ppt 硅藻土

硅藻土基复合材料的制备及其研究
材料工程SJ1378班 孙虹烨 黄志焕
提纲

一 硅藻土简介 二 课题研究的内容和目的 三 硅藻土基多孔材料的制备 四 硅藻土基纳米材料 五 现阶段的成果与存在的问题
硅藻土

硅藻土是一种生物成因 的硅质沉积岩，主要由 古代硅藻和一部分放射 虫类的硅质遗体等组成， 其化学成分主要是SiO2, 含有少量的Al2O3、 Fe2O3、CaO、MgO、 K2O、Na2O、P2O5和有 机质。

工艺流程


造孔剂：为了提高陶瓷的气孔率，扩大比表面 积。但是若过量，使得材料强度降低。因此要 控制添加比例。主要有天然有机细粉、石墨、 CaCO3等 粘结剂：提高坯体的强度，防止粉末偏析并起 到黏结作用。常用的粘结剂有水玻璃、聚四氟 乙烯、聚乙醇等
工艺流程

球磨：目的是使颗粒磨细，是固体分散均匀。 混合：将各种原料以适当的细度和适当的比例 充分混合。若比例搭配不当，则会影响其成型。 成型：目的是泥料制成所需要的尺寸、形状的 坯件，且坯体应尽可能质地均一。陶瓷常用的 成型方法有可塑法和注浆法等。
工艺流程

烧结： 硅藻土的烧结过程主要发生在10001250℃，随着温度的升高，孔隙率下降，体 积密度上高。也可以加入轻质碳酸钙等降低硅 藻土的烧结温度。
硅藻土基纳米材料

我们可以在硅藻土上负载上TiO2、MnO2等具 有可降解有机物的纳米粒子使其变成功能陶瓷 来生产使用。可用作各类装修和装饰材料、废 水处理、净化空气等方面。
图1 硅藻土宏观形貌
硅藻土
天然硅藻土微孔 密集，堆密度小， 比表面积大。因 此本身具有较强 的吸附能力和过 滤性能。
图2 硅藻土的微观形貌
课题研究的内容与目的
硅藻土本身虽然可以作为吸附材料用以除 去水中，或者空气中的有害粒子，但是天然的 硅藻土因存在这杂质和结构的缺陷，吸附能力 发挥受到限制，这也是其在用作环保材料上具 有一定的局限性，因此对其实施改性，十分必 要。 本课题对硅藻土进行改性，以硅藻土为原 料，添加粘结剂，造孔剂，负载上有功能性的 粒子，将其制备成为复合材料，对其进行研究。
测试方法
要测定所制成材料的性能，可从以下几个方面来测试： 1 吸水率和显气孔率的测定 2 抗弯曲强度 所用仪器为电子万能试验机 3 XRD 得出主要的晶相组织成，从而分析原来在烧成过 程中的反应，及怎样形成晶相的 4 SEM 观察复合材料的微观结构、孔洞的大小及规整性。

研究成果


郑水林等利用硅藻土为基体，负载上纳米TiO2, 利用TiO2的光催化作用，用作废水处理、空气 净化、石油污染物的清除等多领域。 诸爱珍等用处理好的硅藻土，5%的轻质碳酸 钙，5%的轻质碳酸镁，造孔剂为混料，加入 水玻璃和聚乙烯醇溶液，采用半干压成型法造 粒，成型，烧成。烧成温度为1050-1150℃制 成硅藻土基多孔陶瓷。
环保壁材
硅藻土过滤器材
存在的问题

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虽然我国硅藻土资源多，但其优质的硅藻土矿床较少， 使用时需对其进行提纯。 天然硅藻土存在杂质和结构缺陷，吸附能力的发挥受 到限制，需要对其进行改性。 硅藻土产品档次低，且产品品种比较单一，以硅藻土 为原料制备功能材料的研究更显不足，许多优质的硅 藻土作为原料出售或出口，造成大量不可再生的优质 矿产资源的浪费。
硅藻土基多孔材料的制备
坯体原料选择 球磨 混合 压制成型
样品的检测
烧成
干燥
图3 多孔材料的生产工艺流程图
工艺流程
坯料的选择 硅藻土改性： 1、 焙烧改性：将适量过筛硅藻土置于陶瓷坩埚， 放入马弗炉中在不同温度下焙烧60分钟。 2、 酸洗改性：将适量过筛硅藻土放入不同浓度 的盐酸容易中，在水浴锅中加热60分钟。