纤维水镁石（FB）的污染特性研究

本文对陕南某矿山世界上最大的唯一产出工业纤维水镁石生产环境中的粉尘污染源，污染物特征，矿区粉尘特征及纤维水镁石气溶胶的运动特性进行研究，对粉尘运动动力、大气污染扩散、沉降及在水体中的运动与污染进行分析和计算。选矿厂单源污染半径４００～５００米，最大着地浓度２０ｍｇ／ｍ￣３，最大污染半径２．３ｋｍ。多源坡向污染半径４～１０ｋｍ。纤维水镁石粉尘在水体中溶解导致水体污染及化学成分、ＰＨ值、矿化度的变化和上升。     

水镁石矿物在有机酸体系中的溶解性试验研究

在模拟人体温度３７℃条件下,进行水镁石—有机酸体系的溶解试验研究,结果表明,水镁石在有机酸中表现为极大的溶解潜力,２４小时内的溶解率达５０－８０％,说明水镁石在有机酸中的耐蚀性较差,粒状水镁石溶解率与酸浓度呈线性关系,并发现纤维状水镁石比粒状水镁石具有更强的耐蚀能力。     

水镁石纤维路面混凝土路用性能

通过力学试验和扫描电镜微观分析,对水镁石纤维的适用性以及水镁石纤维混凝土制备关键参数进行了优化试验,并对水镁石纤维混凝土与普通水泥混凝土的力学性能、疲劳、耐磨性和抗冻性的试验结果进行了对比分析。结果表明：水镁石纤维适用于路面混凝土;水镁石纤维湿法掺加工艺优于干法,外加剂优选为引气作用较强的D型减水剂,水镁石纤维最佳掺量（质量分数）为4%;水镁石纤维混凝土较普通水泥混凝土在抗弯拉强度提高的同时,刚度降低,韧性上升,耐疲劳与抗冲击等动力学性能均有改善,抗冻、抗渗、耐磨、抗腐蚀等性能均有一定幅度的提高;纤维的阻裂机制、增强作用和微集料效应,提高了水镁石纤维混凝土路面的耐久性能。     

纤维水镁石对水泥硬化浆体力学性能的影响

采用SEM,XRD和电阻率测定仪研究了纤维水镁石对硅酸盐水泥硬化浆体的力学增强机理.结果表明,由于添加具有高拉伸强度和高杨氏模量的纤维水镁石,在水泥硬化浆体原有网络结构的基础上又建立了一个新的网络结构,改进了基体材料的界面结构,同时,纤维水镁石和水泥基体材料同属极性物质,在水化开始后水镁石纤维表面被水化产物C-S-H凝胶所覆盖,表明其具有良好的物理相溶性,这种双重作用提高了水泥硬化浆体的物理力学性能.     

Structural characteristics,dispersion, and modification of fibrous brucite

Fibrous brucite has very unique structure and physical properties. Brucite fibers were exfoliated into single nanofibers by using dioctyl sodium sulfosuccinate (AOT) as a dispersant through mechanical agitation and ultrasonic dispersion; and then, the nanofibers were modified by stearic acid and (3-aminopropyl)triethoxysilane (γ-APS) compound modification agent. The nanofibers were characterized by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and thermal gravimetric analysis. It is found that AOT has good effect on the dispersion. The single fiber has a consistent morphology, and fibrous brucite is dispersed and modified without destroying the crystal structure. Infrared and thermal analysis shows that the surface modification of fibrous brucite is achieved by forming chemical bonds between the coupling agent and magnesium hydroxide.     

陕南水镁石纤维（FB）的物理性质研究

水镁石纤维是天然产出的、罕见的高镁实心纤维。其抗拉强度为９５×９．８１×１０￣６Ｐａ，弹性模量为１．５～２．０×９．８×１０￣９ｐａ，显微硬度为７０～２４０，密度为２．４４～２．４８ｇ／ｃｍ￣３。电阻率为３×１０￣５Ω．ｍ～６．１×１０￣７Ω．ｍ，介电常数为４．７～７．２，磁化系数为１１．５～１５．５ｃｍ￣３／ｇ。耐热区间为４５０～４８０℃，导热系数为０．１３１ｗ／ｍ·ｋ，热膨胀系数为５．７～８．８×１０￣（－７）ｍ／℃，热容为１．２６Ｉ／ｇ，热解焓为１９．６ＫＪ／ｍｏｌ。Ｎｅ＝１．５７５～１．５７７，Ｎｏ＝１．５５２～１．５５６，白度７３．５％。本文还讨论了上述物理性质的各种变化、影响因素及其应用。     

水镁石的硅烷偶联剂表面改性

探讨了4种硅烷偶联剂对聚丙烯(PP)/水镁石(BC)复合材料性能的影响.结果说明硅烷偶联剂均可提高材料的力学性能,m(PP):m(BC):m(KH-550)=50:50:3材料的拉伸强度和冲击强度比m(PP):m(BC)=50:50分别提高34.9%和91.5%.SEM显示偶联剂改善了PP/BC体系的相容性;POM表明偶联剂激活了异核结晶的晶核,增强了PP在BC表面的异核结晶作用,使晶球的大小分散趋于更小更均匀.流变性能测试结果表明,硅烷偶联剂是该体系的润滑剂.各种实验表明KH-550效果最好.     

机械力化学/晶化法合成纳米水滑石

以水镁石、Al(OH)3和Na2CO3为原料,采用机械力化学/晶化法合成纳米水滑石,研究了干磨时间、球磨转速和球料质量比对水滑石晶体结构的影响,并采用XRD和FE-SEM等手段对水滑石的晶体结构和表观形貌进行表征.结果表明,干磨时间、球磨转速和球料质量比的增加均有利于纳米水滑石的形成,但当超过适宜实验参数,继续增加时就会有杂相生成;在干磨时间为6 h,湿磨时间为2 h,球磨转速为250 r/min,球料质量比为50的条件下得到的纳米水滑石晶型完整单一,具有规则的六边形结构,平均晶粒粒径约为40nm.     

水镁石制取高纯氧化镁的研究

采用氯化铵溶液直接与水镁石进行复分解浸出反应先得到氯化镁浸出液,同时用水吸收反应产生的氨;然后将氯化镁浸出液与回收的氨进行沉镁反应得到中间体氢氧化镁,最后将氢氧化镁在900℃高温下煅烧制取高纯氧化镁,沉镁反应过程中生成的氯化铵可循环使用.研究了水镁石浸出过程中各因素对镁浸出率的影响,当浸出温度为110℃,液固比8∶1,浸出时间为60 min时,镁浸出率达90%以上.通过控制氯化镁溶液与氨反应的温度及pH值等条件,可得到过滤、洗涤性能好的Mg(OH)2中间体,滤饼含水率仅12%,经高温煅烧得到的氧化镁纯度达99.92%.     

天然水镁石粉填充聚丙烯阻燃性能研究

用天然水镁石粉末填充聚丙烯塑料之中,氧指数的测定和水平燃烧实验研究。结果表明,当水镁石填充量达到４０份时,ＰＰ／水镁石复合材料可作阻燃材料使用,当水镁石填充量达到６０份时,ＰＰ／水镁石复合材料可作难燃材料使用。进一步研究证明,水镁石填充量达到４０份以上时,具有良好的消烟性能,不会造成二次污染,残炭量的测试得出与氧指数相一致的结论。