaO-MgO-SiO2-H2O体系水热产物的种类及形成过程。结果表明,Mg2+可取代部分Ca2+固溶到水化硅酸钙结构中,并对托勃莫来石具有稳定作用。结合水化硅酸钙的晶体结构,分析了Mg2+的作用机制。此外,MgO可以促进蒸压硅酸钙镁浆体中水化硅酸钙的形成,提高托勃莫来石的结晶度,抑制水石榴石的生成,同时生成少量的Mg(OH)2;MgO使托勃莫来石的晶体尺寸减小,趋于细长结构,接触点增多,微观结构更加致密。适量的MgO可提高蒸压硅酸钙镁浆体的抗压强度和比热,其中MgO/(MgO+CaO)为12-18%时,浆体的抗压强度最大。(2)从料浆的初始流变性能以及气泡的形成与发展过程入手,基于料浆发气与稠化速率的匹配性原则,掌握了硅酸钙镁质加气混凝土的关键制备技术,并对加气混凝土的密度、力学性能、热学性能和吸湿性以及相互之间的关系进行研究。利用流变仪测试了不同组成料浆的极限屈服应力和塑性粘度,重点评价引入MgO对料浆内聚性的影响。以发气高度、流动度经时损失以及内部温度作为评价指标,研究了不同组成料浆的流变性能与发气性能之间关系,根据稠化和发气曲线确定料浆的最佳配合比。结果表明,随MgO掺量的增大,料浆的屈服应力和塑性粘度增大,进而料浆发气延缓,稠化加快。当MgO/(MgO+CaO)为6-20%、生石灰掺量为17%、石膏掺量为3%或5%时,料浆的发气速率与稠化速率的匹配性较好。硅酸钙镁质加气混凝土的基本性能测试结果表明,引入MgO后,加气混凝土的导热系数有所增大,比热和蓄热系数也增大。(3)采用氮吸附法和图像分析法分别表征了微观孔和宏观孔,对宏观孔的三个主要结构参数(孔隙率、平均孔径和孔径分布)进行了系统的分析。探讨了水料比、发气剂用量和细度以及静停温度等主要影响因素对孔结构参数和热学性能的影响规律,通过灰色关联分析建立了各影响因素、孔结构以及热学性能之间的相互关系。最后,基于孔结构参数和蒸压浆体的热学参数,在计算机程序设计的基础上,采用“随机生成”的方法重构了加气混凝土的孔结构,通过“有限容积法”的思想求解基于重构结构的稳态传热方程。主要研究结论为:微观孔隙特征基本不受发气剂的影响;加气混凝土的宏观孔隙率和平均孔径随密度降低而增加,并且孔径分布服从对数正态分布。铝粉掺量和水料比是影响孔结构与导热系数的主要因素,而500-1000μm的孔与导热系数具有最大关联度,<2000μm的孔与导热系数具有相当的关联度。通过对孔结构的重构和导热系数的数值模拟,揭示了气孔之间重叠合并对导热系数的影响机理,构建了能准确预测硅酸钙镁质加气混凝土导热系数的结构模型。(4)采用室内箱式温控方法和室外构造模型测试了不同硅酸钙镁质加气混凝土构造的动态温度场特征,以此更加全面地表征其保温隔热性。结果表明,温度衰减系数随加气混凝土密度的增大而增大,夹芯板的衰减系数随密度变化幅度要小于加气混凝土墙板。不同密度加气混凝土墙板的延迟时间无法区分,而夹芯板的延迟时间均大于加气混凝土墙板。此外,延迟时间随加气混凝土墙板厚度的增加而增大。通过对温度场的计算及热稳定分析可知,硅酸钙镁质加气混凝土的密度在700-900 kg/m3范围内,其综合热惰性较好。室外监测结果表明,硅酸钙镁质加气混凝土对于高温炎热天气具有较强的峰值削弱作用。夹芯结构可以更有效降低内部温度、提高整体结构的保温隔热性。
廖雯丽[6](2007)在《锆渣制备硅酸钙绝热材料的研究》文中研究说明本文主要研究了利用工业废渣——锆渣制备密度较低的硅酸钙绝热材料,并提出了一种针对锆渣的制备方法——静态法(一次反应)。借助XRD及SEM,主要分析了不同的原料及配比对制备硅酸钙绝热材料的影响,研究了不同条件下生成的硬硅钙石及托贝莫莱石的形貌,并对制品的性能进行检测。通过对锆渣的研究表明,锆渣主要含有大量的二氧化硅及氯离子,其二氧化硅是由亚微米级的非晶态二氧化硅超微粒子组成的聚集体,不易分散,具有较高的活性。在酸性或碱性环境下,锆渣易产生凝胶化现象。通过破碎锆渣再进行水洗的方法,可有效的去除锆渣中的氯离子,提高洗涤的效率,减少粒径较小的二氧化硅的流失。通过对制品性能及微观结构的研究表明,锆渣作为硅质原料在钙硅比为1及0.83时,可形成纤维状的硬硅钙石晶体及片状的托贝莫莱石晶体,锆渣中所含的杂质并不影响硅酸钙绝热材料的制备。采用动态法时,可形成粒径为10μm左右二次中空团聚体,且硝酸锶的引入未能提高其二次中空粒子球的粒度,实验动态法制备的硬硅钙石型密度为252kg/m3,托贝莫莱石型为238kg/m3。根据锆渣凝胶化的特性,实验采用静态法(一次反应)时,反应原料呈凝胶状不易产生沉降,反应充分,其产物晶体生长良好,制品孔隙率较高,因此密度较低,实验静态法(一次反应)制备的硬硅钙石型密度为159kg/m3,托贝莫莱石型为211kg/m3。本文利用锆渣在静态法下制备的硅酸钙绝热材料其线收缩率、密度、导热系数均达到国家标准。
苏振,杨赞中,赵田田,王涵[7](2014)在《锆硅渣动态水热合成硬硅钙石的研究》文中进行了进一步梳理以氧氯化锆生产排放的酸性锆硅渣为主要原料,经脱酸除杂得到硅凝胶,按nCaO∶nSiO2=1∶1、W∶S(水/固质量比)=30∶1与消石灰加水混合均匀,采用动态水热法合成硬硅钙石。利用XRD、FT-IR、SEM等方法,研究了硬硅钙石的合成条件和合成机理。结果表明,锆硅渣经消石灰中和水洗可有效脱酸除杂,并可降低硅凝胶的[SiO4]4-聚合度,提高其反应活性。用此硅凝胶作硅源,在200℃下反应6 h即可合成长径比为4060的纯相纤维状硬硅钙石。反应过程中,硬硅钙石系由CSH凝胶直接转化而成,未经历托贝莫来石相的过渡。
肖晋宜,倪文,王坤英,史珂,陈德平,刘凤梅[8](2009)在《晶质二氧化硅与工业石灰水热合成硬硅钙石反应历程》文中进行了进一步梳理针对硬硅钙石水热反应历程研究中存在的分歧,以不同活性的石英粉和工业石灰为原料,在200℃保温条件下对此进行了研究。X射线衍射及SEM扫描电镜对水热产物的分析结果表明,原料活性,尤其晶质二氧化硅的粒度,对硬硅钙石水热反应历程有很大影响。石英粉的中位径为13.13μm时,SiO2与Ca(OH)2的水热反应经过C-S-H相后,不经过托贝莫来石中间相,直接转化为硬硅钙石相。而石英活性较大时,托贝莫来石与硬硅钙石共存于水热产物中。通过控制原料活性以及反应条件,可提高硬硅钙石转化率,有利于提高硬硅钙石型保温制品的性能。
李兆恒[9](2015)在《MgO-SiO2-H2O胶凝体系的反应机制及应用研究》文中指出我国拥有储量巨大的钙镁质矿产资源,总计约700亿吨。由于Mg CO3和Ca CO3为共生矿物,且性质相近,在利用钙质资源的同时,必然会受到镁的影响。Mg O反应活性较低,缓慢反应生成Mg(OH)2,导致固相体积膨胀。现有方法多采用“堵”的方式,限制胶凝材料中Mg O的含量,造成约400亿吨富镁矿产资源的闲置浪费。本文采用“疏”的方式,对Mg O-Si O2-H2O胶凝体系的反应进行了深入的系统研究。依据热力学理论计算,开展了Mg O/硅灰(SF)浆体组成与结构、反应介质溶解平衡机制及调控、反应动力学和反应机理的研究。通过研究Mg O反应活性、水灰比、养护温度、拌合水p H值、外掺水化硅酸镁(M-S-H)凝胶及六偏磷酸钠(SHMP)对Mg O-Si O2-H2O胶凝体系反应进程的影响,阐明了M-S-H凝胶和Mg(OH)2的生成机制和竞争关系,实现了Mg O的快速反应和M-S-H凝胶的快速生成,为促进富镁矿产资源的利用奠定理论基础。最后,在理论研究的基础之上,制备了力学性能优异的新型镁质胶凝材料,并初步探索了钙镁复合保温板材的制备工艺,具体工作包括:为获得反应活性较高的Mg O,探讨了Mg O制备工艺及其对反应活性的影响。Mg O的反应活性主要取决于煅烧工艺,其内在作用机制为Mg O的晶粒尺寸和晶格畸变。当Mg CO3完全分解时,煅烧温度越低,Mg O晶体尺寸越小、晶格畸变越大、反应活性越高。另外,Mg O细度、煅烧时间、升温速率和冷却方式均会影响Mg O的反应活性。本研究中制备Mg O的最佳工艺为:D50为11.89μm的菱镁石以10°C/min的升温速率在850°C煅烧2h后自然冷却。制得Mg O的D50为6.25μm、BET比表面积为51.60m2/g、晶粒尺寸为46.2nm、晶格畸变为0.208%、反应活性为35.83s。计算了Mg O-Si O2-H2O胶凝体系的反应热力学,理论计算为Mg O-Si O2-H2O胶凝体系反应的调控指明了方向。M-S-H凝胶的?fGmθ明显低于的Mg(OH)2的?rGθ,表明M-S-H凝胶化学稳定性比Mg(OH)2更高;生成M-S-H凝胶的?rGθ低于生成Mg(OH)2的?rGθ,表明生成M-S-H凝胶的化学反应更容易发生,且Mg(OH)2可以与无定型Si O2反应生成M-S-H凝胶;生成M-S-H凝胶的化学平衡常数(K)大于生成Mg(OH)2的K,表明生成M-S-H凝胶的反应比生成Mg(OH)2的反应进行的更加彻底。研究了Mg O-Si O2-H2O胶凝体系反应产物并阐明了其反应进程和反应机理。Mg O-Si O2-H2O胶凝体系的反应产物为Mg(OH)2和M-S-H凝胶。Mg(OH)2为1-4μm的三方棱柱状结构,M-S-H凝胶为100nm左右的长絮状结构,且Mg/Si比介于0.66±0.03-0.98±0.02之间。在反应早期(7d),Mg(OH)2生成速率较高,而M-S-H凝胶生成速率相对较缓慢。14d后,M-S-H凝胶的含量不断增加,而Mg(OH)2与SF反应生成M-S-H凝胶,造成Mg(OH)2的含量降低。Mg O-Si O2-H2O胶凝体系的反应分为四个部分:Mg O的溶解、SF的解离、Mg(OH)2的生成和M-S-H凝胶的生成。Mg O的溶解反应为起始点,溶解生成Mg2+和OH-,两者达到Mg(OH)2饱和溶度积常数(Ksp)时生成Mg(OH)2。在碱性环境下SF解离,解离产生的硅酸根离子与Mg2+结合在SF表面生成M-S-H凝胶。依据Mg O-Si O2-H2O胶凝体系的反应机理和反应产物的生长过程,建立了反应动力学模型:早期为溶液离子反应,属于一级化学反应;后期为固相转变和生长的过程,属于反应产物异相成核和一维生长的过程。反应动力学方程为=1--?,反应速率方程为?=?-?。临界反应速率为0.250×10-6s-1,当反应速率低于该值时,仅生成M-S-H凝胶;高于该值时,同时生成M-S-H凝胶和Mg(OH)2。随着反应进行,反应速率逐渐降低,当低于临界反应速率之后,Mg(OH)2解离参与M-S-H凝胶的生成反应,造成M-S-H凝胶的含量逐渐升高,Mg(OH)2的含量不断降低。揭示了Mg O-Si O2-H2O胶凝体系反应的影响因素及作用机制,为调控M-S-H凝胶的生成反应提供了理论依据。Mg O掺量为30%-40%时,Mg O与SF可以完全反应,且最终反应产物只有M-S-H凝胶。高W/C比有利于Mg O的溶解和Mg(OH)2的快速生成,低W/C比有利于M-S-H凝胶的生成。高养护温度会提高Mg O反应速率,促进M-S-H凝胶和Mg(OH)2在早期快速生成。低活性Mg O(煅烧温度>1050°C)延缓了Mg(OH)2的生成,反应朝着生成M-S-H凝胶的方向进行,死烧型Mg O(1450°C煅烧)制备的Mg O/SF浆体仅生成M-S-H凝胶。高p H值溶液延缓了Mg O的溶解和Mg(OH)2的生成,促进了SF的解离和M-S-H凝胶的生成。SHMP的加入提高了Mg O/SF浆体流变性能,显着降低了W/C比,提高了Mg O反应速率,促进了Mg(OH)2和M-S-H凝胶在反应早期的快速生成。掺加合成M-S-H凝胶降低了Mg O反应速率,延缓了Mg(OH)2的生成,但增多了M-S-H凝胶成核中心,促进了M-S-H凝胶的生成。制备了3d、28d和90d抗压强度分别为19.0 MPa、65.0 MPa和75.0 MPa的新型镁质胶凝材料,并制备了表观密度为230 kg/m3,抗压强度为0.51 MPa,导热系数为0.0595W/(m·K)的钙镁复合保温板。本研究为开发硅酸钙镁复合材料奠定了理论基础,同时为拓宽建材行业所用钙镁质矿产资源的范围提供了理论指导和技术支撑,将大量废弃的富镁矿产资源重新应用于建材行业,具有极其重大的生态、经济和社会效益。
苏振[10](2014)在《锆硅渣制备硬硅钙石型保温绝热材料的研究》文中研究说明随着我国工业化、城镇化建设的迅速发展,资源短缺和环境恶化问题日趋严重。实行节能减排,加强生态环保建设,大力发展循环经济已成为当务之急,工业固废的循环利用及节能型新材料的研究与应用,已成为科技界普遍关注的研究方向。本研究利用氧氯化锆生产排放的锆硅渣制备硬硅钙石型保温绝热材料,为锆硅渣的综合利用提供一条可行的途径,从而有效地解决锆硅渣的环境污染问题,并可低成本地制备硬硅钙石型保温绝热材料,实现环境效益和经济效益的双赢。重点研究了锆硅渣的预处理及活化方法、动态水热合成条件和工艺参数、硬硅钙石的转化历程、二次中空粒子的合成机制,以及型材制备方法和材料的物理性能等,初步建立起利用锆硅渣制备硬硅钙石型绝热材料的技术路线和方法。实验分别采用直接水洗、废碱液中和及消石灰中和等三种方法处理锆硅渣,通过XRD、XRF和FT-IR等手段,研究了不同方法的除杂及硅胶活化效果。结果表明,消石灰中和水洗法可有效脱酸除杂,同时可降低硅凝胶的[Si04]4-聚合度,提高反应活性,利于硬硅钙石的合成。按C/S=1(钙/硅摩尔比)、W/S=30(水/固质量比),将硅凝胶与消石灰和水混匀,在200℃、100r/min搅拌下反应6h,合成了单晶长度3~12μm、长径比为40~60的纤维状硬硅钙石。进一步优化合成参数,调整水固比至W/S=35,在210℃、1OOr/min搅拌下反应6h,合成了结晶良好的硬硅钙石二次中空粒子。以二次中空粒子料浆为基础,添加4%耐碱玻璃纤维和3%甲基纤维素作补强剂,经抽/压滤(-0.1MPa/5kg)成板状坯体,105℃下烘干24h得到型材样品。通过性能表征,型材的体密度为0.084g/cm3,气孔率达97.0%、导热系数为0.0305W/(m·k),综合性能远高于同类轻质绝热材料。通过XRD、SEM等考察了反应体在不同阶段产物的物相和结晶形貌变化,探讨了硬硅钙石的转化机制。结果发现,硅胶与消石灰反应首先生成非晶态的CSH,其后成为半晶态的CSH(Ⅰ),进而转化成硬硅钙石,其间未经历托贝莫来石相的过渡。并且,合成体系中引入附加阳离子会影响目标产物的转化,A13+可导致A1-托贝莫来石的生成,Zr4+可促进硬硅钙石纤维的生长,Si4+(石英粉)则可促进二次中空粒子的形成。
二、硬硅钙石活性料浆反应机理研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、硬硅钙石活性料浆反应机理研究(论文提纲范文)
(2)水热合成硬硅钙石晶须及其在超轻质硅酸钙材料中应用的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 晶须 |
1.2.1 晶须特征 |
1.2.2 晶须分类 |
1.2.3 晶须特性 |
1.2.4 晶须制备方法 |
1.2.5 晶须生长机理 |
1.2.6 晶须应用 |
1.2.7 晶须补强增韧机理 |
1.3 无机晶须 |
1.4 硬硅钙石晶须 |
1.4.1 硬硅钙石晶体 |
1.4.2 硬硅钙石晶体生长影响因素 |
1.4.3 硬硅钙石晶体的应用及展望 |
1.4.4 硬硅钙石晶须及制备现状 |
1.5 超轻质硅酸钙保温隔热材料 |
1.5.1 超轻质硅酸钙保温隔热材料应用 |
1.5.2 超轻质硅酸钙材料存在问题 |
1.6 课题研究目的及内容 |
1.6.1 课题研究目的 |
1.6.2 课题研究内容 |
第二章 硬硅钙石晶体生长过程及水热合成动力学分析 |
2.1 引言 |
2.2 水热合成法基本特点 |
2.3 实验原料 |
2.4 实验仪器 |
2.5 实验方法 |
2.5.1 硬硅钙石产物的水热合成 |
2.5.2 产物料浆电导率和pH 值的测定 |
2.5.3 产物料浆中钙浓度的测定 |
2.5.4 产物质量的称量及计算 |
2.5.5 样品测试方法 |
2.6 实验结果与讨论 |
2.6.1 硬硅钙石晶体生长机理 |
2.6.2 硬硅钙石晶体反应过程 |
2.6.3 硬硅钙石晶须水热合成动力学 |
2.6.4 硬硅钙石球形粒子水热合成动力学 |
2.7 本章小结 |
第三章 硬硅钙石晶须的制备与表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料 |
3.3 实验仪器 |
3.4 实验方法 |
3.4.1 硬硅钙石晶须的水热合成 |
3.4.2 硬硅钙石晶须的热稳定性 |
3.4.3 样品测试方法 |
3.5 实验结果与讨论 |
3.5.1 钙质原料对水热合成晶须产物矿物组成及微观形貌的影响 |
3.5.2 硅质原料对水热合成晶须产物矿物组成及微观形貌的影响 |
3.5.3 A1~(3+)浓度对水热合成晶须产物矿物组成及微观形貌的影响 |
3.5.4 反应物浓度对晶须产物微观结构的影响 |
3.5.5 反应体系pH 对晶须产物微观结构的影响 |
3.5.6 热处理条件对晶须产物矿物组成及微观形貌的影响 |
3.5.7 硬硅钙石晶须TEM 分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 电石渣制备硬硅钙石晶体的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验原料 |
4.3 实验仪器 |
4.4 实验方法 |
4.4.1 电石渣制备硬硅钙石晶须 |
4.4.2 电石渣制备硬硅钙石球形粒子 |
4.4.3 检测方法 |
4.5 实验结果与讨论 |
4.5.1 电石渣酸洗除杂预处理工艺的研究 |
4.5.2 电石渣煅烧预处理工艺的研究 |
4.5.3 电石渣超声预处理工艺的研究 |
4.5.4 电石渣制备硬硅钙石晶须 |
4.5.5 电石渣制备硬硅钙石球形粒子 |
4.6 本章小结 |
第五章 硬硅钙石晶须增强超轻质硅酸钙材料的制备与表征 |
5.1 引言 |
5.2 实验原料 |
5.3 实验仪器 |
5.4 实验方法 |
5.4.1 增强体的制备 |
5.4.2 样品性能测试 |
5.5 实验结果与讨论 |
5.5.1 成型压力对增强体微观结构及物理性能的影响 |
5.5.2 硬硅钙石晶须掺量对增强体微观结构及力学性能的影响 |
5.5.3 硬硅钙石晶须长径比对增强体微观结构及力学性能的影响 |
5.5.4 玻璃纤维增强超轻质硅酸钙材料 |
5.5.5 硬硅钙石晶须与玻璃纤维增强超轻质硅酸钙材料性能比较 |
5.5.6 硬硅钙石晶须原位生长增强超轻质硅酸钙材料 |
5.5.7 硬硅钙石晶须增强超轻质硅酸钙材料机理分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 1 四阶龙格-库塔法循环迭代主要程序代码 |
附录 2 动力学实验结果 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)硅气凝胶及其复合材料的制备、性能与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 SiO_2 气凝胶简介 |
1.2 SiO_2 气凝胶应用领域 |
1.3 SiO_2 气凝胶国内外发展简况 |
1.4 SiO_2 气凝胶制备工艺 |
1.4.1 湿凝胶的制备 |
1.4.2 湿凝胶的陈化老化 |
1.4.3 湿凝胶的溶剂置换 |
1.4.4 湿凝胶的表面改性 |
1.4.5 湿凝胶的干燥 |
1.5 SiO_2 气凝胶增强措施 |
1.5.1 结构性增强 |
1.5.2 聚合物增强 |
1.5.3 复合材料增强 |
1.6 SiO_2 气凝胶的分形特征 |
1.6.1 分形理论及其在多孔材料中的应用 |
1.6.2 SiO_2 气凝胶的分形 |
1.7 选题的目的意义及研究内容 |
第2章 实验原料、仪器设备及研究方法 |
2.1 实验原料与化学试剂 |
2.1.1 碱性硅溶胶 |
2.1.2 化学试剂 |
2.1.3 实验设备 |
2.2 实验方法 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 凝胶时间 |
2.3.2 表观密度及气孔率 |
2.3.3 体积收缩率 |
2.3.4 XRD分析 |
2.3.5 SEM分析 |
2.3.6 TEM分析 |
2.3.7 FTIR分析 |
2.3.8 TG-DTA分析 |
2.3.9 导热系数测试 |
2.3.10单轴压缩实验 |
2.3.11 接触角测试 |
2.3.12 比表面积及孔径分布 |
2.3.13 SAXS分析 |
第3章 混合硅源SiO_2 气凝胶的制备与性能表征 |
3.1 引言 |
3.2 混合硅源SiO_2 气凝胶的制备 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 混合硅源凝胶机理研究 |
3.3.2 Silica sol/TEOS摩尔比的影响 |
3.3.3 B液中C_2H_5OH/silica sol和 H2O/silica sol摩尔比的影响 |
3.3.4 改性剂用量和浓度的影响 |
3.3.5 优化工艺选择 |
3.4 本章小结 |
第4章 晶须(纤维)增强SiO_2 气凝胶复合材料的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 纤维素晶须/SiO_2 气凝胶复合材料 |
4.2.1 纤维素晶须的制备 |
4.2.2 纤维素晶须/SiO_2 气凝胶复合材料的制备 |
4.2.3 纤维素晶须的结构和形貌 |
4.2.4 纤维素晶须/SiO_2 气凝胶复合材料的性能研究 |
4.3 硬硅钙石纤维/SiO_2 气凝胶复合材料 |
4.3.1 硬硅钙石纤维的制备 |
4.3.2 硬硅钙石纤维/SiO_2 气凝胶复合材料的制备 |
4.3.3 硬硅钙石纤维的结构和形貌 |
4.3.4 硬硅钙石纤维/SiO_2 气凝胶复合材料的性能研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 海绵/SiO_2 气凝胶复合材料的制备与应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 海绵/SiO_2 气凝胶复合材料的制备 |
5.3 海绵/SiO_2 气凝胶复合材料的性能研究 |
5.3.1 微观形貌 |
5.3.2 孔结构分布 |
5.3.3 疏水亲油性能 |
5.3.4 油水分离应用 |
5.3.5 力学性能 |
5.3.6 隔热性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 混合硅源SiO_2 气凝胶及其复合材料的分形结构研究 |
6.1 前言 |
6.2 SiO_2 气凝胶的分形特征 |
6.3 SiO_2 气凝胶分形维数计算方法 |
6.3.1 小角X射线散射(SAXS)法 |
6.3.2 气体吸附法 |
6.3.3 根据SAXS计算分形维数 |
6.3.4 根据吸附实验计算分形维数 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
(4)动态水热法合成硬硅钙石球形团聚体形成机理的研究(论文提纲范文)
第一章 前言 |
第二章 文献综述 |
2.1 二氧化硅和氢氧化钙的溶解性质 |
2.2 水热条件下合成硬硅钙石 |
2.3 硬硅钙石形成过程中晶相的结构与性质 |
2.4 小结 |
第三章 研究内容和研究方法 |
3.1 引言 |
3.2 水热合成实验 |
3.3 研究内容 |
3.4 实验方法 |
第四章 动态水热合成硬硅钙石的动力学研究 |
4.1 悬浮液的粘度 |
4.2 不同形貌硬硅钙石料浆的表观粘度的研究 |
4.3 硬硅钙石合成过程的流变学研究 |
4.4 硬硅钙石合成过程中的动力学研究 |
4.5 结论 |
第五章 搅拌对硬硅钙石球形团聚体的影响 |
5.1 搅拌与湍流理论 |
5.2 搅拌对硬硅钙石球形团聚体的影响 |
5.3 结论 |
第六章 硝酸锶对水热合成硬硅钙石的影响 |
6.1 硝酸锶对水热合成硬硅钙石的影响 |
6.2 硝酸锶对硬硅钙石球形团聚形成的影响 |
6.3 结论 |
第七章 结论 |
(5)硅酸钙镁质加气混凝土的组成、结构与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 主要墙体材料及特点 |
1.3 加气混凝土的研究现状 |
1.3.1 材料组成对加气混凝土性能的影响 |
1.3.2 孔结构对加气混凝土性能的影响 |
1.3.3 加气混凝土的传热模型 |
1.4 MgO-SiO_2-H_2O和CaO-MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系的研究 |
1.4.1 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系 |
1.4.2 MgO-CaO-SiO_2-H_2O胶凝体系 |
1.5 硅酸钙镁质加气混凝土研究的目的和意义 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 原材料与试验方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 化学试剂 |
2.1.2 加气混凝土生产原材料 |
2.2 样品制备 |
2.2.1 水化硅酸钙镁的合成 |
2.2.2 加气混凝土的制备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 加气混凝土浆体性能的测试 |
2.3.2 加气混凝土孔结构的分析 |
2.3.3 加气混凝土制品基本性能的测试 |
2.3.4 加气混凝土制品和蒸压浆体热学性能的测试 |
2.3.5 微观产物的表征 |
第三章 CaO-MgO-SiO_2-H_2O体系反应产物的形成过程及基本性质 |
3.1 CaO-MgO-SiO_2-H_2O水热体系研究 |
3.1.1 实验设计 |
3.1.2 产物组成 |
3.1.3 产物形成过程 |
3.1.4 产物微观形貌 |
3.1.5 镁离子影响机理分析 |
3.2 蒸压硅酸钙镁浆体的形成过程及性能 |
3.2.1 实验设计 |
3.2.2 蒸压硅酸钙镁浆体的产物 |
3.2.3 蒸压硅酸钙镁浆体的抗压强度和膨胀率 |
3.2.4 蒸压硅酸钙镁浆体的热学性质 |
3.3 本章小结 |
第四章 硅酸钙镁质加气混凝土的制备及基本性能研究 |
4.1 实验设计 |
4.2 料浆发气与稠化过程及其匹配性研究 |
4.2.1 料浆初始流变特性 |
4.2.2 料浆发气与稠化的演变过程 |
4.2.3 料浆发气与稠化的匹配性研究 |
4.2.4 分析与讨论 |
4.3 基本性能 |
4.3.1 密度 |
4.3.2 抗压强度 |
4.3.3 热学性能 |
4.3.4 吸湿性及其对热学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 硅酸钙镁质加气混凝土孔结构表征及其与热学性能的关系 |
5.1 孔结构表征 |
5.1.1 微观孔隙特征 |
5.1.2 宏观孔隙特征 |
5.1.3 结构组成 |
5.2 孔结构的调控研究 |
5.2.1 用水量 |
5.2.2 发气剂细度和掺量 |
5.2.3 制备工艺 |
5.3 孔结构与导热系数的关系 |
5.3.1 孔隙率、孔径与导热系数的灰色关联分析 |
5.3.2 孔分布与导热系数的灰色关联分析 |
5.4 孔结构重构与导热系数的数值模拟 |
5.4.1 孔结构重构 |
5.4.2 导热系数数值计算模型 |
5.4.3 结构模型校准 |
5.4.4 孔结构对导热系数影响的数值模拟 |
5.4.5 导热系数的数值模拟结果与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 硅酸钙镁质加气混凝土构造的保温隔热性研究 |
6.1 室内条件下硅酸钙镁质加气混凝土构造的温度场测试 |
6.1.1 测试方案 |
6.1.2 温度场分布特征 |
6.1.3 热稳定性分析 |
6.2 室外条件下硅酸钙镁质加气混凝土构造的温度场测试 |
6.2.1 测试方案 |
6.2.2 干燥环境下的保温隔热性 |
6.2.3 潮湿环境下的保温隔热性 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(6)锆渣制备硅酸钙绝热材料的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 锆渣的性质及利用 |
1.2.1 锆渣的形成过程 |
1.2.2 锆渣利用的研究 |
1.2.3 锆渣利用的发展前景 |
1.3 硅酸钙绝热材料的发展及研究 |
1.3.1 硅酸钙绝热材料的发展现状 |
1.3.2 托贝莫莱石型硅酸钙绝热材料 |
1.3.2.1 托贝莫莱石的结构 |
1.3.2.2 托贝莫莱石的合成及其研究 |
1.3.3 硬硅钙石型硅酸钙绝热材料 |
1.3.3.1 硬硅钙石的结构 |
1.3.3.2 硬硅钙石的合成及其研究 |
1.4 本课题的研究内容及意义 |
1.4.1 本课题研究内容 |
1.4.2 本课题研究意义 |
2 实验过程及检测方法 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 硅质原料 |
2.1.2 钙质原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验工艺流程 |
2.4 样品的检测 |
2.4.1 体积密度及孔隙率测定 |
2.4.2 线收缩率测定 |
2.4.3 导热系数测定 |
2.4.4 X-Ray物相分析 |
2.4.5 扫描电镜(SEM)分析 |
2.4.6 透射电镜(TEM)分析 |
2.4.7 激光粒度测试 |
2.4.8 ICP元素含量测定 |
3 锆渣的性质及其处理方法的研究 |
3.1 锆渣的性质研究 |
3.1.1 水洗前锆渣的性质 |
3.1.2 水洗后锆渣的性质 |
3.2 锆渣处理方法的研究 |
3.2.1 锆渣处理方法的选取 |
3.2.2 实验方案 |
3.2.3 实验结果讨论 |
3.2.3.1 水洗法处理锆渣方案的选定 |
3.2.3.2 锆渣凝胶化现象的研究 |
3.3 本章小结 |
4 锆渣动态法制备硅酸钙绝热材料的研究 |
4.1 反应参数的确定 |
4.1.1 水固比 |
4.1.2 搅拌速度 |
4.1.3 反应温度及时间 |
4.1.4 钙硅比 |
4.1.4.1 实验目的 |
4.1.4.2 实验过程及结果分析 |
4.1.4.3 Al~(3+)对反应产物的影响 |
4.1.5 小结 |
4.2 实验方案 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 体积密度及孔隙率测定 |
4.3.2 SEM微观形貌分析 |
4.4 本章小结 |
5 锆渣静态法(一次反应)制备硅酸钙绝热材料的研究 |
5.1 制备方法的提出 |
5.1.1 制备方法的改进 |
5.1.2 反应参数的确定 |
5.2 实验方案 |
5.3 实验结果分析 |
5.3.1 XRD物相分析 |
5.3.2 体积密度及孔隙率测定 |
5.3.3 SEM微观形貌分析 |
5.3.4 TEM微观结构分析 |
5.3.5 线收缩率测定 |
5.3.5.1 顶杆法测试 |
5.3.5.2 16小时恒温灼烧测试 |
5.3.6 导热系数的测定 |
5.4 锆渣采用静态法(一次反应)制备硅酸钙绝热材料的优势 |
5.3.1 与动态法相比 |
5.3.2 与静态法(二次反应)相比 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(7)锆硅渣动态水热合成硬硅钙石的研究(论文提纲范文)
1 引言 |
2 实验 |
2. 1 原料与试剂 |
2. 2 实验过程 |
2. 3 表征 |
3 结果与讨论 |
3. 1 锆硅渣的预处理及其反应活性 |
3. 2 硬硅钙石的合成 |
3. 3 反应机理 |
4 结论 |
(8)晶质二氧化硅与工业石灰水热合成硬硅钙石反应历程(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试验部分 |
1.1 试验装置及原料 |
1.2 原料活性试验 |
1.3 水热反应历程试验 |
1.4 测试方法 |
2 实验结果与讨论 |
2.1 原料活性对水热反应产物的影响 |
2.2 在200℃下晶质原料的水热反应历程 |
3 结论 |
(9)MgO-SiO2-H2O胶凝体系的反应机制及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 无机胶凝材料 |
1.1.1 无机胶凝材料简介及分类 |
1.1.2 钙质胶凝材料的发展及其引发的环境、能源和资源问题 |
1.2 富镁矿产资源现状和镁质胶凝材料的研究 |
1.2.1 富镁矿产资源储量 |
1.2.2 镁质胶凝材料研究进展 |
1.3 关于MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系 |
1.3.1 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系简介 |
1.3.2 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系的最新研究进展 |
1.3.3 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系研究存在的问题 |
1.4 本课题研究思路、内容及意义 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究意义 |
第二章 MgO制备工艺及其对反应活性的影响 |
2.1 原材料与试验方法 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 菱镁石矿物组成及热分解特性 |
2.2.1 菱镁石矿物组成 |
2.2.2 菱镁石热分解特性 |
2.3 MgO制备工艺 |
2.3.1 粉磨细度 |
2.3.2 煅烧温度 |
2.3.3 煅烧时间 |
2.3.4 升温速率 |
2.3.5 冷却方式 |
2.4 制得MgO化学活性及特性 |
2.4.1 粒度分布及形貌 |
2.4.2 晶粒尺寸与晶格畸变 |
2.4.3 反应活性及水化性能 |
2.5 本章小结 |
第三章 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应热力学及反应产物 |
3.1 原材料与试验方法 |
3.1.1 原材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系热力学计算 |
3.2.1 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系热力学基本参数 |
3.2.2 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系热力学变化 |
3.3 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系的反应产物及演变过程 |
3.3.1 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系的反应产物 |
3.3.2 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应产物的演变过程 |
3.4 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应产物的结构 |
3.4.1 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应产物的微观形貌 |
3.4.2 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应产物的微观结构 |
3.5 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系完全反应产物 |
3.5.1 完全反应产物组成 |
3.5.2 完全反应产物微观结构 |
3.5.3 完全反应产物vs化学合成M-S-H凝胶 |
3.6 本章小结 |
第四章 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应机理及反应动力学 |
4.1 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系的反应 |
4.1.1 反应放热 |
4.1.2 反应溶液pH及电导率 |
4.1.3 反应溶液组成 |
4.2 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应机理 |
4.2.1 MgO的溶解反应 |
4.2.2 SiO_2的解离反应 |
4.2.3 MgO与SiO_2的反应 |
4.2.4 Mg(OH)_2和M-S-H凝胶的生成过程 |
4.3 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应动力学 |
4.3.1 反应动力学模型 |
4.3.2 动力学方程推导 |
4.3.3 动力学方程拟合 |
4.3.4 动力学影响因素 |
4.4 本章小结 |
第五章 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应的影响因素及作用机制 |
5.1 原材料与试验方法 |
5.1.1 原材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.2 MgO反应活性对MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应的影响 |
5.2.1 MgO/SF浆体制备 |
5.2.2 MgO的基本性质表征 |
5.2.3 MgO/SF浆体的反应 |
5.2.4 MgO/SF浆体的组成及演变过程 |
5.2.5 MgO/SF浆体的反应动力学拟合 |
5.2.6 讨论 |
5.3 水灰比对MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应的影响 |
5.3.1 MgO/SF浆体制备 |
5.3.2 MgO/SF浆体的组成及演变过程 |
5.3.3 MgO/SF浆体的反应动力学拟合 |
5.3.4 讨论 |
5.4 养护温度对MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应的影响 |
5.4.1 MgO/SF浆体制备 |
5.4.2 MgO/SF浆体的组成及演变过程 |
5.4.3 MgO/SF浆体的反应动力学拟合 |
5.4.4 讨论 |
5.5 SHMP对MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应的影响 |
5.5.1 MgO/SF浆体制备 |
5.5.2 MgO/SF浆体的基本性质 |
5.5.3 MgO/SF浆体的反应 |
5.5.4 MgO/SF浆体的组成及演变过程 |
5.5.5 MgO/SF浆体的反应动力学拟合 |
5.5.6 讨论 |
5.6 外掺合成M-S-H凝胶对MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应的影响 |
5.6.1 MgO/SF浆体制备 |
5.6.2 MgO/SF浆体的反应 |
5.6.3 MgO/SF浆体的组成及演变过程 |
5.6.4 MgO/SF浆体的反应动力学拟合 |
5.6.5 讨论 |
5.7 拌合水pH值对MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系反应的影响 |
5.7.1 MgO/SF浆体制备 |
5.7.2 MgO/SF浆体的反应 |
5.7.3 MgO/SF浆体的组成及演变过程 |
5.7.4 MgO/SF浆体的反应动力学拟合 |
5.7.5 讨论 |
5.8 本章小结 |
第六章 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系应用初探 |
6.1 原材料与试验方法 |
6.1.1 原材料 |
6.1.2 试验方法 |
6.2 MgO-SiO_2-H_2O胶凝体系制备镁质胶凝材料 |
6.2.1 水灰比对新型镁质胶凝材料力学性能的影响 |
6.2.2 养护温度对新型镁质胶凝材料力学性能的影响 |
6.2.3 MgO活性对新型镁质胶凝材料力学性能的影响 |
6.2.4 外掺合成M-S-H凝胶对新型镁质胶凝材料力学性能的影响 |
6.2.5 拌合水pH值对新型镁质胶凝材料力学性能的影响 |
6.2.6 MgO/SF配比对新型镁质胶凝材料力学性能的影响 |
6.3 MgO-CaO-SiO_2-H2O体系制备保温材料及保温板 |
6.3.1 CaO-SiO_2-H2O体系保温材料水热合成工艺 |
6.3.2 MgO-CaO-SiO_2-H2O体系保温材料及保温板性能 |
6.4 本章小结 |
结论 |
1. 研究成果 |
2. 创新点 |
3. 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)锆硅渣制备硬硅钙石型保温绝热材料的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
0 绪论 |
0.1 选题背景 |
0.2 研究目的及意义 |
0.3 研究内容 |
1 文献综述 |
1.1 锆硅渣的形成及综合利用 |
1.1.1 锆硅渣的形成 |
1.1.2 锆硅渣的综合利用 |
1.2 硬硅钙石材料概述 |
1.2.1 结构及缺陷 |
1.2.2 合成及影响因素 |
1.2.3 应用 |
1.2.4 问题及发展趋势 |
2 实验 |
2.1 实验条件 |
2.1.1 原料及试剂 |
2.1.2 仪器及设备 |
2.2 锆硅渣的预处理 |
2.1.1 理化性质 |
2.1.2 处理方法 |
2.3 水热合成 |
2.4 型材制备 |
2.5 表征与测试 |
2.5.1 表征 |
2.5.2 测试 |
3 结果与讨论 |
3.1 锆硅渣的预处理 |
3.1.1 化学成分 |
3.1.2 物相组成 |
3.1.3 反应活性 |
3.1.4 粒度表征 |
3.1.5 小结 |
3.2 钙质原料 |
3.3 硅质原料 |
3.3.1 废碱液中和硅胶 |
3.3.2 水洗硅胶 |
3.3.3 消石灰中和硅胶 |
3.4 合成参数 |
3.4.1 钙硅比 |
3.4.2 水固比 |
3.4.3 恒温温度 |
3.4.4 温时间 |
3.4.5 添加剂 |
3.4.6 合成机制 |
3.5 成型及性能 |
3.5.1 结构与性能的关系 |
3.5.2 成型与性能的关系 |
3.5.3 制备与表征 |
4 结论 |
4.1 主要成果 |
4.2 尚存的问题 |
4.3 今后的工作建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间的科研成果 |
四、硬硅钙石活性料浆反应机理研究(论文参考文献)
- [1]硬硅钙石活性料浆反应机理研究[J]. 倪文,邹一民,张春艳. 新型建筑材料, 1998(01)
- [2]水热合成硬硅钙石晶须及其在超轻质硅酸钙材料中应用的研究[D]. 刘飞. 华南理工大学, 2010(11)
- [3]硅气凝胶及其复合材料的制备、性能与应用研究[D]. 李明. 武汉理工大学, 2018(07)
- [4]动态水热法合成硬硅钙石球形团聚体形成机理的研究[D]. 梁宏勋. 中国建筑材料科学研究院, 2001(01)
- [5]硅酸钙镁质加气混凝土的组成、结构与性能研究[D]. 赵志广. 华南理工大学, 2018(12)
- [6]锆渣制备硅酸钙绝热材料的研究[D]. 廖雯丽. 南京理工大学, 2007(06)
- [7]锆硅渣动态水热合成硬硅钙石的研究[J]. 苏振,杨赞中,赵田田,王涵. 人工晶体学报, 2014(04)
- [8]晶质二氧化硅与工业石灰水热合成硬硅钙石反应历程[J]. 肖晋宜,倪文,王坤英,史珂,陈德平,刘凤梅. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版), 2009(04)
- [9]MgO-SiO2-H2O胶凝体系的反应机制及应用研究[D]. 李兆恒. 华南理工大学, 2015(04)
- [10]锆硅渣制备硬硅钙石型保温绝热材料的研究[D]. 苏振. 山东理工大学, 2014(07)