【正文】 然硅藻土進(jìn)行處理，由于硅藻土是直接來源于自然界，所以要對其處理，首先對其進(jìn)行自然烘干，烘干后對其后行星式球磨機(jī)對其進(jìn)行研磨，研磨之后對其用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，用 200 目的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分后，又根據(jù)以前的研究，我們選擇溫度范圍為 140190 攝氏度，在用烘箱對其分別在 140℃，150℃， 160℃， 170℃， 180℃， 190℃下烘干 3h。壓片器能使材料成型的效果更強(qiáng)，更加規(guī)則。 石蠟：實(shí)驗(yàn)室中的石蠟作為減水劑來使用。主要成分是硅酸鹽。 3）我們國家的公民對把天然硅藻土實(shí)際應(yīng)用的這個(gè)觀念還沒有很好的意識。 主要原因歸納為以下幾點(diǎn)： 1)在日本、德國等國家已經(jīng)頒布和制定了相關(guān)法律在 硅藻土的應(yīng)用上 [24]。同時(shí)還具有隔熱保溫功能。同時(shí)品種豐富，廣泛應(yīng)用與各類民用建筑、公共建筑以及一些外墻等。 2，玻璃纖維增強(qiáng)水泥制品 玻璃纖維增強(qiáng)水泥制品是有抗堿玻璃纖維做增 強(qiáng)材料、低堿度水泥砂漿做基材組成的一種水硬性的新型復(fù)合材料 [20]。然而在我國主要應(yīng)用與領(lǐng)域還局限在賓館、飯店、寫字樓等公共建筑上，沒有大量進(jìn)入民用住宅。 除了以上復(fù)合保溫材料還有 GRC 外墻內(nèi)保溫板，這個(gè)復(fù)合板主要是硫酸鋁鹽水泥與玻璃纖維等材料噴射澆注與聚苯乙烯板復(fù)合而成，具 有板薄，體輕、高強(qiáng)、節(jié)能、保溫等優(yōu)點(diǎn)，不易破裂，施工安裝損耗小，能達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果。 b） 各種膨脹珍珠巖制品 c） 復(fù)合硅酸鹽絕熱涂料性能 d） 貓砂 e） 保溫粘結(jié)劑產(chǎn)品性能。 5） 有著很好的電絕緣性。 e） 在工業(yè)上的保溫玻璃棉氈 工業(yè)上的 保溫玻璃棉氈一般都是適用于商業(yè)，工業(yè)和民用建筑中的大型管道和容器的保溫隔熱和隔聲。目前，歐美國家?guī)缀跛袑懽謽歉魯嗑捎貌Ａ逇帧? 4） 防火、并且無毒、在使用方面 安全。巖棉還是一種綠色建材，巖棉不含石棉對人體無害，可以安全的使用。主要用于各種形狀規(guī)格直徑小于 350mm 的熱力管道保溫隔熱，施工極其方便。使用溫度為 500 攝氏度。 5）復(fù)合保溫材料：如金屬夾芯板、芯材為聚苯、巖棉等。在東京建材市場上普通硅藻土壁材的價(jià)格為每平方米 20xx 多日元（ l 美元約合 110 日元）。另一方面，積極鼓勵(lì)和支持企業(yè)開發(fā)不含有害化學(xué)物質(zhì)的新型室內(nèi)裝修裝飾材料。 （ 10） 皮革人造革業(yè)：人 造革制品和各種皮革。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)：有優(yōu)良的延展性，有很高的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度 、撕裂強(qiáng)度、質(zhì)輕軟、耐磨性好、搞壓強(qiáng)度好等方面的優(yōu)質(zhì)作用。 （ 2） 復(fù)合肥料業(yè)：果木、蔬菜、花草等各種農(nóng)作物的復(fù)合肥。 圖 硅藻土的表面化學(xué)結(jié)構(gòu) 圖 硅藻土的 EDS圖 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 5 （ 3） 硅藻土的顆粒特性 硅藻土中的微孔結(jié)構(gòu)的直徑主要分布在 300100納米之間，邊緣孔徑為3080納米， 50納米以下的微孔結(jié)構(gòu)很少 [1011]，理論上，對于粒度的尺寸在 100nm左右的顆粒，不僅能夠負(fù)載在硅藻土的表面，也可以進(jìn)入微孔內(nèi)。其化學(xué)成分以 SiO2 為主，含有少量 Al2O Fe2O CaO、 MgO、 K2O 和有機(jī)質(zhì)等 [5]。 硅藻土的來源與產(chǎn)生 硅藻土的定義 硅藻土是 一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，主要由古代硅藻遺體組成 。傳統(tǒng)材料的復(fù)歸說明了人們開始重視環(huán)保和健康。我國 10 省（區(qū)）有硅藻土礦產(chǎn)出。 ..................................................... 36 其他添加劑對材料的影響 .............................................................. 38 試驗(yàn)樣品最佳工藝、配 比的研究 ................................................. 40 結(jié) 論 ................................................................................................................. 44 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 46 致 謝 ................................................................................................................. 48 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 前言 硅藻土自 1833 年首先在德國漢諾威發(fā)現(xiàn)以來，已有一百多年的歷史。 畢 業(yè) 論 文 題目 ： 硅藻土改性板材的研究 大連工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 硅藻土改性板材的研究 The modified diatomite sheet research 論文完成日期 20xx 年 月 日 學(xué) 院： 輕工與化學(xué)工程學(xué)院 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 學(xué) 生 姓 名： 班 級 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 評 閱 教 師： 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 I 摘 要 伴隨著國內(nèi)傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和高科技新型無機(jī)材料的發(fā)展，非金屬礦物的應(yīng)用取得了較為顯著的進(jìn)步，對非金屬型礦物進(jìn)行深加工利用是滿足市場發(fā)展的必由之路。 ............................................. 28 無機(jī)添加材料對改性硅藻土的影響 ............................................. 32 發(fā)泡劑的鋁粉對實(shí)驗(yàn)的影響。從地質(zhì)時(shí)代上講，有工業(yè)意義的硅藻土礦床僅限于第三系及第四系，因此在資源分布上受到一定地域的限制，其中探明儲量的礦區(qū)有 354 處，礦石總保有儲量達(dá) 億噸，僅次于美國，居世界第二位。硅藻土壁材是利用現(xiàn)代材料技術(shù)對傳統(tǒng)自然素材的革新，是對傳統(tǒng)素材的繼承和發(fā)揚(yáng)，是壁材歷史的復(fù)歸和延續(xù)。隨著硅藻土提純的新技術(shù)深入研究，可以滿足新產(chǎn)品綜合的需要；另外結(jié)合硅藻土的理化特性，對硅藻土表面微觀改性、微孔結(jié)構(gòu)的人為調(diào)控等，可以綜合硅藻土的新用途，進(jìn)一步提升其附加價(jià)值。經(jīng)過漫長的年代，那些在海底 沉積下來的以硅藻為主要成分的沉積層，逐漸形成了經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的硅藻土。 圖 硅藻土的 SEM 圖 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 4 （ 2）硅藻土的化學(xué)成分 硅藻土是以硅藻體為主體的天然沉積物，硅藻體是由水底中的藻類、放射蟲類或海綿的遺骸在漫長的大自然演變中礦化而成，其基本部分是具有多孔結(jié)構(gòu)的硅 質(zhì)殼壁 [68 ]其化學(xué)成分主要是 SiO2，并且含有少量的 Al2O Fe2O CaO、MgO等，還包括其他的幾種有機(jī)質(zhì)。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)： PH 值中性、無毒，懸浮性能好，吸附性能強(qiáng)，容重輕，吸油率 115%，細(xì)度在 325 目 500 目，混合均勻性好，使用時(shí)不會(huì)堵塞農(nóng)機(jī)管路，在土壤中能起到保濕、疏松土質(zhì)、延長藥效肥效時(shí)間，助長農(nóng)作物生長效果。 （ 5） 塑料業(yè)：生活塑料制品、建筑塑料制品、農(nóng)用塑料、窗門塑料、各種塑 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 7 料管道、其它輕重工業(yè)塑料中制品。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)：潤滑性能強(qiáng)。為了減輕這種因住宅裝修帶來的負(fù)面影響，日本政府一方面修改了《建筑基準(zhǔn)法》，嚴(yán)格限制散發(fā)有害化學(xué)物質(zhì)的建筑材料在住宅室內(nèi)使用，并嚴(yán)格規(guī)定了室內(nèi)必須配備機(jī)械換氣設(shè)備，實(shí)施強(qiáng)制性換氣。 日本市場上銷售的硅藻土裝修材料主要有壁材（板材）、鋪地材料，衛(wèi)生潔具 、吊頂材料等。 4）有機(jī)保溫類：各種聚苯板、聚碳酸酯、酚醛泡沫、軟木板、木絲板、甘蔗渣板、蜂窩板等。巖棉板廣泛適用于平面率半徑較大的罐體鍋爐熱交換器等設(shè)備以及房屋建筑、船體的保溫隔熱和吸聲。 e） 巖棉管殼制品 [13] 使用巖棉氈在沒有進(jìn)入固化以前對其進(jìn)行加工得到的。對保溫體無腐蝕作用，因?yàn)閹r棉制品中氯離子含量甚微，對被保溫體，即使是不銹鋼，也沒有任何腐蝕作用。 3） 在吸聲方面有著很好的效果，原理是玻璃纖維和聲波之間的摩擦?xí)乖肼暤玫胶芎玫奈铡? 玻璃棉制品種類 a） 室內(nèi)隔斷玻璃棉氈 [15] 室內(nèi)隔斷玻璃棉氈的重量輕、回彈性好，適用于金屬框架式的的室內(nèi)隔斷，其工作溫度區(qū)間為 ℃。保溫棉的特性可以減少能量上的損失，同時(shí)又可以防凍在天氣寒冷的時(shí)候，適合于不規(guī)則表面的包裹，安裝成本低，尺寸穩(wěn)定，外表美觀，防火性能優(yōu)異。 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 12 3） 隔聲 性能好 4） 熱導(dǎo)率低、密度也小。 a） 膨脹珍珠巖散料 作為成品，執(zhí)行原國家建材工業(yè)總局的標(biāo)準(zhǔn)。具有現(xiàn)場施工快捷，無損耗、無縫隙、不老化、壽命長、對人體危害，對環(huán)境無污染，不腐蝕設(shè)備，耐酸堿，應(yīng)用廣泛，便于儲存運(yùn)輸，節(jié)能效果顯著，綜合效益高等特點(diǎn)。其中日本發(fā)展最為迅速，我們 國家紙面石膏板工業(yè)起步雖然較晚，但是發(fā)展迅速，石膏板是一種應(yīng)用范圍十分廣泛的新型建材。 其他石膏板有石膏刨花板，石膏纖維板中包跨石膏刨花板即木纖維石膏板、紙纖維石膏板和雙增強(qiáng)纖維石膏板，還有石膏空心墻板等石膏板材。主要特性是綠色環(huán)保、表面壓花并且涂裝，具有很好的裝飾效果。主要有稻草板，稻草板主要是是一種生態(tài)材料，所以具有無毒無害，是典型的綠色建材。正因?yàn)闆]有廣大的市場需求，所以有瓶頸性障礙。同時(shí)對其市場上的應(yīng)用現(xiàn)狀，前景以及效益，怎么銷售進(jìn)行，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查和取證，才會(huì)使硅藻土真正的達(dá) 到資源化利用。 水泥 實(shí)驗(yàn)中的水泥為市售產(chǎn)品。 其他材料 脫硫石膏：工業(yè)廢料，出自瓦房店電廠。 圖 行星式球磨機(jī) 針管和壓片器 針管的使用能更直觀的觀察材料成型，發(fā)泡的效果。最終的到最佳工藝參數(shù)。 1） 用原材料經(jīng)過工藝流程制取兩個(gè)相同的樣品，分別記為樣 1，樣 2； 2） 將樣 1 用天平稱重記為 n ，將樣 2 放入 100ml 的燒杯中浸泡，確保燒杯中水量淹沒樣 2，浸泡 24h； 3） 將浸泡 24h 后的樣 2 取出，然后用濕毛巾擦去樣 2 表面水分，稱重，樣 2 質(zhì)量記為 m； 4） 然后根據(jù)公式 就可以得出吸水率 A。設(shè)置結(jié)束后進(jìn)行載荷調(diào)零、位移調(diào)零、變形調(diào)零。 首先對天然硅藻土進(jìn)行處理，由于硅藻土是直接來源于自然界，所以要對其處理，首先對其進(jìn)行自然烘干，烘干后對其后行星式球磨機(jī)對其進(jìn)行研磨，研磨之后對其用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，用 200 目的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分后，又根據(jù)以前的研究，我們選擇溫度范圍為 140190 攝氏度，在用 烘箱對其分別在 140℃，150℃， 160℃， 170℃， 180℃， 190℃下烘干 3h。在 170 攝氏度后強(qiáng)度隨之下降，是由于在硅藻土的干燥過程中增加了里面的氣孔率，所以強(qiáng)度下降。每個(gè)制品分別加入 6g水量用于攪拌，配方加入后，由于都是在相同的條件下，只有加入的膠粉和樹脂的質(zhì)量變化。 3） 從圖中可以看出膠粉量在 %%左右時(shí)的抗壓強(qiáng)度最大。 進(jìn)行結(jié)果分析。 6） 在硅藻土、水泥等參數(shù)相同條件下，可以看出摻入相同量的巖棉和脫 硫石膏，摻有巖棉的吸水率低于摻有脫硫石膏的。 有對鋁粉在不同溫度下的情況進(jìn)行了研究： 表 3— 7 鋁粉在溫度下的發(fā)泡時(shí)間 溫度℃ 鋁粉摻量 /% 停止發(fā)泡時(shí)間 /min 20 35 35 28 50 16 65 8 圖 發(fā)泡溫度對發(fā)泡時(shí)間的影響 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 38 從上面的圖表可以得出在相同的條件下，發(fā)泡時(shí)間與發(fā)泡溫度有關(guān)，溫度越高，發(fā)泡速率越快。 繪制如下圖： 4 6 8 10 12 14 161012141618202224抗壓強(qiáng)度MPa樹脂質(zhì)量% 不同樹脂量下的抗壓強(qiáng)度 圖 樹脂含量對抗壓強(qiáng)度的影響