浮島型人工濕地?zé)o機(jī)浮體材料的制備.pdf

1、人工浮島是最近幾年來(lái)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(qiáng)度高,無(wú)二次污染等特點(diǎn),成為人工浮島載體的首選材料。本文針對(duì)用作浮島型人工濕地的無(wú)機(jī)載體硅酸鹽泡沫玻璃進(jìn)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(guò)對(duì)發(fā)泡劑的種類(lèi)、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(duì)硼硅酸鹽泡沫玻璃性能的影響。通過(guò)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(qiáng)度的變化。
　　結(jié)果表明:發(fā)泡劑碳黑的添加量是1wt.％時(shí),氣孔大小分布較均勻,大多數(shù)為球形,此時(shí)泡沫玻璃的體積密度是0.346g/cm3,氣孔率是83.53%,抗壓強(qiáng)度是3.24MPa。當(dāng)以石墨做發(fā)泡劑時(shí),制備的泡沫玻璃密度較大,不易切削難加工。當(dāng)穩(wěn)泡劑的加入量是4wt.%時(shí),制備出

3、的泡沫玻璃氣孔大小均勻,泡壁光滑,沒(méi)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(qiáng)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(qiáng)度增大,熱膨脹系數(shù)先減小后增大,當(dāng)Sb2O3的加入量是0.9wt.%時(shí),體積密度達(dá)到最小值0.408g/cm3,抗壓強(qiáng)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(méi)有Sb晶體的析出。
　　添加CaSO4后,泡沫玻璃的密度和抗壓強(qiáng)度都降低,添加量為4wt.%時(shí)降到最低值,密度為0.24g/cm3,抗壓強(qiáng)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(dāng)加入量為3wt.%時(shí),試樣由純黑色變成了純白色,