改性钛酸锂负极材料的研究进展
2019-03-08 09:05:26
现在，嵌锂碳材料因为具有杰出的循环稳定性、抱负的充放电渠道和较高的性价比，常被作为锂离子电池负极材料。但因为碳电极的电位与金属锂的电位很挨近，当电池过充时，在碳电极表面易分出锂枝晶而发作短路;当温度过高时，易引起热失控，且锂离子在进行重复脱嵌的进程中，会使碳材料结构遭到损坏，致使容量衰减。因而，寻觅能在碳负极电位稍正的电位下嵌入锂，且具有高比容量、安全可靠的新式负极材料，成为极有含义的课题。钛氧基类化合物也是现在研讨得比较多的一类负极材料，包含TiO2、LiTi2O4、Li4Ti5O12、Li2Ti3O7以及它们的掺杂改性材料。其间运用尖晶石型Li4Ti5O12作为负极材料，近年来成为国内外研讨的热门。
改性
尖晶石型钛酸锂尽管具有许多优秀的功能，但也存在缺陷，如:电子电导率低，大电流放电易发生较大的极化等，约束了其商业运用。因而，对Li4Ti5O12进行改性成为现在的研讨要点。研讨者选用纳米化、引进导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等办法，对Li4Ti5O12进行改性，进步导电性和倍率功能，坚持高可逆容量和杰出的循环稳定性。
纳米化
Li等以TiO2和LiOH为质料，经过低温水热反响制得纳米管(线、棒、带)状钛酸，并以此为前驱体参加LiOH，进行锂离子交流反响制备了形状可控、电化学功能优秀的纳米管、线状Li4Ti5O12。测验标明，与选用传统高温固相法制备的钛酸锂材料比较，水热组成法制备的材料，电荷转移阻抗及动力学数据都得到了改进。
Chen等经过水热反响法，运用CTAB作为模板，以水溶性的钛的复合物[NH4+]4、[H+]2、[Ti4(C2H2O3)4(C2H3O3)2(O2)4O2]6-作为钛的前驱体，制备了层状介孔网状结构Li4Ti5O12。
Jin等经过固相组成法，选用比表面为250m2g-1的锐钛矿TiO2作为前驱体，制备了尖晶石型Li4Ti5O12纳米颗粒，粒径散布为50~100nm。XRD和TEM测验了Ti02到Li4Ti5O12的相及描摹的改动，电化学功能测验研讨了纳米化Li4Ti5O12的倍率功能和循环稳定性。
引进导电碳
引进导电碳能够进行碳包覆和碳掺杂。碳包覆是一种将含碳增加物进行热分化，从而在颗粒表面涣散或包覆导电碳，以充任导电桥的改性办法;碳掺杂行将碳粉以必定的份额与质料进行均匀混合后再进行高温焙烧。在制备Li4Ti5O12的进程中增加碳，可使反响前驱体更为严密、均匀的混合，进步材料的导电性，下降电阻、极化，进步电池的能量密度。
Cheng等选用热蒸腾分化，在Li4Ti5O12表面包覆了均衡的石墨化碳，在其研讨进程中，C首要起进步电导率的效果。Hun等选用固相组成法，运用纳米孔状球形TiO2, Li2CO3和沥青作为质料，制备了高振实密度的C- Li4Ti5O12颗粒，并研讨了碳包覆用量对材料的物理化学功能和电化学功能的影响。
Jian等人选用溶胶-凝胶法以TiOCl2、NH3、Li2CO3和导电碳黑为质料组成了球形Li4Ti5O12/C复合材料，并对材料进行了TG/DSC、SEM、XRD、BET比表面积分析、激光粒度分析、振实密度测验和电化学测验。
金属元素掺杂
对Li4Ti5O12进行金属掺杂的首要意图是进步材料的导电性，下降电阻和极化。
金属离子掺杂
(1) Li 位掺杂
Chen等用Mg2+一部分替代制备了Li4-xMgxTi5O12尖晶石型材料。XRD图谱显现Mg2+进入了四面体8a和八面体16c方位。
(2) Ti位掺杂
Yi 等选用固相组成法制备了Mo6+掺杂的Li4Ti5-xMoxO12(0≤x≤0.2)材料，进行了XRD、RS、SEM、CV、EIS和充放电测验。结果标明，Li4Ti5-xMoxO12归于纯相结构，可是当x≥0.1时，能够观察到几个杂质峰的存在。Mo掺杂没有改动材料的电化学反响进程和Li4Ti5O12的尖晶石结构。
金属单质掺杂
Li等选用了一种简易、绿色的办法，使钛的乙醇酸盐在LiOH溶液中转化，组成了介孔Au/Li4Ti5O12球形材料。与Ti02前驱体比较，钛的乙醇酸盐具有以下优势:(1)反响快且易于制备，(2)直接与LiOH进行反响，而不会引进Ti02杂质。在组成的进程中，仅存在和EG混合溶剂的化学糟蹋，而这些溶剂可经过蒸馏，收回利用到下次的组成进程中。
金属氧化物掺杂
Yan等经过把不同量的纳米一SnO2装载在Li4Ti5O12上，得到了电化学功能优异的复合材料Li4Ti5O12-SnO2。
阴离子掺杂
Qi等经过固相反响法组成了Br掺杂的尖晶石型Li4Ti5O12-xBrx(0≤x≤3)材料，研讨了Li4Ti5O12-xBrx(x=0,0.05,0.2,0.3)材料的结构和电化学特性。
复合改性
纳米化和碳包覆掺杂
Zhu等报导了一种简易的制备进程，经过碳包覆进程和喷雾干燥办法，制备了碳包覆Li4Ti5O12纳米孔状微球(CN-Li4Ti5O12-NMS)。经过碳包覆纳米级的开始颗粒得到微米巨细的二次球形材料。纳米级的开始颗粒和纳米厚度的碳包覆层连同内部纳米孔状结构，较好地进步了材料的比容量。
结语
综上所述，本文论述了纳米化、引进导电碳、金属元素掺杂、阴离子掺杂以及复合改性等办法对钛酸锂材料进行改性的研讨近况。对材料进行纳米化时，较小的粒径既有利于电子传输，进步材料的电子传输才能，还有利于缩短锂离子的分散途径，进步锂离子的分散才能;引进导电碳进行掺杂和包覆时，在电极上形成了有用的导电网，进步了材料的电子电导率，改进了循环和倍率功能;对钛酸锂进行金属元素掺杂时，适量的掺杂，能够下降电荷搬迁阻抗，进步材料的电功能，但是掺杂量过多，会下降样品的比容量;在对材料进行纳米化和碳包覆掺杂复合改性时，结合了纳米化和导电碳的长处，不只进步了锂离子的分散才能，并且还在电极上形成了有用的导电网，进步了电子电导率;在复合离子掺杂时，Al3+进步了材料的可逆容量和循环稳定性，而F-却下降了可逆容量和循环稳定性。
熟石膏粉
2019-01-03 09:36:39
熟石膏粉 在建筑业中用作建筑物墙面的粉刷材料、抹面材料及用于制作熟石膏预制件，可制成各种规格的石膏板、楼房隔墙、天花板及其他各种石膏预制件等；在陶瓷工业中用于制作各种陶瓷模具；在铸造工业中用于制造作铸模；在医学上用于制造牙科模具或外科手术固定等。在工艺美术中可作艺术塑像等。
利用表面改性改善云母钛珠光颜料性能
2019-02-15 14:21:24
云母钛珠光颜料是一新式的非金属装修性颜料。它是以云母粉为基材，其表面包覆一层高折射率的金属氧化物通明薄膜制成。经过光的干与或反射发作出从柔软缎面到耀眼闪耀不同斑驳颜色的珠光光泽。1963年由杜邦公司开发的这种新式珠光颜料，因为具有耐候性、无毒、耐酸、耐碱、不导电、不导磁、化学性质安稳等优秀特性而得到迅速开展，广泛运用在汽车工业、涂料、塑料、皮革、油墨印刷、陶瓷及化妆品、玩具、橡胶、装修品等范畴。 现在，跟着云母珠光颜料运用规模扩展，对其功用进步出更高要求，因为其隐瞒力、上色性、通明性、安稳性及耐光性都有不尽人意之处，在运用上遭到必定约束，所以，改进其功用是现在珠光颜料研讨的首要方向。 无机材料表面改性是近年来材料学科范畴内新呈现的一种高新技能，它经过物理、化学、机械等办法改动其表面性质。人们运用这些改性原理对开发高档次云母珠光颜料进行深化研讨。2 云母钛珠光颜料功用改进的办法2.1 改进隐瞒功用的多覆层结构 前期开发的云母珠光颜料以单覆层结构为主，技能比较老练，因为单覆层结构隐瞒功用较差，在某些特定场合运用上有必定的约束，因而人们研发了多覆层结构。这种多覆层结构具有多层无色通明膜，它兼有本性金属氧化物膜和纳米级金属微粒的一起作用，既可对光线发作干与作用得到珠光作用，又可对光线发作强散射作用得到金属光泽，进步了隐瞒才能。其组成进程如下： 云母→云母悬浮液→包覆二氧化钛→低温无氧煅烧→包覆Cr（OH）3 其间低温无氧煅烧是在200℃以下氩气环境中进行的，云母表面TiO2膜表面的Ti被还原为贱价钛的氧化物和金属钛。TiO2膜上再包覆一层Cr（OH）3膜，在TiO2和Cr（OH）3膜之间还堆积一层呈斑驳状散布的贱价钛氧化物和金属钛。这种三覆层的云母珠光颜料具有较高的隐瞒力和上色才能，但珠光作用与双覆层云母珠光颜料比较有所下降。为处理这个问题，现在选用的办法是，添加金属氧化物膜的通明度或掩盖两层较厚的无色通明金属氧化物膜。别的还有关于四覆层及多覆层珠光颜料的报导。2.2 改进珠光颜料的安稳性 珠光颜料易受紫外线照耀和湿气的两层作用而遭到损坏，美国专利报导了经改进的珠光颜料光泽安稳性好，颜色纯粹。该颜料的制法如下： 以金属氧化物TiO2包覆的云母片为根底，将其涣散在水中制得料浆，然后渐渐参加一种或多种含有溶解的金属盐或混合物溶液（如氯化甲基酸铬和Na2HPO4•2H20），调理PH值为4-7，在堆积剂（FeS04•7H20）作用下将金属盐堆积在颜料表面，经过滤洗刷，130℃枯燥，所得颜料纯洁无附聚物，包膜细密，其安稳性显着优于原始的珠光颜料。[next]2.3 改进通明性和上色力 对经包膜的云母片珠光颜料来说，堆积在云母片上金属氧化物的质量，尤其是堆积物的晶体巨细对光散射程度起着关键作用。假如晶体太小，则珍珠光泽和搅扰色就会消失，珠光颜料通明性和上色力就会下降，依据光学理论，当颗粒巨细降到可见光波长的一半后，光就穿透颗粒而不被折射，这样的颗粒将是通明的。Al203颗粒远小于此值，所以包覆层根本通明。美国专利报导的改进通明性和上色功用的办法如下： 其办法是经过TiO2与AL203和Si02一起堆积在云母片上制成。将云母片（粒径10-70μm，厚度0.1-5μm）悬浮在水中制得浆液，用恰当的酸（如）将PH值调至1.5-2.5，然后加热至70℃-80℃，一起计量参加TiCL4溶液、ALCL3•6H20溶液（含）和碱性Na2Si03溶液（含NaOH），参加的速度和数量应坚持安稳PH值为2.2，经过水解构成相应的氢氧化物或水合氧化物，使之彻底堆积于云母片表面，到达要求蓝干与色厚度后，中止包覆，经过滤洗刷，120℃枯燥，700℃-1000℃煅烧30min，金属氢氧化物或水合氧化物转变成相应的氧化物，该云母具有极佳的通明性和珠光功用。2.4 改进珠光颜料的耐光性 珠光颜料持久放置或将其运用于漆膜、涂料时，会呈现珠光效应削弱、变色、粉化、脱落等现象。原因是表面包覆的Ti02具有较强的光化活性，当其吸收小于405nm波长光时，就会由电子从价带跃迁至导价带，然后构成电子空穴，引发周围介质发作化学变化。为避免此现象发作，可在云母钛表面包覆一层均匀保护膜，将原有的Ti02的光活性点关闭起来，然后进步其耐光性。 一种改进珠光颜料耐光性的办法为：取4g银白色的云母钛珠光颜料放入250ml四口瓶中，参加100ml去离子水，用2mol/L NaOH调理PH值为7-8，然后将其置于恒温水浴中，拌和升温至80℃，再恰当参加质量分数为0.5%ALCL3溶液，为坚持溶液的PH值，一起参加2mol/L的NaOH溶液，加料完毕，持续保温拌和1h，过滤，洗刷至无CL-存在停止，将滤饼在110℃烘干，在马弗炉中500℃煅烧1h，即可制得耐光性得到极大改进的云母珠光颜料。2.5 用晶型转化剂进步珠光颜料的折射率 制备云母钛珠光颜料时，钛盐水解堆积于云母片上的TiO2，在高温煅烧中可构成锐钛矿型和金红石型两种晶体结构，因为后者折射率高于前者，因而金红石型的云母钛颜料珠光作用好。但云母钛在结晶进程中，仅靠操控温度和时刻很难保证二氧化钛彻底转变为金红石型，因而制备进程中可参加金红石促进剂。现在首要选用二价锡盐和过氧化氢的混合剂，锡盐最佳用量为钛盐量的20%为宜。2.6 用有机上色剂进步云母珠光颜料的上色才能 有机颜料具有艳丽的颜色，可经过化学吸附办法将其包覆在云母表面。现在有机颜料包覆的首要办法是化学吸附法、其办法按处理剂不同有两种： （1）无机色堆积包 欧洲专利报导的制备工艺进程如下： 云母珠光颜料→有机颜料或染料→色淀剂包膜→过滤→枯燥→产品 其在参加有机颜料或染料的一起参加色淀剂来固定吸附。所用色淀剂一般为AL、Zr、Ca、Ba、Sr等化合物。这种工艺长处是可在较高质量分数和较低温度下进行。[next] （2）有机偶联剂包覆法 偶联剂具有结构，其分子中的一部分基团或与无机材料表面的各官能团反响，构成强有力的化学键，另一部分基团可与有机物发作某些化学或物理反响，使无机材料和有机颜料分子之间发作具有特殊功用的“分子桥”。例如运用有机铬酸酯类偶联剂，可使偶联剂先与云母作用，再和有机颜料反响，也可直接将云母珠光颜料与偶联剂、有机颜料充沛混合进行反响。一般偶联剂用量为云母质量分数的0.01%-2.0%。3 云母珠光颜料研讨方向的猜测 云母钛珠光颜料的开展前史虽短，但因为它具有共同的装修作用和无毒、耐酸、耐碱、不导电、不导磁、化学性质安稳等优秀特性，运用远景非常宽广。 （1）跟着人们对物品外观质量要求的不断进步，云母钛珠光颜料运用范畴日益扩展，因而对其功用会提出更高的要求，现在对珠光颜料表面改性所做的作业还很少，往后将会侧重对首要运用的表面处理剂如氧化硅、氧化铝等功用及其对颜料的影响进行更深化的研讨； （2）多覆层上色类云母珠光颜料因其结构改进具有比单覆层颜料更优越的功用，能满意某些特殊场合的运用，这将是往后另一个研讨的要点； （3）因为金红石型的高珠光颜色，开发金红石化促进剂对制备高质量的珠光云母有侧重要意义。
石膏的原材料
2019-03-05 09:04:34
（一）生石膏 生石膏一般指天然二水石膏，也称为软石膏。是出产建筑石膏最主要的质料。生石膏粉加水不硬化、无胶结力。 （二）化工石膏 指含有二水硫酸钙及CaSO4混合物的化工副产品。如出产磷酸和磷肥时的废料称为磷石膏；出产时的废料称为氟石膏等。此外还有盐石膏、芒硝石膏、钛石膏等，也可作为出产建筑石膏的质料，但功能不及用生石膏制得的建筑石膏。 （三）硬石膏 指天然无水石膏，分子式CaSO4。不含结晶水，与生石膏不同较大。一般用于出产建筑石膏制品或添加剂。这儿不作具体介绍。
石膏的分级和用途
2019-01-04 09:45:45
石膏在中国现代工业中，年产量的93%用作水泥缓凝剂。水泥中加入石膏，可使其凝结时间合理，避免快凝现象，并可提高强度和抗冻性，降低干缩率，但其掺入量一般不超过3.5%。用石膏制作的板材、墙体构件等建筑制品，具有质轻、抗震、隔音、隔热、阻燃、装饰性能好，便于高效机械化生产，提高施工速度等诸多优点，已成为一种发展迅速的新型建筑材料，需求量日益增长。
用石膏作建筑胶结材料，用于建筑砂浆和隔热混凝土，制作屋面、瓦及天花板等。石膏在造纸、油漆、橡胶、化工、塑料、纺织工业中用作填料。缺硫地区可用以制硫酸，但不经济。在农业上用石膏做钙、硫养料，可提高农作物产量。此外，石膏还广泛应用于医药、食品、制作模型及艺术品等诸多方面。
不同用途对石膏的种类、含量有不同的要求，石膏的分级和用途见表4.18.2。
不同用途对石膏矿石中的杂质也有不同的限制，如纸面石膏板对K、Na、Cl含量;医用及食品用石膏对As、S、Se、Cr、F、Cl、MgCl2的含量;建筑、医用及食品对石膏中的放射性元素的含量均有限制，可在具体指标中确定。
表 4.18.2石膏的分级和用途
石膏纤维的生产及市场开发
2019-03-04 11:11:26
一、石膏纤维的分类
我国矿业大学和江苏省榜首工业规划院的科研人员自从1987年在江苏省徐州市发现石膏纤维至今20余年，从工艺到配备，进行了很多的研讨、规划和实验，把握了多种出产石膏短纤维和长纤维的工艺技能，成功规划出了单条出产线为5～30万t/a四种规划的全套自动化出产配备。其运用质料可所以天然石膏，也可所以脱硫石膏等各类化学石膏。这项技能将为厂商大规划开发石膏纤维材料供给牢靠的技能确保。
石膏纤维能够分为三大类。
（一）石膏短纤维：亦称为石膏晶须。首要运用于橡胶、塑料、涂料、粘结剂等要求细度在0.3mm以下的职业。界定纤维长度在0～300μm之间。依照结晶水含量、运用范畴、白度、细度、改性剂的不同，能够详细分类为几十个规格种类。
（二）石膏中长纤维：亦称为石膏纸浆。首要运用于造纸和纸制品职业。界定纤维长度在0.2～3.0mm之间。依照结晶水含量、运用目标、白度、细度、改性剂的不同，也能够详细分类为几十个规格、种类。
（三）石膏长纤维：亦称为石膏绒。首要运用于纤维长度要求高的职业。例如：保温、保健、纺织等。界定纤维长度大于3.0mm。相同也能够详细分类为几十个规格种类。
二、石膏纤维出产工艺与设备
石膏纤维的出产工艺，依据运用质料的类别不同，能够分为二类。
（一）化学组成法：出产质料为化工材料。长处是产品纯度高、色彩白，但存在出资较大、本钱较高的问题，合适短少矿藏质料或需求出产高纯度石膏纤维的当地组织出产。
（二）矿藏转化法：出产质料为天然矿石的化学生成物。矿藏转化法出产质料足够、报价低廉、出资较省、本钱很低，商场竞争力强，但产品纯度取决于出产质料，产品白度受质料和出产设备的影响显着，需求依据商场要求挑选不同的矿源。
工业实验证明：脱硫石膏、磷石膏等化学石膏和工业废模石膏等再生石膏都可用于出产石膏纤维。
本文首要介绍矿藏转化办法。
（一）液相法
液相法也称为水溶液转化法，它是将石膏粉料依照必定的份额参加到水溶液之中，依照特定的配方和技能条件出产石膏纤维的工艺办法。
其化学原理方程式如下：
CaSO4·2H2O→CaSO4·l/2H2O+3/2H2O(汽或液)
CaSO4·l/2H2O→CaSO4+l/2H2O
液相法用于工业规划首要有以下两种工艺：
1、自动化接连出产工艺
规划选用专用的自动化接连出产线，石膏浆体在塔式出产线中顺次完结活化、转晶、稠密、脱水、枯燥、改性等工艺进程，自动化程度高，产品质量安稳，出产能力大，能量消耗低。现在，定型的出产线有5万t/a、10万t/a、20万t/a、30万t/a等四种规格的技能配备。
2、接连出产工艺
接连出产工艺选用多个单体压力容器组成出产线，各个出产进程分别在不同的设备中完结。这种出产工艺适宜于中、小型厂商组织出产。现在，定型的出产规划有：l、2、5万t/a等多种规格的技能配备。
（二）固相法
固相法也称为干法、半干法出产工艺，它是将石膏粉料或块料经化学处理和工艺处理后，依照特定的出产技能条件制造石膏纤维的工艺办法。
固相法用于工业规划有以下两种工艺：
1、塔式出产工艺
出产线的关键设备是特种不锈钢材料制造的反应塔，石膏在反应塔出产线中顺次完结活化、转晶、脱水和屡次改性、枯燥等工艺进程，生成高质量的石膏纤维，石膏纤维的长度能够经过调整工艺有效地加以操控。可用以出产多种不同规格的石膏纤维。出产能力大，能量消耗低，产品质量安稳，出资效益好，适宜于出产中、高层次的产品。现在定型的出产线有：2、5、10、20万t/a等四种规格的技能配备。
2、卧式出产工艺
这种工艺选用特种容器钢或特种不锈钢制造卧式反应釜，石膏在反应釜中完结转晶，生成半水石膏纤维，再经过屡次改性、枯燥等工艺进程，生成契合质量要求的石膏纤维。设备单体出产能力为l万t/a，更大的规划需求多台设备并联。这种出产工艺的特点是出资比较节省，产品改变简略，出产本钱低。适宜于出产中、低层次的产品。
以上四种出产工艺的关键技能设备和全套的自动化出产线，已经由江苏一家资深化工设备厂研发威功，2年前已开端批量供货并供给安全确保和装置、调试效劳。
以上工艺都能以脱硫石膏为质料组织出产。其间特别适用于脱硫石膏出产纤维材料的工艺技能是液相法的全自动化出产线和固相法的卧式釜出产线。
三、产品用处及商场
石膏纤维是一种对人体无害的矿藏纤维，功能优秀、用处非常广泛，具有非常宽广的商场前景。其运用范畴有以下几个方面：
（一）用作建筑材料
众所周知，纤维材料是材料工业中的前沿科技。其间，就工艺技能而言，石膏纤维是一切纤维材料中最简单完成的一种，它出资少、规划大、本钱费用低，功能优胜，能够广泛地用作建筑材料。①用于很多出产各种纤维板材，如石膏绝缘板、装修板、代木板等，替代木制品，削减森林破坏；②用于制造粉刷石膏、粘结石膏、嵌缝石膏及石膏腻子等石膏功能性材料，大大进步石膏建筑材料的功能，削减纸纤维和化学纤维的运用量，节省资源和本钱；③用作钢筋混凝土的增强增韧材料；④作为沥青路面的增强增韧材料，对进步沥青的软化温度有着显着的效果；⑤替代玻璃纤维，化学纤维，羊毛和棉、麻等动、植物纤维用于传统纤维的运用范畴；⑥用作保温、保冷材料以及涂料、装修材料等范畴。
（二）用作造纸质料
石膏纤维能够广泛用作造纸质料，它不光能够替代填料，也能够部分或悉数替代纸浆，用于出产各类纸张
石膏纤维普氏硬度为2，与滑石类似，一般不含硅质成分，对2000m/min高速纸机的影响甚微；石膏纤维的长度能够操控，其间0.2～3.0mm长度的纤维，与天然纤维长度适当，而力学功能、不燃功能比天然纤维好的多；未经处理的石膏纤维，柔韧度略差，但能够经过改性进步，超越天然纤维。因而，石膏纤维本身的优胜功能，必将使它成为造纸工业的首要质料。
（三）用作塑料、橡胶的增强剂或功能性填料。石膏短纤维是橡胶、塑料等化工产品的质料，它能够作为多种制品的填充剂和增强剂。它以纤维状材料替代传统粉状的钛、立德粉、白炭黑等材料，能够用在制鞋、轮胎等橡胶制品中，补强效果非常显着，不光能够节省制品的本钱，还能够显着进步产品质量。
石膏纤维在塑料造粒时运用，不光使制品本钱下降，还能够增强塑料粒子的强度，进步材料的耐高温功能及尺度安稳性。2008年头，广东某组成材料研讨院运用石膏短纤维进行实验，实验成果：①硫酸钙晶须在PP中的增加量为30％，在PA6中的增加量为40％以下时，材料的拉伸强度、曲折强度、曲折模量、热变形温度等目标，跟着硫酸钙晶须含量的增加而增加，材料本钱跟着硫酸钙晶须含量的增加而下降；②因为相容系统的量必定，当硫酸钙晶须增加量较大时，相容系统的增加量需有所增加；③硫酸钙晶须能够作为增强剂运用，XCPP、PA6都能起到显着的增强效果。
（四）用于冲突材料。
石膏纤维无毒，合适替代石棉作为冲突材料。有些西方国家已制止在冲突材料中运用石棉，特别是轿车冲突片。而运用石膏纤维替代石棉，不光能够进步冲突系数的安稳性及耐磨性，也能够削减污染，进步出口。
（五）用于涂料和油漆的出产。石膏纤维白度好，参加石膏纤维的涂料和油漆附着能力强、耐温、绝缘性好，本钱下降。
四、出资效益分析
石膏纤维在我国具有宽广的运用范畴和极大的商场前景。现在国内商场上石膏短纤维(石膏晶须)的报价为1.2万元/t左右。估计将来石膏纤维很多上市之后，差异不同的种类质量，石膏纤维的国内供应报价会在2000～9000元/t之间起浮，单个特需的石膏纤维报价在10000～30000元/t之间。而国内天然石膏矿石的报价一般只要30～150元/t，最好的石膏也不超越500元/t；脱硫石膏的报价更低，一般只要5～50元/t，最高的也不超越100元/t；石膏粉的报价一般为120～500元/t，最好的石膏粉一般也不超越1500元/t。假如选用液相法自动化接连出产工艺，运用脱硫石膏为质料，建造一座20万t/a出产规划的石膏纤维厂，出资费用大体在3000～5000万元，建造工期为1年，按石膏纤维价格2 000元/t核算，年产值可高达4亿元/a。
假如选用固相法塔式出产工艺，运用天然石膏为质料，建造一座10万t／a出产规划的石膏纤维厂，出资费用大体在2000～3000万元，建造工期为1年，按石膏纤维价格5000元/t核算，年产值可高达5亿元/a。
现在，石膏纤维在我国尽管仍是一种新兴产业，可是社会急迫的需求态势将催生这一新兴产业的快速强大。
吊顶装修选材攻略 石膏板PK铝扣板
2019-01-08 17:01:46
吊顶在家装中是比较常见的装修项目，日常生活中我们总是会不经意间的接触房顶，因此做一个美观的吊顶就显得十分必要了。不过吊顶装修的原材料十分多样，到底哪种装修材料更好呢，下面我们一起来对比一下。
吊顶装修材料大PK
吊顶装修材料有矿棉板、石膏板、木板、PVC塑料扣板、玻璃、金属等多种，其中较常用的两种材料是石膏板和铝扣板。
石膏板VS铝扣板
石膏板也分为很多种类，有纸面石膏板、装饰石膏板、纤维石膏板、空心石膏板条等。石膏板的质量轻巧、能够隔绝热量、吸收噪音，而且不易燃还可以任意割锯，装饰效果比较好，但是少有的缺点就是不防潮。因此石膏板一般都作为客厅、卧室书房等空间的吊顶材料，而不能用于厨卫的吊顶装修。现在用石膏板做吊顶平均价格在150-300元/平米，当然这也与你选择吊顶样式有关，不能一概而论。
铝扣板的锋利啊比较简单，主要是两大类直角铝扣板和斜角铝扣板。铝扣板不仅能防火防潮，还能防腐抗静电、吸音隔音，是目前较好的吊顶材料，但是铝扣板吊顶的装饰性不如石膏板吊顶强，而且不耐脏易变形，所以比较常用于厨房和卫生间的吊顶装修。一般铝扣板装修的平均价格在150-250元/平米，各城市会有不同但差别不大。
看看别人家的吊顶是怎么做的
在挑选吊顶建材的时候，大家会根据不同的空间、功能以及用途来选择。看看这些业主他们是怎么根据不同的空间选择吊顶建材的。
石膏吊顶造流线型设计
现在家居装修中大部分家庭都选择石膏板吊顶，这些吊顶通常都是以木龙骨、硅酸钙板和夹板造型，而流线造型的吊顶更是非常受装修业主们的欢迎。一个74平方米中式风格小复式楼房，楼梯、客厅等地方的吊顶采用流线型设计，整个家居的吊顶使用30x40mm木龙骨、金福牌8MM硅酸钙板、9MM夹板等材料，整个吊顶装修造价约为10042元。
铝扣吊顶适合厨卫空间
铝扣板吊顶多用于厨卫装修，主要是因为它的防水耐潮性好，而且无论是大户型、小户型还是复式结构的房屋，用铝扣板做厨卫吊顶都不会现则突兀，而且铝扣板吊顶的造价相对较低。
碳纳米管的改性
2019-03-08 09:05:26
碳纳米管自发现以来，因为其共同的结构和独特的物理，化学和力学特性以及其潜在的运用远景而倍受人们的重视。碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs)于1991年由NEC(日本电气)筑波研讨所的饭岛澄男(SumioIijima)初次发现。因为其优秀的电磁功用、力学功用、光学功用和热功用等，激起了人们的极大爱好，敏捷成为继 C60之后最抢手的碳纳米材料。
碳纳米管在溶剂中涣散性差、加工操作困难，这极大地约束了它的运用，因此需求经过表面改性来进步它的溶解性和涣散性。并且经过化学或物理的办法还能够将其他功用性基团或材料复合到碳管的表面制备多功用性材料。所以，碳纳米管的功用化改性是非常重要的一个研讨范畴。
一物理法改性
选用物理的办法使碳纳米管晶格发作位移，内能增大，内能增大后的碳纳米管易与介质发作反响，在机械力或磁力作用下活性炭纳米管的体表面与介质发作反响、吸附，到达表面改性的意图。
1高能机械研磨
运用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，经过研具与工件在高压力作用下的相对运动对碳纳米管表面进行改性加工。该法使碳纳米管表面构成晶格缺点或晶格歪曲，然后得到高活性自由基，使碳纳米管易于与其他材料发作反响。
缺点是在研磨过程中不易控制，在构成晶格缺点的一起简略导致碳纳米管的长度过短，失掉原始碳纳米管具有的功用。
2高能球磨法
用球磨机的滚动或振动使硬球对碳纳米管进行激烈的冲击、研磨和拌和，最终使碳纳米管表面构成晶格缺点，得到改性。
缺点是简略在样品中混入硬球成分的杂质，难以别离。
3超声振动法
运用超声波的高频声波发生振动，使碳纳米管在介质中进行涣散，碳纳米管在介质中涣散程度的好坏直接影响碳纳米管的功用与运用作用。
二化学法改性
运用化学办法引进具有活性的羧基、羟基、基等功用团，功用团的引进使得碳纳米管表面的化学性质发作了明显的改变，然后为后续的反响供给了改性的活性点。
1酸处理法
运用碳纳米管的端头及弯折处易被氧化开裂，一起转化为羧基、羟基的特色，选用浓酸或许稀酸处理，使其两头或弯折处开口，引进羟基、羧基等官能团，如图所示，进而增大碳纳米管与溶质间的亲和力，进步其在溶质中的涣散性。
2偶联剂法
选用分子结构一端和碳纳米管结构类似另一端和要结合的材料结构类似的分子作为偶联剂，一端与碳纳米管牢牢结合，另一端与要复合的材料分子结合。这种润饰办法不会对碳纳米管自身的结构构成损坏，然后能够得到结构完好的经润饰的碳纳米管。
3化学镀法
化学镀是近年来被很多研讨运用的一种在材料表面制备接连细密包覆层的办法，具有操作便利、工艺简略、镀层均匀、孔隙率小、外观杰出等特色。因其不必外加电源，但凡镀液能浸到的当地，包含微小孔、盲孔都能够得到均匀的镀层，所以在碳纳米管上也具有优秀的包覆性。
4高能射线辐照法
高能射线指离子束、电子束、γ射线等含有高能量的射线，当这些高能射线照射到碳纳米管上的时分，炮击碳纳米管击出碳原子，碳原子停留在晶格的空隙方位上发生空隙原子，在它本来的平衡方位则留下一个空位。当炮击粒子动能足够大时，导致磕碰级联效应，无序结构添加。大都空位和空隙原子或许互相复合而互相退火，但仍有少量原子作为空隙原子而构成晶格进一步缺点。辐射也能够引起碳原子的溅射，溅射出来的碳原子沉积在碳纳米管的外壁上构成一层无定形碳结构。
5原子搬运自由基聚合法
是近年来敏捷发展并有着重要运用价值的一种活性聚合技能。它源于有机化学中的原子搬运自由基加成反响，运用该技能可在碳纳米管表面接入聚合物分子链，然后取得具有某些功用特性的碳纳米管。
三联合法改性
一般单一的碳纳米管表面改性办法很难取得特定功用的改性碳纳米管，或许是需求花费很多的时刻、财力，得到的改性材料作用也不行抱负。假如将两种乃至多种改性办法合作运用，运用每种办法改性后所得到的功用特色，扬长避短，互相结合，可得到多样化的、功用愈加安稳的改性作用。
经过上述改性办法能够改进碳纳米管的涣散功用，进步它与基体材料之间的相容性，并增强它们之间的互相作用。别的，经过对其进行表面润饰还能够赋予碳纳米管新的功用，完成碳纳米管的分子拼装，取得各种功用优异的纳米材料，在分子电子学、纳米电子学以及纳米生物分子学等方面具有宽广的运用远景。
钛矿物
2019-01-30 10:26:34
已发现二氧化钛含量大于1%的钛矿物有140多种，但从储量和品位来看，至今只有钛铁矿和金红石以及作为混合矿物的白钛石（钛铁矿风化产物），具有开采价值，锐钛矿（金红石的变体）、钙钛矿和榍石矿床只具有较小的经济价值。几种主要钛矿物见下表。
表 重要钛矿物表矿物化学式TiO2理论含量%密度g∕cm2硬度颜色钛铁矿（ilmenite）FeTiO352.664.5～5.65～6铁黑至淡褐黑或
钢灰色金红石（rutile）TiO2100.004.5～5.26～6.5淡红褐、血红、
淡黄、淡蓝、紫、
黑等色锐钛矿（octahcdrfte）TiO2100.003.82～3.955.5～6黄褐、蓝、黑等色板钛矿（broekite）TiO2100.003.78～4.085.5～6发褐、淡黄、淡红、
淡红褐、铁黑等色白钛矿（leucosphenite）TiO2·nH2O～943.5～4.54～5.5白、黄、褐等色钙钛矿（perovskite）CaTiO358.003.97～4.065.5淡黄、淡红褐、
灰黑等色榍石（titanite）CatisiO540.83.4～3.65～5.5褐、灰、黄、绿、
紫红及黑色等
高岭土表面改性的方法与应用
2019-01-03 09:36:39
引言高岭土改性的研究与应用，国内外专利文献、资料时有报道，成果显著、发展迅速，改性高岭土年用量以较大幅度增长。改性高岭土比改性碳酸钙、硅酸钙、氧化铝、二氧化硅和云母的用量、用途及效果更胜一筹。高岭土的改性从广义讲可以通过物理、化学或机械的方法进行。对高岭土进行煅烧是改性，超微粉碎也是改性，因为它们均能赋予高岭土更好的活性(物理的、化学的)和更好、更广泛的应用特性[1]。由于高岭土的矿物形成条件及开采加工方法的差异，导致其表面性能(物理性质如表面积、表面能、表面形态等；化学性质如晶体结构、表面官能团等)有很大差别，使高岭土的应用范围具有局限性[2]。因此，研究、开发不同表面改性的方法，适应高岭土在不同行业中的应用要求，是扩大高岭土的应用范围及效果的重要手段。
一、高岭土矿物表面物理化学特征
高岭土又称瓷石，是多种矿物组成的含水铝硅酸盐的集合体，主要有用的成分是高岭石，其晶体化学式为2Al2Si2O5(OH)8或2SiO2•Al2O3•2H2O，显然是一种含水铝硅酸盐。高岭石中的水是以—OH的形式存在，其晶体结构的特点是由—Si—O四面体层和—Al—(O，OH)八面体层连接而成。高岭石每个结构单元层的O与相邻结构单元层八面体层的—OH通过氢键相结合，使高岭土结构单元呈层状堆积。这种层间力由于是弱的氢键和范德华力，故高岭土形态主要呈板状，易于沿与层面平行的方向裂开，而被加工成超细粉。在自然界中高岭土以鳞片状存在，它能与许多极性分子如HC—ONH2、CH3CONH2、(NH2)2CO等相互作用，产生高岭石(极性有机分子嵌合复合体)。有机分子进入层间域，并于结构层两表面与氢键相结合，其结果：1)使高岭土的结构单元层厚增大；2)改变了高岭土的表面性质(如亲水性等)，使高岭土的应用领域由此而拓宽[2]。
二、高岭土的表面改性方法
对高岭土表面改性，主要是提高其白度、亮度、表面化学活性及与聚合物的相容性等。
目前主要方法有：
—煅烧是使高岭土脱水和挥发性物质的一种方法，其目的在于提高高岭土的白度、纯度，改变晶体结构、表面及加工性能等。煅烧后的高岭土具有白度高、密度小、吸油性增加、比表面积增大、遮盖性和耐磨性良好、绝缘性和热稳定性高等特点。—偶联剂处理也是高岭土表面改性的一种方法，是利用偶联剂与高岭土表面活性基团间的相互作用而达到改变高岭土性质的。偶联剂处理高岭土主要方法：1)湿法处理。将高岭土粉浸入溶有偶联剂的溶液中，在一定温度下作用，然后使高岭土粉与溶剂分离，再将粉料进行干燥。与干法相比，湿法具有偶联剂与粉料混合均匀的优点，但也存在着加工工艺复杂、溶剂消耗大、成本高等缺点，目前该工艺已很少使用。用作高岭土表面处理的偶联剂种类很多，目前使用较多的有硅烷类、钛酸酯类、胺和脂肪酸表面活性剂类及铝钛复合型和锆类偶联剂等；2)干法处理。将高岭土微粉放入高速混合器中，在一定温度下搅拌、烘干，将溶有偶联剂的溶剂及助剂缓缓加入，经一定时间搅拌处理，可制成表面改性的高岭土填料。由于改性剂的用量很少，通常只是粉体的1%～5%，要使改性剂与粉体用干法处理混合包覆好，对设备和操作过程应充分注意，力求尽可能达到湿法的效果。—包膜处理是利用有机物或无机物在高岭土微粉粒表面包膜而改进其使用性能的一种方法。该法简便、实用性强，对一些使用要求不高的高岭土产品常采用该法改性，如硬脂酸包膜高岭土粉作普通橡胶填料等。—化学接枝处理是利用高岭土表面的活性—OH基在一定条件下能与其它物质形成化学键或被其它基团取代的原理，对高岭土表面进行处理的一种方法。经化学接枝处理的高岭土能极大地提高填料的性能，可根据需要选择合适的接枝体和不同的改性条件，达到不同的改性目的。在制造精细化、专用化产品方面，该方法具有较大的优势，是高岭土深加工的一个主要方面。
三、改性高岭土的应用
经改性后的高岭土，与有机高分子材料的交联性有了改善、分散性得到了提高、承受外界负荷的有效截面得到增加，使有机高分子材料制品的力学性能等得到增强，功能性大幅提高，所以改性高岭土的应用十分广泛。
（一）改性高岭土在涂料中的应用高岭土作为填充料很早就用于乳胶涂料和油漆中，这是因为它具有化学惰性、好的流动性能、色白、价廉、晶体表面阳离子交换容量较大，经一定的处理可提高其分散性。适用的粒度范围很宽，如粗粒高岭土在无光或平光漆中使用；细粒高岭土在高光泽的油漆或乳胶液中使用。涂料工业经常使用的高岭土有两大类：1)水洗超细高岭土；2)煅烧超细高岭土。煅烧高岭土是近年发展起来的一种新型功能型填料，作为涂料的填料不仅具有较高的白度和不透明性，能在高聚合物中提供较好的稳定性和色泽，而且有较好的遮盖力、软而耐磨，并有抗磨蚀、不收缩等特性[3]。高岭土作为白色填料，其本身并不具备遮盖力，但若以一定比例加入到白色涂料(油漆)中，则可起增亮剂的作用，使涂料的遮盖力有所提高。因此，在配方中能部分替代主颜料(如TiO2BaSO4•ZnS)，降低产品成本[5]。
（二）改性高岭土在塑料中的应用在塑料工业中，高岭土可代替重质CaCO3作PVC、PP、聚酯、尼龙、酚醛树脂等塑料的填充料，用来生产塑料地板和水管等[6]。以高岭土作塑料的填充料，能使塑料表面光滑，提高尺寸精度和耐化学腐蚀性等，尤其在生产高绝缘电缆塑料时作填充料，可提高其电阻率，这是其它无机矿物填料所无法比拟的。在其它塑料制品中应用改性煅烧高岭土，可使其产品尺寸稳定性、抗冲击强度和变形温度等均有较大的提高，并可增加填加量，降低成本[4]。（三）改性高岭土在橡胶中的应用在橡胶制品生产中，提高各种配合剂在胶料中的分散和交联程度，是确保制品胶料质地均一和制品性能优异的关键。对橡胶制品力学性能的影响主要是填料的结构、粒度、粒度分布、物理化学性质[7]，如粒状无机填料在橡胶制品生产中有利于加工成型。但它可造成应力集中，导致制品力学性能降低。鳞片状的无机填料在填充加工过程中，矿物的定向排列将有助于制品的定伸、扯断等力学指标的提高。无机填料表面能的大小直接影响在胶料中的分散性。在填料经过合适的偶联剂和工艺改性后，起到降低表面能的作用，使之增强相互之间的交联性和分散性[4～6]。高岭土作为填料和补强剂，可提高橡胶制品的档次。这是因为在橡胶中掺入粉状高岭土后，形成有机高聚物(橡胶)—无机物(高岭土)复合材料，它能改善橡胶制品的物理化学性能，如可提高橡胶制品的力学强度、耐磨性、耐酸碱腐蚀性、稳定性以及改善胶料的加工性能(如包辊性、吃粉速度、压延压出等)。与此同时，可明显降低橡胶制品的成本，提高经济效益。但是作为橡胶补强剂的高岭土，其Mn的含量必须
四、结语综上所述，高岭土的改性是一项应用广泛的精加工技术，随着研究开发的不断深入，市场的不断开拓，新技术、新产品将不断涌现，推陈出新。相信改性高岭土将有更多的品种、更好的使用性能与效果。
参考文献
[1]潘琳等1高岭土改性的作用与功能.《国外金属矿选矿》，1998(专刊):354～357.[2]吴自强等.高岭土晶体结构、性质及在涂料工业中的应用.《中国涂料》，1995(6):45～16.[3]Zhang，Yong. Effecto fsiliconeoi lonmechanicalpropertiesofhighly filledHDPEcomposites[J]. Polymerandpolymercomposits， 872000.45～46.[4]CarpentierFabien(ENSCL)， ect. Rheologicalinvestigat ioninfireretar－dancy：Applicationtoethylene-vinyl –acetatecopolymer-magne-siumhydroxide/zincborateformulation[J].PolymerInternation-al， 9102000.55～56.[5]李宝智1高岭土在聚乙烯农用薄膜中的应用研究[M].《非金属矿》，1999(4):23～24.[6]李宝智.改性无机填料在橡胶制品中应用效果的研究[J].《中国非金属矿工业导刊》，2000(6):14～15.[7]郑水林.粉体表面改性[M].建材工业出版社，1995:35～36.
改性石墨烯
