浮島型人工濕地無機浮體材料的制備.pdf

1、人工浮島是最近幾年來剛興起的一種可修復(fù)和凈化水體污染的生態(tài)景觀,硅酸鹽泡沫玻璃因其穩(wěn)定性好,耐腐蝕,孔隙率可調(diào),強度高,無二次污染等特點,成為人工浮島載體的首選材料。本文針對用作浮島型人工濕地的無機載體硅酸鹽泡沫玻璃進行了制備研究。在本研究中硼硅酸鹽泡沫玻璃的制備采用傳統(tǒng)的粉末燒結(jié)的方法,通過對發(fā)泡劑的種類、發(fā)泡劑的添加量以及穩(wěn)泡劑的添加量的研究確定了最終的基礎(chǔ)配方和最佳的燒成制度,采用此基礎(chǔ)配方研究了添加劑(Sb2O3、CaSO4、B

2、a(NO3)2)對硼硅酸鹽泡沫玻璃性能的影響。通過XRD分析了樣品析晶性,SEM觀察了試樣的微觀結(jié)構(gòu),還研究了樣品的密度、氣孔率、熱膨脹系數(shù)和抗壓強度的變化。
　　結(jié)果表明:發(fā)泡劑碳黑的添加量是1wt.％時,氣孔大小分布較均勻,大多數(shù)為球形,此時泡沫玻璃的體積密度是0.346g/cm3,氣孔率是83.53%,抗壓強度是3.24MPa。當以石墨做發(fā)泡劑時,制備的泡沫玻璃密度較大,不易切削難加工。當穩(wěn)泡劑的加入量是4wt.%時,制備出

3、的泡沫玻璃氣孔大小均勻,泡壁光滑,沒有連通孔,平均氣孔尺寸為0.5mm,加入穩(wěn)泡劑后最佳的燒成溫度是775℃,制備出的泡沫玻璃的體積密度是0.434g/cm3,抗壓強度是3.18MPa,氣孔率是79.33%。
　　添加Sb2O3后,氣孔的形狀有了略微的變化,近似橢圓形,泡沫玻璃的密度先降低后升高,抗壓強度增大,熱膨脹系數(shù)先減小后增大,當Sb2O3的加入量是0.9wt.%時,體積密度達到最小值0.408g/cm3,抗壓強度是4.39

4、MPa,室溫~300℃的平均熱膨脹系數(shù)是10.16×10-6/℃,由XRD分析可知,結(jié)晶相為石英和磷酸鈉鋁相,沒有Sb晶體的析出。
　　添加CaSO4后,泡沫玻璃的密度和抗壓強度都降低,添加量為4wt.%時降到最低值,密度為0.24g/cm3,抗壓強度是2.31MPa,氣孔率為87.17%,室溫~300℃的平均熱膨脹系數(shù)是8.78×10-6/℃。
　　添加Ba(NO3)2后,當加入量為3wt.%時,試樣由純黑色變成了純白色,