非金属矿物粉体表面改性技术进展

表面改性是非金属矿深加工的主要技术之一，对提高非金属矿产品的应用性能和应用价值至关重要。本文从粉体表面改性方法、工艺、设备、表面改性剂及其配方等方面综述了非金属矿物粉体表面改性技术现状，从表面改性工艺与设备、改性剂及其配方、层状硅酸盐矿物的插层以及表面无机复合改性等方面综述了非金属矿物表面改性技术的最新进展；并对发展前景和发展趋势进行了展望。     

碳化硅粉的球磨整形研究

采用机械球磨法对不规则形状碳化硅粉体进行了整形研究。分析了三种不同粒径碳化硅粉体在不同球磨时间下,碳化硅粉体的形貌、圆度、粒径大小及分布的变化,并进一步对比分析了整形前后碳化硅粉烧成坯体的表观形貌变化,确定了碳化硅粉的最佳球磨时间。结果表明:随着机械球磨时间的延长,碳化硅粉体的粒径先减小后缓慢增大,即碳化硅粉体团聚程度加重,出现了球磨极限;碳化硅粉体的圆度值有所减小,即整形后碳化硅颗粒球形度更高;碳化硅粉体的粒径分布变窄,粒径更为均一;且整形后烧成坯体的颗粒外形更为圆滑;因此,碳化硅粉机械整形的最佳球磨时间为40 h。     

纳米粉体在水性介质中的分散及改性技术

水性纳米涂料是纳米涂料研究的主流方向 ,但纳米粉体在水性纳米涂料中的分散较困难。阐述了纳米粉体在水性纳米涂料中的分散和表面改性技术 ,简单介绍了分散和表面改性的机理和研究进展 ,最后探讨了水性纳米涂料目前研究中存在的问题     

颜料用片状粉体

片状粉体由于其特有的性质而广泛应用于颜料行业。总结了云母珠光颜料、金属颜料及片状氧化物颜料的制备方法及产品特性 ,分别制备了二氧化钛包覆的云母、片状铜锌合金粉、片状铝粉、片状氧化铝、氧化硅及氧化钛等 ,研究表明 ,人工合成片状粉体并进行表面改性对于片状粉体新产品的开发具有重要的意义     

非金属矿工业中表面改性及应用效果

由于非金属粉体深加工技术的迅速发展,为有机高分子制品行业提供了选择和探索的多种条件,也引导和促进了非金属行业的持续性发展,使我们加强了非金属深加工产口及应用技术的开发。为此我们应该把非金属粉体表面改性向功能型、专用型及高附加值型转化,以达到产品升级的目标。本文对硅烷偶联剂的结构、作用机理及选择的原则进行了论述,同时也对表面改性的工艺及改性设备的确定与选择方面作了探讨。     

天然硬石膏粉体的改性研究

硬石膏作为一种无机粉体填充到树脂中可以有效改善其产品性能,并能降低成本。研究硅烷偶联剂表面有机化改性天然硬石膏粉体,通过改性前后硬石膏粉体与二甲苯有机溶剂的相容性实验、红外分析及表面接触角与表面能分析对改性效果进行评价分析。     

CaCO_3的表面改性及其填充废旧聚乙烯的研究

本文采用硬脂酸对碳酸钙粉体进行表面改性,将粉体按一定比例加入到废旧聚乙烯中,讨论了复合材料拉伸强度和冲击强度的变化。并采用碳酸钙/滑石粉共复合体系填充废旧聚乙烯,研究其对复合材料力学性能的影响。     

电气石等粉体表面改性的研究进展

综述了电气石粉体和部分表面具有羟基官能团的无机粉体材料表面有机改性方法的研究现状,并提出了电气石粉体表面有机改性及应用尚待研究的课题。     

纳米SiO_2包覆硅灰石粉填充改性聚丙烯的研究

通过实验制得纳米SiO2 包覆硅灰石粉 ,然后采用偶联剂进行表面处理。通过对聚丙烯(PP)的填充改性 ,将这一新型无机复合粉体与同样经偶联剂表面处理的传统的单一硅灰石矿物粉体填料进行了比较。结果表明 ,纳米SiO2 包覆硅灰石 ,填充改性聚丙烯 ,可同时达到增强、增韧的目的 ;且可大大提高填充量 ,从而降低产品成本。同时 ,从两相结合界面的结构形貌出发 ,解释纳米SiO2 包覆硅灰石粉在基体树脂聚丙烯中填充改性的作用机理     

改性重质碳酸钙颗粒表面包覆结构的探讨

研究了经油酸和TTS两种改性剂处理的重质碳酸钙粉体在液体石蜡中的分散现象,建立颗粒表面包覆结构的物理模型,分析了改性重钙粉体在液体石蜡中分散的热力学原理,对改性颗粒表面包覆结构的变化与改性剂种类、改性剂的添加量之间的关系进行了较为深入的探讨。     

45钢表面激光熔覆铁基合金涂层的显微组织与滑动磨损性能

激光熔覆作为一种新的表面改性技术,在耐磨、抗蚀等涂层制备方面显示出良好的应用前景。利用铁基合金在45钢表面进行激光熔覆,熔覆的功率选为2.5kw,粉末涂层的厚度1.5mm,进行二次重叠熔覆。将熔覆层磨平后与配副在油润滑条件下进行环块接触滑动磨损实验。结果表明,采用扫描电子显微镜对磨损表面形貌和熔覆层组织进行分析,发现油润滑条件下加入碳化物的熔覆层的耐磨性比纯基体粉有很大提高,在加入WC等碳化物后,硬度也有一定的提高。伴随着碳化物的加入,对于Ni含量少的配比,虽然硬度高,但可以看到细微裂纹,而适量的Mo的加入可以很好的阻止裂纹的出现,同时,二次熔覆后的裂纹明显比第一次熔覆后的多。     

重钙及碳化硅掺量对不同硅酸盐水泥基自流平性能的影响

主要讨论了重钙粉和碳化硅微粉两种矿物填料及相应掺量变化对不同种类硅酸盐水泥基自流平砂浆流动度和早期强度的影响。测试了自流平砂浆的流动度、抗折强度、抗压强度及粘结强度。实验结果表明,以PO52.5普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,重钙粉与碳化硅微粉以质量比3:1配合使用时自流平砂浆综合性能最好。     

建筑垃圾再生骨料吸水性能改善试验研究

建筑垃圾再生骨料较高的吸水率限制了其广泛应用。对再生骨料进行表面改性,使其吸水率与天然材料接近,是提高建筑垃圾资源化利用的一条技术途径。以球磨微损破碎再生骨料为研究对象,采用稀盐酸浸泡、化学浆液和水玻璃溶液浸泡三种表面改性处理方法,结果表明:盐酸浓度为2%,浸泡时间为60 min,再生骨料吸水率为2.97%,较未处理的降低了24.6%;采用硅酸盐水泥浆+10%硅粉,水胶比为0.8,浸泡时间为5 min,再生骨料的吸水率为2.42%,较未处理的降低了38.6%;水玻璃溶液浓度为5%,浸泡时间为5 h,再生骨料吸水率为2.11%,较未处理的降低了46.4%。三种方法均能有效改善再生骨料吸水性能,综合考虑处理效率,采用硅酸盐水泥浆+10%硅粉处理效果最好。     

玻化微珠保温砂浆憎水性改善研究

介绍了三种改善玻化微珠保温砂浆憎水性能的措施:玻化微珠本身进行表面憎水改性处理,在玻化微珠保温砂浆中掺有机硅憎水剂,以及在玻化微珠保温砂浆表面喷涂液态憎水剂。     

陶瓷纤维在金属增强作用中的要求及类型

介绍了金属基复合材料的发展 ,阐述了铝纤维、碳化硅纤维及碳纤维在金属基复合材料中的应用 ,指出金属基复合材料具有耐高温性、耐磨损、抗老化等特性。     

硅藻土/竹炭复合材料的制备及孔结构表征

本研究以竹炭为主要原料,添加硅藻土,以硅铝复合物为粘结剂,经粘结造粒、表面包覆改性、高温煅烧等工艺,制备了一种新型硅藻土/竹炭复合材料。采用氮吸附法对其孔结构进行表征,结果表明,BET比表面积为142.563m2/g,总孔容为0.156cm3/g,相比竹炭,比表面积有所降低,但总孔容却提高了43.12%,意味着吸附容量增大了;孔隙分布也较合理,微孔率、介孔率和大孔率分别为44.23%、32.05%和23.72%,克服了硅藻土和竹炭孔径分布过窄的缺点。由此表明在竹炭中添加硅藻土制备介孔率高、孔径分布均匀、吸附容量大的吸附材料是一种可行的方法。     

新型硅基纳米杂化防污防腐剂

分别利用溶胶.凝胶法和水性纳米粒子的表面改性技术研制了两种新型的醇性和水性硅基纳米杂化材料,并用IR和TEM对其进行了表征,研究了前驱体有机硅摩尔比例及硅烷偶联剂RSi(OEt)3,中的烷基R对涂膜疏水防污防腐蚀性能和硬度的影响.结果表明,适量的辛基三乙氧基硅烷改性的醇性和水性杂化材料具有较好的疏水性和硬度,探讨了它们在几种常见底材中的应用.     

有机硅材料改性泥岩物性变化规律研究

 以新生代煤系地层中的泥岩作为研究对象,对泥岩进行有机硅材料改性试验。采用静态水接触角法、液氮等温吸附、自由膨胀试验、扫描电镜能谱分析以及常规岩石力学强度试验等物理化学测试手段对比分析泥岩改性前后疏水性、孔裂隙、胀缩性、微结构及物理力学特征等物性变化规律,并分析有机硅改性泥岩的改性机制。结果表明：(1) 有机硅材料可有效改变泥岩的表面结构与性质,岩样表面水滴润湿角由8.51°增至113.34°,由亲水性变为憎水性。(2) 改性后孔裂隙形态变化不大,但总量明显减小,氮气吸附量由26.488 2 cm3/g减少至9.477 3 cm3/g,BET比表面积由13.029 8 m2/g减少至2.856 4 m2/g,孔隙最大孔径由150 nm左右减小至110 nm左右。(3) 岩样自由膨胀率由3.54%减少至0.51%。(4) 改性后岩样化学元素组成比例发生了较大变化,碳元素的大量增加和硫元素的出现表明改性材料已渗入岩样内部。(5) 改性后岩样的强度显著增加,其中单轴抗压强度由9.3 MPa增至26.05 MPa,抗拉强度由1.69 MPa增至3.22 MPa。     

纳米材料对水泥材料耐火性能的改良研究

为了改善建筑水泥墙板结构的耐火性能,利用纳米材料—微硅粉和碳纤维作为外掺料应用于改性研究。以标准砂与硅酸盐水泥质量比为2∶1制备试件,测试抗压强度、抗折强度、耐火性、干缩率并分析微观形貌。结果表明,微硅粉和碳纤维在提高水泥墙板材料抗压和抗折强度的同时,也改善了材料的耐火性能;双掺微硅粉和碳纤维含量为3%和2%的水泥墙体具有最优的耐火性能,燃烧试验后的质量损失为0.64%,比参照组烧失量降低了85%;从水泥基改性材料微观形貌发现,超细硅粉颗粒的填充效应是材料强度性能提升的主要原因,碳纤维的粘结作用和表面反应是耐火性能提高的主要原因。     

表面改性对光固化3D打印Al2O3陶瓷性能的影响

陶瓷粉体表面改性是一种改善陶瓷浆料流变性能的有效方法,已应用于光固化3D打印用Al2O3陶瓷浆料的制备,然而目前鲜有关于表面改性对光固化3D打印Al2O3陶瓷烧结体性能影响的研究报道。本文采用油酸对Al2O3陶瓷粉体进行表面改性处理,利用光固化3D打印技术制备Al2O3陶瓷,研究表面改性对Al2O3陶瓷浆料流变性能、固化性能和Al2O3陶瓷烧结体力学、热学性能和微观结构的影响。结果表明:1)表面改性可降低Al2O3陶瓷浆料的粘度;2)表面改性可提升Al2O3陶瓷浆料的打印精度;3)表面改性可提升Al2O3陶瓷晶粒尺寸分布均匀性、增大Al2O3陶瓷晶粒尺寸、减少晶界处气孔数量,继而提升Al2O3陶瓷的弯曲强度、可靠性与热导率。