硬硅鈣石型硅酸鈣纖維的合成和應(yīng)用.pdf

1、能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，21世紀(jì)以來，節(jié)能和減排已成為世界各國(guó)發(fā)展的共同目標(biāo)，保溫絕熱材料得到了大量開發(fā)與應(yīng)用。硬硅鈣石型硅酸鈣具有導(dǎo)熱系數(shù)低、質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐高溫等優(yōu)良性能，成為最有前途的絕熱材料之一。本文研究了動(dòng)態(tài)水熱條件對(duì)硬硅鈣石型硅酸鈣形成的影響，并研究不同添加劑對(duì)其產(chǎn)物結(jié)晶性能及形貌的影響。通過熱分析、熱導(dǎo)率測(cè)試確定其保溫絕熱性能，將所制得的硬硅鈣石纖維作為添加劑研究涂料的保溫絕熱性能。主要結(jié)論如下：
　　

2、 (1)利用動(dòng)態(tài)水熱法制取硬硅鈣石型硅酸鈣時(shí)，硅質(zhì)原料的活性對(duì)水熱產(chǎn)物的形成起著決定性作用。非晶質(zhì)的硅膠活性很大，易于制備出結(jié)晶完好的硬硅鈣石纖維，但較難形成中空的二次粒子球；晶態(tài)SiO2活性低，需要更長(zhǎng)的保溫時(shí)間，較難得到結(jié)晶完美的硬硅鈣石纖維。鈣質(zhì)原料對(duì)制得的硬硅鈣石型硅酸鈣的結(jié)晶度有較大影響，1000℃煅燒CaCO3得到的CaO對(duì)水熱合成硬硅鈣石晶體更為有利，且結(jié)晶性更好。反應(yīng)溫度和保溫時(shí)間對(duì)水熱反應(yīng)產(chǎn)物有很大的影響，在220℃時(shí)

3、，以硅膠為原料反應(yīng)30 h能得到結(jié)晶完好的硬硅鈣石纖維，以SiO2為原料時(shí)要保溫50 h才能得到結(jié)晶較好的硬硅鈣石晶體。熱分析表明所制得的樣品在100～1000℃具有很好的穩(wěn)定性能，具有較好的高溫絕熱性能。
　　 (2)添加劑的種類與用量對(duì)硬硅鈣石型硅酸鈣的形成及其形貌都有很大的影響。XRD與SEM表明適量的CTAB、V2O5能促使硅膠與新制CaO形成結(jié)晶性好的中空硬硅鈣石二次粒子，CaCl2則不利于硬硅鈣石的形成；CaCl2、

4、Sr(NO3)2、ZrOCl2用量較多時(shí)不利于晶態(tài)SiO2反應(yīng)生成硬硅鈣石型硅酸鈣，CTAB、F127等表面活性劑不利于硬硅鈣石的形成，但適量的KOH能促進(jìn)硬硅鈣石的生成并形成中空的二次粒子。這是由于CTAB能降低硅質(zhì)原料表面浸潤(rùn)性從而使反應(yīng)活性降低，有利于硅膠體系形成中空的硬硅鈣石二次粒子，而不利于晶態(tài)SiO2體系中硬硅鈣石的形成；添加適量的KOH有利于晶態(tài)SiO2的溶解，從而有利于硬硅鈣石的生成。
　　 (3)采用乳液聚合制