粉煤灰空心微珠基复合粉体的制备、表征及机理研究
发布时间：2021-09-30 08:04
粉煤灰是燃煤电厂的固体废弃物,粉煤灰空心微珠是从其中提纯出来的一种球形漂珠,具有原料易得、耐高温、质轻、流动性好的特性,因此被广泛应用在塑料、人造革、航天器等领域。但由于空心微珠是光滑球体,硬度高和带色严重等缺陷,应用于聚合物时容易引发结合界面开裂,加工设备磨损严重和不适用于填充浅色材料等问题,因此制约了其在填料领域的发展。基于Mg（OH）2、ZnO和Al2（SiO3）3等无机材料具有硬度低,白度高和阻燃等特性,本文选用微米级空心微珠为原料,经过煅烧预处理,采用非均匀形核法,通过在粉煤灰空心微珠表面包覆Mg（OH）2、ZnO、Al2（SiO3）3对其进行无机改性,制备了包覆效果良好、白度高的核-壳结构复合阻燃粉体。通过单因素试验和正交试验探究了各试验因素对白度的影响规律和最佳工艺条件;采用白度仪、Zeta电位仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜、粒度仪、比表面积仪、热重分析仪等现代仪器,测定并表征粉煤灰空心微珠...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
反应装置示意图
核的方式结合，形成均相沉淀，因此包覆层和基体之间结合力减弱；并且包覆层过厚，在持续的搅拌中掉落，重新暴露微珠部分表面，因而白度降低。图3.2是不同包覆量下复合粉体的表面形貌，由图3.2b可知，包覆量为10%的时候，表面的包覆层呈密集线状分布，可能是由于包覆量小，相对于整个悬浮液来说反应物浓度小，生成线状晶体，这种结构的包覆层由于面积小，遮盖微珠表面不完全，故包覆效果不佳；由图 3.2c 可知，当包覆量为 50%时，包覆层呈片状，并且此时已经完全包裹住微珠表面
图 4.6 不同包覆量 ZnO/粉煤灰空心微珠复合粉体的扫描电镜图Fig.4.6 SEM images of ZnO/fly ash cenospheres composite powder with different covering amount图4.6为不同包覆量的复合粉体扫描电镜图。由图4.6可以看出，随着包覆量的增加，空心微珠表面的包覆层愈加致密，ZnO 的棒状晶体的长径比变大，直径减小，因此包覆效果愈加理想化。但是包覆量不能无限增加，当包覆量达到 90%时，可以看出微珠表面已经完全被 ZnO 覆盖，再增加包覆量将会引起游离态沉淀增加和包覆层团聚现象，造成包覆剂浪费，因此最佳包覆量为 90%。4.1.4 包覆剂滴加速度确定包覆量为 90%
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2@Ag修饰的粉煤灰微集料增强水泥基材料光催化性能（英文）[J]. 杨露,高衣宁,王发洲,刘鹏,胡曙光. 催化学报. 2017(02)
[2]AlN/ZnO@MgO/HPA/PA66复合材料的性能研究[J]. 刘红梅,刘林,陈旭东. 合成材料老化与应用. 2016(05)
[3]不同形貌ZnO/Cu复合材料的制备及其抗菌性能[J]. 郭静玉,何建英,彭艳启,王先辉,李园园,赵彦保,邹雪艳,陈丹云. 河南大学学报(自然科学版). 2016(06)
[4]六方片状氢氧化镁的合成及其第一性原理分析[J]. 周永红,范天博,刘露萍,李莉,李雪,郭洪范,刘云义. 化工学报. 2016(09)
[5]氢氧化镁包覆改性研究进展[J]. 武海虹,路绍琰,张文燕,宋达,郝晓翠,王俐聪,张琦. 应用化工. 2016(06)
[6]高铝硅酸盐玻璃的红外、拉曼光谱分析[J]. 鲁鹏,夏文宝,姜宏,赵会峰. 硅酸盐通报. 2015(03)
[7]镍铁氧体/粉煤灰空心微珠复合粉体的制备及电磁性能[J]. 李桂金,白志民,马忠诚,文寨军. 硅酸盐学报. 2015(02)
[8]包覆金红石型TiO2功能性粉煤灰微珠制备和表征分析[J]. 严捍东,王宇飞. 功能材料. 2015(03)
[9]高温体系合成六方片状氢氧化镁晶体生长机理的研究[J]. 范天博,王怀士,张研,李雪,贺存学,刘云义. 人工晶体学报. 2014(09)
[10]Controlled preparation and characterization of nano-sized hexagonal Mg（OH）2 flame retardant[J]. Huaxiong Fang,Tao Zhou,Xiangping Chen,Simin Li,Guangshan Shen,Xiaoyan Liao. Particuology. 2014(03)
硕士论文
[1]煤粉灰改性增白的研究[D]. 王命.华南理工大学 2015
[2]ZnO低红外辐射和微波吸收复合材料的制备研究[D]. 曹小丽.安徽理工大学 2015
[3]包覆型粉煤灰空心微珠吸波粉体的制备与表征[D]. 李桂金.中国地质大学（北京） 2010
[4]氧化锌晶体材料的制备及其生长机理研究[D]. 许文.西安科技大学 2008
[5]PDMDAAC改性粉煤灰及其性能和应用研究[D]. 曹先艳.山东大学 2005
[6]粉煤灰的形貌、组成分析及其应用[D]. 彭敏.湘潭大学 2004
本文编号：3415451
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
反应装置示意图
核的方式结合，形成均相沉淀，因此包覆层和基体之间结合力减弱；并且包覆层过厚，在持续的搅拌中掉落，重新暴露微珠部分表面，因而白度降低。图3.2是不同包覆量下复合粉体的表面形貌，由图3.2b可知，包覆量为10%的时候，表面的包覆层呈密集线状分布，可能是由于包覆量小，相对于整个悬浮液来说反应物浓度小，生成线状晶体，这种结构的包覆层由于面积小，遮盖微珠表面不完全，故包覆效果不佳；由图 3.2c 可知，当包覆量为 50%时，包覆层呈片状，并且此时已经完全包裹住微珠表面
图 4.6 不同包覆量 ZnO/粉煤灰空心微珠复合粉体的扫描电镜图Fig.4.6 SEM images of ZnO/fly ash cenospheres composite powder with different covering amount图4.6为不同包覆量的复合粉体扫描电镜图。由图4.6可以看出，随着包覆量的增加，空心微珠表面的包覆层愈加致密，ZnO 的棒状晶体的长径比变大，直径减小，因此包覆效果愈加理想化。但是包覆量不能无限增加，当包覆量达到 90%时，可以看出微珠表面已经完全被 ZnO 覆盖，再增加包覆量将会引起游离态沉淀增加和包覆层团聚现象，造成包覆剂浪费，因此最佳包覆量为 90%。4.1.4 包覆剂滴加速度确定包覆量为 90%
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2@Ag修饰的粉煤灰微集料增强水泥基材料光催化性能（英文）[J]. 杨露,高衣宁,王发洲,刘鹏,胡曙光. 催化学报. 2017(02)
[2]AlN/ZnO@MgO/HPA/PA66复合材料的性能研究[J]. 刘红梅,刘林,陈旭东. 合成材料老化与应用. 2016(05)
[3]不同形貌ZnO/Cu复合材料的制备及其抗菌性能[J]. 郭静玉,何建英,彭艳启,王先辉,李园园,赵彦保,邹雪艳,陈丹云. 河南大学学报(自然科学版). 2016(06)
[4]六方片状氢氧化镁的合成及其第一性原理分析[J]. 周永红,范天博,刘露萍,李莉,李雪,郭洪范,刘云义. 化工学报. 2016(09)
[5]氢氧化镁包覆改性研究进展[J]. 武海虹,路绍琰,张文燕,宋达,郝晓翠,王俐聪,张琦. 应用化工. 2016(06)
[6]高铝硅酸盐玻璃的红外、拉曼光谱分析[J]. 鲁鹏,夏文宝,姜宏,赵会峰. 硅酸盐通报. 2015(03)
[7]镍铁氧体/粉煤灰空心微珠复合粉体的制备及电磁性能[J]. 李桂金,白志民,马忠诚,文寨军. 硅酸盐学报. 2015(02)
[8]包覆金红石型TiO2功能性粉煤灰微珠制备和表征分析[J]. 严捍东,王宇飞. 功能材料. 2015(03)
[9]高温体系合成六方片状氢氧化镁晶体生长机理的研究[J]. 范天博,王怀士,张研,李雪,贺存学,刘云义. 人工晶体学报. 2014(09)
[10]Controlled preparation and characterization of nano-sized hexagonal Mg（OH）2 flame retardant[J]. Huaxiong Fang,Tao Zhou,Xiangping Chen,Simin Li,Guangshan Shen,Xiaoyan Liao. Particuology. 2014(03)
硕士论文
[1]煤粉灰改性增白的研究[D]. 王命.华南理工大学 2015
[2]ZnO低红外辐射和微波吸收复合材料的制备研究[D]. 曹小丽.安徽理工大学 2015
[3]包覆型粉煤灰空心微珠吸波粉体的制备与表征[D]. 李桂金.中国地质大学（北京） 2010
[4]氧化锌晶体材料的制备及其生长机理研究[D]. 许文.西安科技大学 2008
[5]PDMDAAC改性粉煤灰及其性能和应用研究[D]. 曹先艳.山东大学 2005
[6]粉煤灰的形貌、组成分析及其应用[D]. 彭敏.湘潭大学 2004
本文编号：3415451
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