【正文】 選定溫度 ................................................. 23 實驗過程中吸水率測定方法 ......................................................... 23 實驗過程中軟化系數(shù) B 的測量 .................................................... 24 實驗過程中抗壓強(qiáng)度的測試 .......................................................... 25 實驗樣品在鹽水中的測試 ............................................................. 25 實驗樣品容重的測定 ........................ .............................................25 第三章 結(jié)果與討論 ............................................................................................... 27 對影響改性硅藻土樣品的因素進(jìn)行總結(jié)分析 ................................27 烘干溫度對改性硅藻土的影響。 ............................................. 28 無機(jī)添加材料對改性硅藻土的影響 ............................................. 32 發(fā)泡劑的鋁粉對實驗的影響。最初用于吸收硝化甘油 ,進(jìn)入 20 世紀(jì)后 ,美國、德國、法國、丹麥等國的硅藻土工業(yè)穩(wěn)定并持續(xù)發(fā)展 ,到了 50 年代 ,產(chǎn)品品已遍及生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域 , 用于過濾 ,保溫材料 ,填料和催化劑載體等領(lǐng)域的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已基本定型 ,產(chǎn)品總量達(dá)100 萬噸 ,而后 ,硅藻土工業(yè)隨世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展而繼續(xù)發(fā)展。進(jìn)入 90 年代初中期 ,總產(chǎn)量有所回落 ,在 145 萬噸到 160 萬噸之間波動 [1]。其中亞洲居第一位，約 10 億噸；歐洲 5 億噸；美洲、非洲和大洋洲 5 億噸。從地質(zhì)時代上講，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。在地區(qū)分布上，以吉林最多，占全國儲量的 ％，云南、福建、河北等地次之。 20世紀(jì) 50年代，硅藻土產(chǎn)品品種已相當(dāng)豐富，應(yīng)用遍及經(jīng)濟(jì)和生活各領(lǐng)域，用于過濾，保溫材料，填料和催化劑載體等領(lǐng)域的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已基本 定型，產(chǎn)品總量達(dá) 100萬 t[2]。 硅藻土 壁材從本質(zhì)上講屬于自然素材。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)。硅藻土壁材無毒、無害，施工后，除水分揮發(fā)外，不會再揮發(fā)出其它物質(zhì)，沒有游離單體之類 VOC 的危害問題，從根本上避免了室內(nèi)空氣的污 染。從保護(hù)環(huán)境的角度看，硅藻土壁材在生產(chǎn)過程 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 2 中，沒有污水、廢氣的排放問題；包裝簡單；運(yùn)輸保管也無火災(zāi)等安全隱患問題；施工時，無毒、無味，涂裝工具易于用水沖洗，不產(chǎn)生垃圾，裝修完即可入住。 硅藻土在我國是具有資源優(yōu)勢的礦種，但目前綜合水平偏低 ,和發(fā)達(dá)國家相比，存在品種少、應(yīng)用領(lǐng)域不多、人均消費(fèi)量低和生產(chǎn)規(guī)模較小的差距。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)一步提升其附加價值。 硅藻土的來源 硅藻土是一種 硅質(zhì)巖 石，主要分布在中國 （如圖 我國近年來硅藻土產(chǎn)量分布）、美國、丹麥、法國、蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國。其化學(xué)成分以 SiO2為主，可用SiO2我國硅藻土儲量 ， 遠(yuǎn)景儲量 達(dá) 20多億噸，主要集中在 華東 及東北地區(qū)，其中規(guī)模較大，工作做得較多的有吉林、浙江、云南、山東、四川等省，分布雖廣，但優(yōu)質(zhì)土僅集中于吉林長白、云南兩地區(qū)，其他 礦床 大多數(shù)為 34級土，由于雜質(zhì)含量高，不能直接深加工利用。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)價值極高的硅藻土。其中 SiO2 的含量是評價硅藻土質(zhì)量的重要參數(shù)， SiO2 含量越高，說明其質(zhì)量越好。硅藻土通常呈白色、灰色或淺褐色等，雜質(zhì)含量越 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 3 高，則反映出的顏色越深。 C— 1750176。 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)。硅藻土顆粒細(xì)密而又多孔隙 ,顆粒大小和形狀通常也是不規(guī)則的 ,粉粒直 徑通常僅僅只有幾微米。因為硅藻有多種形態(tài)存在，所以硅藻土通常也具有各式各樣的微觀形態(tài)樣貌，如筒狀、圓盤狀、針狀、羽狀等 [9]，其中以圓盤狀為主（圖 硅藻土不同種類微觀圖像）。該類型的建材可以有效去除空氣中的游離甲醛、苯、氨、 VOC 等有害物質(zhì)以及寵物體臭、吸煙、生活垃圾所產(chǎn)生的異味，全面解決室內(nèi)空氣污染，明顯改善室內(nèi)生活環(huán)境。 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，使用時不會堵塞農(nóng)機(jī)管路，在土壤中能起到保濕、疏松土質(zhì)、延長藥效肥效時間，助長農(nóng)作物生長效果。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)：吸附性能強(qiáng)、容重輕、細(xì)度均勻、 PH 值中性且無毒，混合均勻性好。 （ 3） 橡膠業(yè)：車輛輪胎、橡膠管、三角皮帶、橡膠滾動、輸送帶、汽車腳墊等各種橡膠制品中的填料。 （ 4） 建筑保溫業(yè)：屋頂隔熱層、保溫磚、硅酸鈣保溫材料、多孔性煤餅爐、隔音保溫防火裝飾板等保溫、隔熱、隔音建筑材料、墻體隔音裝飾板、地磚、陶瓷制品等。 （ 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。 （ 6） 造紙業(yè)：辦公用紙、工業(yè)用紙等各種紙張； 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)：體質(zhì)輕軟，細(xì)度在 120 目至 1200 目范圍內(nèi)，硅藻土的加入能使紙張平滑，重量輕，強(qiáng)度好，減少因濕度變化而引起伸縮，在卷煙紙中可調(diào)節(jié)燃燒率，無任何毒性副作用，在濾紙中可提高濾液澄清度，并使濾速加快。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)： PH 值中性、無毒，細(xì)度在 120 目至 1200 目，體質(zhì)輕軟，屬油漆中的優(yōu) 質(zhì)填料。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)： PH 值中性、無毒，硅藻土礦粉具有獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)，體質(zhì)輕軟，孔隙度大，吸附性能強(qiáng)，形成色澤淺淡柔和，攔入飼料中能均勻分散，并與飼料顆粒粘結(jié)混合，不易分離析出，畜禽食后促使消化，并能把畜禽腸胃道的細(xì)菌吸附后排出體外，增強(qiáng)體質(zhì)，起到強(qiáng)筋健骨作用，水產(chǎn)類投放在魚塘池內(nèi)水質(zhì)變清，透氣性好，提高水產(chǎn)成活率。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)：潤滑性能強(qiáng)。 應(yīng)用硅藻土優(yōu)點(diǎn)：防曬性強(qiáng)、體質(zhì)軟輕、能消除皮革污染 （ 11）硅藻土應(yīng)用在蚊香屬優(yōu)質(zhì)填料，硅藻土能吸附藥物提高殺蚊蟲效果。隨著人民生活水平的提高，健康意識的增強(qiáng)必須應(yīng)用無毒無煙蚊香，硅藻土能起到助燃，無煙，無毒，深受用戶歡迎。 其中在涂料、油漆、污水處理等行業(yè)應(yīng)用最為廣泛。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，實施強(qiáng)制性換氣。 日本北見工業(yè)大學(xué)的研究成果表明，用硅藻土生產(chǎn)的室內(nèi)外涂料、裝修材料除了不會散發(fā)出對人體有害的化學(xué)物質(zhì)外，還有改善居住環(huán)境 的作用。另一類是普通窯燒制品。第三類是加入各種添加劑的窯燒制品。 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。最近，有的公司還開發(fā)出一種硅藻土水性涂料，使用這種涂料能夠進(jìn)一步加強(qiáng)硅藻土裝修材料的環(huán)保效果。人類只能在一個相對的溫度范圍中才可能生存，保溫材料使用得當(dāng)就可以為我們節(jié)省大量的能源，目前在工業(yè)與建筑常用的保溫節(jié)能材料可分為無機(jī)材料、有機(jī)類和復(fù)合材料三大類，如按狀態(tài)與組成又可以分為以下幾種。 2)松散粒狀保溫材料：如膨脹珍珠巖及制品等。 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。 一． 無機(jī)保溫材料 1，巖棉制品 歐洲大部分國家和日本等國家應(yīng)用巖棉制品較多，期品種多達(dá)幾十種。巖棉制品用于建筑方面在英國占 85%，德國占 70%。 巖棉是屬于礦物棉的一種材料，巖棉是主要原料以巖石生產(chǎn)制成的一種礦物棉，稱為巖石棉，簡稱巖棉。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。 b） 巖棉玻璃布縫氈 是用巖棉主線生產(chǎn)出來的巖棉半制品，在經(jīng)過加工后得到的。使用溫度在 600 攝氏度。適用于罐體、管道、尤其是鍋爐等高溫設(shè)備的保溫，也是用于建筑保溫。 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。使用溫度在 170500 攝氏度。熱導(dǎo)率小，保溫性能好，節(jié)能效果突出。吸聲性能穩(wěn)定，隔聲性能吸聲效果良好。對保溫體無腐蝕作用，因為巖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。巖棉的適用范圍廣，巖棉最高使用溫度 可達(dá) 650℃，可廣泛應(yīng)用與建筑、工業(yè)、船舶等多種保溫領(lǐng)域。現(xiàn)在主要用泰勒工藝來生產(chǎn)玻璃棉。經(jīng)過多次測試驗證，表現(xiàn)出很低的熱導(dǎo)率，在低溫條件和高溫條件下都具有良好的保溫隔熱性能。 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?。由于其是無機(jī)材料，所以具有無極板材的特點(diǎn)，防火，不易燃燒，并且就會無有害氣體產(chǎn)生，同時也經(jīng)過了防火測試，屬于合格產(chǎn)品，可以安全使用。由于其玻璃纖維的穩(wěn)定排序結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了其對無論來自任何方向的壓力都有著足夠的彈性恢復(fù)能力，不會因為一撞擊就會發(fā)生變形。因為其為無機(jī)材料，所以具有無機(jī)材料所具備的優(yōu)點(diǎn)，在強(qiáng)溫下不會發(fā)生膨脹或者收縮等情況，也不易吸收水分而變潮。 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 ℃。因其優(yōu)越的性能和較低的價格，亦被國內(nèi)建筑業(yè)看好，并已形成一種發(fā)展趨勢。 b） 玻璃棉吸聲天花板 玻璃棉吸聲天花板的一側(cè)有玻璃纖維印花氈或者是 PVC 面層，有多種花色可供選擇，另一側(cè)還貼有玻璃纖維薄氈，進(jìn)一步加固了其牢固性。 c） 玻璃棉管殼 玻璃棉管殼是一種管狀的保溫產(chǎn)品，工作區(qū)間內(nèi)溫度從 2120 攝氏度都適應(yīng)，同時它一般被應(yīng)用與各種冷熱管道的保溫隔熱及消聲處理上面。保溫棉的特性可以減少能量上的損失，同時又可以防凍在天氣寒冷的時候，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。 3，硅酸鋁耐火纖維棉制品 硅酸鋁耐火纖維也就是俗稱的陶瓷棉，這是一種新型的輕質(zhì)耐火隔熱材料。 主要生產(chǎn)粗的工業(yè)制品有硅酸鋁棉、硅酸鋁氈、硅酸鋁管、硅酸鋁板等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都具有其以下特點(diǎn)： 1） 使用溫度高。而硅酸鋁的制品溫度可高達(dá) 1050 攝氏度。 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。 4，微孔硅酸鈣材料 微孔硅酸鈣材料是有耐堿纖維加強(qiáng)的沒有石棉制品的天然礦物質(zhì)以及礦物纖維等經(jīng)特殊工藝的加工后得到的新型保溫材料，可以根據(jù)不同的應(yīng)用來做成管或板的形狀。主要有三種產(chǎn)品，普通型微孔硅酸鈣材料、高溫型微孔硅酸鈣材料以及超高溫微孔型硅酸鈣材料。 5，膨脹珍珠棉 膨脹珍珠巖是有酸性火山 玻璃質(zhì)熔巖也就是珍珠巖經(jīng)破碎、篩分至一定粒度，在經(jīng)過一系列處理后的道德一種白色或者是很淺的顏色的優(yōu)質(zhì)絕熱材料。 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)。 2，復(fù)合保溫材料 1，新型憎水珍珠巖水泥聚苯乙烯保溫板 新型憎水珍珠巖水泥聚苯乙烯保溫板是以聚苯乙烯泡沫顆粒、膨脹珍珠巖、憎水劑以及水泥粘結(jié)劑為主要原料，采用壓制成型、熱力 烘干工藝制成的一種新型高效防水保溫材料。 2， FGJM 型微孔硅酸鈣專用膠泥及抹面材料 FGJM 型微孔硅酸鈣板專用膠泥及抹面材料，采用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度耐高溫化工 大連工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 13 產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)絕熱材料為原料，采用特殊工藝科學(xué)配方加工制成，集封閉微孔結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)為一體，具有密度小、熱導(dǎo)率低、保溫絕熱效果好、阻燃耐火、耐高溫等性能，主要性能指標(biāo)與微孔硅酸鈣絕熱制品非常相近