邛崃高岭土熔盐法制备莫来石晶须兼对其分散性的研究

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邛崃高岭土矿产资源丰富,埋藏浅,易于开采,属砂型高岭土,易于加工提纯,具广阔的开发利用前景。莫来石晶须具有耐高温、高温强度较大、抗氧化、抗热震性能较好、热膨胀系数较小等优异性能,是一种优异的复合材料增强增韧剂。利用邛崃高岭土低温制备莫来石晶须,将矿产资源优势转化成经济优势,提高高岭土利用价值,具有重要的学术研究意义和实际应用价值。论文以邛崃高岭土为基本原料,通过添加硫酸铝,以硫酸钠为熔融介质,采用熔盐法制备了莫来石晶须。利用XRF、XRD、SEM等现代测试分析技术研究了原料配比、粉料粒度、反应温度及保温时间对莫来石晶须性能的影响,优化了制备工艺条件,分析了莫来石晶须的分散性及其影响因素,初步探讨利用高岭土工业化生产莫来石晶须的可行性,取得了如下主要成果:(1)以邛崃高岭土为基本原料,通过添加硫酸铝,并以硫酸钠为熔融介质,采用熔盐法,在900℃特低温度条件下制备了性能优良的莫来石晶须。(2)莫来石晶须的较佳制备工艺条件为:粉料粒度60200目、Al2O3/SiO2摩尔比6:5、(-2μm高岭土+Al2(SO4)3):Na2SO4质量比1:1.2、煅烧温度900℃,保温2小时。(3)熔盐法制备莫来石晶须的生长机理遵循液—固生长机理,所制备的莫来石晶须呈长柱状,直径约100nm,长度约为2μm,长径比约20,晶须含量可达88%。(4)莫来石晶须的分散性研究结果表明,分散剂的浓度、pH值对晶须的分散效果影响很大,实验选用的四种分散剂均对莫来石晶须的分散性有较明显的改善,各分散剂使用的最佳浓度和pH值分别为:SHP0.2mg/ml、pH值11,SPP0.3mg/ml、pH值10,PEG6.0mg/ml、pH值6,Tween806.0mg/ml、pH值6。
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