硬硅鈣石型硅酸鈣纖維的合成和應用.pdf

1、能源是人類生存和發(fā)展的重要物質基礎，21世紀以來，節(jié)能和減排已成為世界各國發(fā)展的共同目標，保溫絕熱材料得到了大量開發(fā)與應用。硬硅鈣石型硅酸鈣具有導熱系數(shù)低、質輕、高強度、耐高溫等優(yōu)良性能，成為最有前途的絕熱材料之一。本文研究了動態(tài)水熱條件對硬硅鈣石型硅酸鈣形成的影響，并研究不同添加劑對其產物結晶性能及形貌的影響。通過熱分析、熱導率測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。主要結論如下：
　　

2、 (1)利用動態(tài)水熱法制取硬硅鈣石型硅酸鈣時，硅質原料的活性對水熱產物的形成起著決定性作用。非晶質的硅膠活性很大，易于制備出結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，需要更長的保溫時間，較難得到結晶完美的硬硅鈣石纖維。鈣質原料對制得的硬硅鈣石型硅酸鈣的結晶度有較大影響，1000℃煅燒CaCO3得到的CaO對水熱合成硬硅鈣石晶體更為有利，且結晶性更好。反應溫度和保溫時間對水熱反應產物有很大的影響，在220℃時

3、，以硅膠為原料反應30 h能得到結晶完好的硬硅鈣石纖維，以SiO2為原料時要保溫50 h才能得到結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用量較多時不利于晶態(tài)SiO2反應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能降低硅質原料表面浸潤性從而使反應活性降低，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