硫酸鈣晶須的制備工藝與表征研究.pdf

1、目前,以陶瓷、金屬和樹脂為基質(zhì),添加各種晶須構(gòu)成高性能復(fù)合材料已成為材料科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)。硫酸鈣晶須作為一種無(wú)機(jī)晶須,具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、韌性好、強(qiáng)度高、容易進(jìn)行表面處理、良好的相容性和平滑性等優(yōu)點(diǎn)。因其高性價(jià)比和在復(fù)合中的巨大應(yīng)用前景,而成為材料領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。
　　 當(dāng)前主要是以石膏為原料,通過(guò)水熱法制備硫酸鈣晶須,但該法制備硫酸鈣晶須需要在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng),能耗高,對(duì)設(shè)備要求高。所得晶須長(zhǎng)徑比低、分散性差,難于實(shí)現(xiàn)工業(yè)

2、化生產(chǎn)。
　　 本文針對(duì)這一問題,利用工業(yè)產(chǎn)品氯化鈣和硫酸鈉為原料,提出兩種制備硫酸鈣晶須的新工藝:(1)液相催化制備硫酸鈣晶須新工藝,利用在自己研發(fā)的有機(jī)液相催化劑ML-1的作用下,室溫下制得了理想的晶須。所得晶須長(zhǎng)度在70～80μm,直徑在0.5～1.0μm,長(zhǎng)徑比約為80的二水硫酸鈣晶須,晶須分散性良好；(2)常壓水熱法(0～100℃),所制得的晶須長(zhǎng)度在80～90μm,直徑在0.5～1.0μm,長(zhǎng)徑比為85的二水硫酸鈣晶

3、須,該工藝大大提高了反應(yīng)原料的濃度。
　　 實(shí)驗(yàn)表明,本液相催化制備新工藝最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)物濃度為0.5mol/L,有機(jī)液相催化劑ML-1用量50ml,pH值調(diào)節(jié)在3,超聲時(shí)間約為30min,反應(yīng)時(shí)間為30min。常壓水熱法(0～100℃)最佳反應(yīng)條件為:原料濃度1.0mol/l,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時(shí)間30min,攪拌速度120r/min。
　　 本論文還研究了二水硫酸鈣晶須在一定溫度下加熱轉(zhuǎn)化為半水和無(wú)水硫酸鈣晶