三种硅质废渣制备碳化硅粉体

发布时间：2017-09-30 22:28

  本文关键词：三种硅质废渣制备碳化硅粉体

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【摘要】：环境污染和资源短缺是制约当今社会发展的两大问题。人们越来越关注资源的循环利用。工业生产的日益扩大,导致工业生产中产生的固体废弃物也日益增多。要想使资源得到最大程度的利用,就必须想办法最大限度的将工业废弃物资源化,这也是当代社会各界最为关注的问题。因此,工业固体废弃物的综合利用成为研究热点。本文利用粉煤灰酸溶渣、硅微粉、油页岩渣这三种工业固体废弃物为原料,采用碳热还原埋碳法在空气气氛中制备SiC粉体。利用工业固体废弃物为原料必然会大大的降低生产成本,且减少自然资源的浪费。通过实验探究了粉煤灰酸溶渣、硅微粉、油页岩渣这三种硅质废渣制备SiC粉体的最佳条件。并利用多种测试和表征手段,对合成的样品进行成分和形貌分析,测试方法包括XRD、SEM、 IR等。1.利用粉煤灰酸溶渣制备碳化硅粉体,最合理的条件为：反应温度1550℃,保温时间5h,炭黑和粉煤灰酸溶渣用量比为1.4：1,催化剂的加入量为1%,反应后在空气中800℃保温5h。随着反应温度的升高,碳热还原反应进行的越彻底,产生的纤维状的SiC越长。随着炭黑含量的增加,产物中SiC粉体含量先增加后保持不变。随着催化剂含量的增加,SiC粉体含量先增加后减小。2.利用硅微粉制备碳化硅粉体,最合理条件为：反应温度1500℃,保温时间5h,炭黑和硅微粉用量比为1.6：1。温度对SiC粉体的生成影响较大,温度越高,生成的SiC越细长。随着炭黑和硅微粉用量比的增加,产物中SiC粉体的含量先逐渐增多后逐渐减少。催化剂对硅微粉制备SiC粉体的影响不大。3.利用油页岩渣制备碳化硅粉体,最合理条件为：反应温度1600℃,保温时间5h,炭黑和油页岩渣用量比为1.2：1。随着反应温度的升高,生成的SiC粉体增多。随着炭黑含量的增多,生成的SiC粉体先增加后减少。
【关键词】：粉煤灰酸溶渣 硅微粉 油页岩渣 碳热还原法 SiC粉体
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ163.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-26
• 1.1 前言12-13
• 1.2 粉煤灰综合利用研究进展13-16
• 1.2.1 粉煤灰的主要成分13-14
• 1.2.2 粉煤灰的危害14
• 1.2.3 粉煤灰的应用14-16
• 1.3 硅微粉综合利用研究进展16-18
• 1.3.1 硅微粉的主要成分和分类16
• 1.3.2 硅微粉的应用16-18
• 1.4 油页岩渣综合利用研究进展18-21
• 1.4.1 油页岩渣的主要成分18
• 1.4.2 油页岩渣的危害18
• 1.4.3 油页岩渣的应用18-21
• 1.5 碳化硅的研究21-24
• 1.5.1 碳化硅的制备方法21-23
• 1.5.2 碳化硅的应用23-24
• 1.6 研究目的和内容24-26
• 第2章 实验原料及表征手段26-32
• 2.1 实验原料26-30
• 2.1.1 粉煤灰酸溶渣26-27
• 2.1.2 硅微粉27-29
• 2.1.3 油页岩渣29-30
• 2.2 样品的表征手段30-32
• 2.2.1 X射线衍射分析30
• 2.2.2 扫描电镜测试30-31
• 2.2.3 傅里叶变换红外光谱分析31
• 2.2.4 热重分析31
• 2.2.5 粒度分析31-32
• 第3章 粉煤灰酸溶渣制备碳化硅粉体及其性能研究32-44
• 3.1 粉煤灰酸溶渣制备碳化硅粉体32-34
• 3.1.1 粉煤灰酸溶渣的制备32-33
• 3.1.2 碳化硅粉体的制备33-34
• 3.2 不同制备条件对碳化硅粉体产物的影响34-38
• 3.2.1 反应温度对产物碳化硅粉体的影响34-35
• 3.2.2 炭黑和粉煤灰酸溶渣用量比对碳化硅粉体的影响35-37
• 3.2.3 催化剂含量对产物碳化硅粉体的影响37-38
• 3.3 碳化硅粉体的结构表征38-41
• 3.3.1 红外谱图分析38-39
• 3.3.2 粒度分析39-40
• 3.3.3 合成条件对样品的形貌影响40-41
• 3.4 本章小结41-44
• 第4章 硅微粉制备碳化硅粉体及其性能研究44-54
• 4.1 硅微粉制备碳化硅粉体44-45
• 4.1.1 碳化硅粉体的制备44-45
• 4.2 不同制备条件对碳化硅粉体产物的影响45-50
• 4.2.1 反应温度对产物碳化硅粉体的影响45-46
• 4.2.2 炭黑和硅微粉用量比对产物碳化硅粉体的影响46-48
• 4.2.3 催化剂含量对产物碳化硅粉体的影响48-50
• 4.3 碳化硅粉体的结构表征50-53
• 4.3.1 红外谱图分析50
• 4.3.2 粒度分析50-52
• 4.3.3 合成条件对样品的形貌影响52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 油页岩渣制备碳化硅粉体及其性能研究54-64
• 5.1 油页岩渣制备碳化硅粉体54-55
• 5.1.1 碳化硅粉体的制备54-55
• 5.2 不同制备条件对碳化硅粉体产物的影响55-58
• 5.2.1 反应温度对产物碳化硅粉体的影响55-56
• 5.2.2 炭黑和油页岩渣用量比对产物碳化硅粉体的影响56-58
• 5.3 碳化硅粉体的结构表征58-61
• 5.3.1 红外谱图分析58-59
• 5.3.2 粒度分析59-60
• 5.3.3 合成条件对样品的形貌影响60-61
• 5.4 本章小结61-64
• 第6章 结论64-66
• 参考文献66-74
• 作者简介74-76
• 致谢76

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本文编号：950797