硅藻土為古硅藻的化石,組成主要為SiO2、粒度為微米級、呈枝葉狀、且有孔、比表面大,具有干凝膠性,實質上是納米干凝SiO2粉體。我國硅藻土分布廣、儲量大,目前主要用于制造保溫磚,過濾啤酒的助濾劑,以及用于鋪路等,優點并未充分發揮。
從溶膠--凝膠途徑制造無機玻璃是近年國內外研究得較多的新工藝,用此法可以在玻璃的熔化、析晶、分相的溫度以下制得均勻到原子尺寸玻璃。但由于所用原料較貴,制作工序繁復、不易控制,雖已研究二、三十年,發表了不少論文,至今還難于在生產廣泛應用。
用硅藻土米要原料制造無機非金屬材料有可能解決這方面的問題。目前市場上銷售的保溫材料"微孔硅酸鈣就是先用硅藻土及CaO分別制成泥漿料,后加在一起,混勻、酸性SiO2與堿性Ca(OH)2反應生成不溶的CaSiO3,后經成型,100℃左右水熱處理而成的。利用職權了硅藻土的納米SiO2干凝膠粉體性,是本市一科研單位的發明專利。但這種材料還有強度不夠高的不足。這是因為水熱處理還不能使制品完全轉化成CaSiO3。
我們在用硅藻土為主要原料制作無機非金屬材料方面作過10多年的研究,制得了10多種性能各異、具有不同使用價值的材料,所采取的溫變比水熱處理高,但比使用一般原料的要低,時間也較短。實驗證明此法有優勢。制品性能穩定,有推廣生產,使用價值。
現簡介如下:
一、用硅藻土為主要原料經水熱處理制造微孔玻璃
微孔玻璃在生物、化工、醫藥工業中可用作載體、分離材料。
我們用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,并往其中添加其它一些原料配制Na2O-CaO-Al2O3-SiO2玻璃或CaO-Al2O3-B2O3-SiO2料,先作水熱處理,后用其熔制玻璃。熔制溫度比用通常原料要低、溶制時間也較短。將制得的玻璃按常法作分相熱處理及酸浸析出理即可得到孔徑幾十、幾百、仟埃乃至微米級的微孔玻璃。孔徑大小、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理條件來調節。此項研究已申請到專利,并已推廣生產。
二、用硅藻土為主要原料制造無機分離膜
膜分離技術近年發展很快,在化工、醫藥、環保等領域已得到廣泛的應用。它有分離效率高、能耗低等優點。膜分離技術的關鍵是膜材料。有機膜材料成本低,便于大量生產,是目前主要使用的膜材料。但有機膜材料有不耐溫、強度不高的不足,限制了它的使用范圍。無機膜材料可彌補有機膜的不足,是目前國內外膜研究的重點對向。但由于原料成本高,工藝繁復,至今還難于大量生產,廣泛應用。
我們用硅藻土為主要原料制造,先很方便地制得粒度小于1微米的粉料,后往其中添加成孔劑,經成型后燒結,排除成孔劑后即得。孔徑大小由粉料粒度大小控制,孔隙率內引入的成孔劑的量控制。用此法可很方便地制得孔徑小于1微米的無機膜材料,其中包括耐高溫,熱震性能好的無機膜材料,有廣泛的使用價值,其中包括飲用水的除細菌處理等。
三、用硅藻土為主要原料制造孔徑百微米有的多孔材料
用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,另加一些氧化物,氫氧化物配制原料,先作水熱處理,后往其中添加粒度為百微米級的成孔劑,經混勻,成型,燒結,排除成孔劑后即可制得孔徑百微米級的多孔材料。孔徑由成孔劑的粒度大小控制,孔隙率由引入的成孔劑的量控制。這種材料可用于固定微生物作活水的分解處理用,也可用于貯存、分配液體,作氣體過濾介質以及催化劑載體用。
四、用硅藻土為主要原料制造中空玻璃珠
用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,往其中添加某些氧化物,氫氣化物及起泡劑配制玻璃料,先將粉料作水熱處理及預燒,后將其加工成百微米粒度的粉料,然后在火焰中噴燒,即可制得中空玻璃珠。
這種材料可用作塑料填料,有提高塑料強度,減輕重量而又不燃的作用,也可用作生物工程中細胞培養的微載體。
五、具有光電氧化,還原作用的涂TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠的制造
根據現代固體電子理論,物質只要具有幾十埃大小的有序結構就有塊狀固體材料一樣的能帶結構,用能量大于半導體禁帶寬度的光輻照這種材料就可以產生電子同空穴,能對與其接觸的物質起氧化,還原作用。
我們用硅藻土為主要原料制得的微孔玻璃及比重小于1的中空玻璃珠作表面涂TiO2膜處理,制得了涂TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠,用策孔玻璃及中空玻璃珠作有增大活性表面及浮于水面,容易感光的作用。經試驗,有光氧化,還原作用。
我們還用往TiO2中摻雜的辦法擴大對陽光的作用范圍。
六、用硅藻土為主要原料制造泡沫玻璃
泡沫玻璃是一種優良的隔熱,吸聲材料,它與其它隔熱,吸聲材料比有導熱系數低,性能穩定,不燃,不吸水,抗腐蝕,使用溫度范圍寬,機械強度高等優良,是相當理想的隔熱,吸聲材料。
現泡沫玻璃多用廢玻璃為原料制造,也有用珍珠巖,黑曜巖等天然材料為原料制造的。但用這些材料制造在原料加工方面需較多工序,不一定便宜。
我們用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,另添加一些堿金屬,堿土金屬氧化物或氫氧化物,以及起泡劑,先作水熱處理,后細磨,入模,焙燒,脫模,退火等工序也可方便地制得。
七、用硅藻土為主要原料制造硅有機化合物
用硅藻土加K2O及某些有機化合物為原料,利用硅藻土的酸性干凝膠納米粉體性,可在150℃處理制得硅有機化合物。這種材料導電,防火,可用作涂料等用。
除此之外,我們還用硅藻土為主要原料制得金星玻璃。無硼無堿玻璃,茶色玻璃,瓶灌玻璃等,不一一介紹。
從溶膠--凝膠途徑制造無機玻璃是近年國內外研究得較多的新工藝,用此法可以在玻璃的熔化、析晶、分相的溫度以下制得均勻到原子尺寸玻璃。但由于所用原料較貴,制作工序繁復、不易控制,雖已研究二、三十年,發表了不少論文,至今還難于在生產廣泛應用。
用硅藻土米要原料制造無機非金屬材料有可能解決這方面的問題。目前市場上銷售的保溫材料"微孔硅酸鈣就是先用硅藻土及CaO分別制成泥漿料,后加在一起,混勻、酸性SiO2與堿性Ca(OH)2反應生成不溶的CaSiO3,后經成型,100℃左右水熱處理而成的。利用職權了硅藻土的納米SiO2干凝膠粉體性,是本市一科研單位的發明專利。但這種材料還有強度不夠高的不足。這是因為水熱處理還不能使制品完全轉化成CaSiO3。
我們在用硅藻土為主要原料制作無機非金屬材料方面作過10多年的研究,制得了10多種性能各異、具有不同使用價值的材料,所采取的溫變比水熱處理高,但比使用一般原料的要低,時間也較短。實驗證明此法有優勢。制品性能穩定,有推廣生產,使用價值。
現簡介如下:
一、用硅藻土為主要原料經水熱處理制造微孔玻璃
微孔玻璃在生物、化工、醫藥工業中可用作載體、分離材料。
我們用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,并往其中添加其它一些原料配制Na2O-CaO-Al2O3-SiO2玻璃或CaO-Al2O3-B2O3-SiO2料,先作水熱處理,后用其熔制玻璃。熔制溫度比用通常原料要低、溶制時間也較短。將制得的玻璃按常法作分相熱處理及酸浸析出理即可得到孔徑幾十、幾百、仟埃乃至微米級的微孔玻璃。孔徑大小、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理條件來調節。此項研究已申請到專利,并已推廣生產。
二、用硅藻土為主要原料制造無機分離膜
膜分離技術近年發展很快,在化工、醫藥、環保等領域已得到廣泛的應用。它有分離效率高、能耗低等優點。膜分離技術的關鍵是膜材料。有機膜材料成本低,便于大量生產,是目前主要使用的膜材料。但有機膜材料有不耐溫、強度不高的不足,限制了它的使用范圍。無機膜材料可彌補有機膜的不足,是目前國內外膜研究的重點對向。但由于原料成本高,工藝繁復,至今還難于大量生產,廣泛應用。
我們用硅藻土為主要原料制造,先很方便地制得粒度小于1微米的粉料,后往其中添加成孔劑,經成型后燒結,排除成孔劑后即得。孔徑大小由粉料粒度大小控制,孔隙率內引入的成孔劑的量控制。用此法可很方便地制得孔徑小于1微米的無機膜材料,其中包括耐高溫,熱震性能好的無機膜材料,有廣泛的使用價值,其中包括飲用水的除細菌處理等。
三、用硅藻土為主要原料制造孔徑百微米有的多孔材料
用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,另加一些氧化物,氫氧化物配制原料,先作水熱處理,后往其中添加粒度為百微米級的成孔劑,經混勻,成型,燒結,排除成孔劑后即可制得孔徑百微米級的多孔材料。孔徑由成孔劑的粒度大小控制,孔隙率由引入的成孔劑的量控制。這種材料可用于固定微生物作活水的分解處理用,也可用于貯存、分配液體,作氣體過濾介質以及催化劑載體用。
四、用硅藻土為主要原料制造中空玻璃珠
用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,往其中添加某些氧化物,氫氣化物及起泡劑配制玻璃料,先將粉料作水熱處理及預燒,后將其加工成百微米粒度的粉料,然后在火焰中噴燒,即可制得中空玻璃珠。
這種材料可用作塑料填料,有提高塑料強度,減輕重量而又不燃的作用,也可用作生物工程中細胞培養的微載體。
五、具有光電氧化,還原作用的涂TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠的制造
根據現代固體電子理論,物質只要具有幾十埃大小的有序結構就有塊狀固體材料一樣的能帶結構,用能量大于半導體禁帶寬度的光輻照這種材料就可以產生電子同空穴,能對與其接觸的物質起氧化,還原作用。
我們用硅藻土為主要原料制得的微孔玻璃及比重小于1的中空玻璃珠作表面涂TiO2膜處理,制得了涂TiO2的微孔玻璃及中空玻璃珠,用策孔玻璃及中空玻璃珠作有增大活性表面及浮于水面,容易感光的作用。經試驗,有光氧化,還原作用。
我們還用往TiO2中摻雜的辦法擴大對陽光的作用范圍。
六、用硅藻土為主要原料制造泡沫玻璃
泡沫玻璃是一種優良的隔熱,吸聲材料,它與其它隔熱,吸聲材料比有導熱系數低,性能穩定,不燃,不吸水,抗腐蝕,使用溫度范圍寬,機械強度高等優良,是相當理想的隔熱,吸聲材料。
現泡沫玻璃多用廢玻璃為原料制造,也有用珍珠巖,黑曜巖等天然材料為原料制造的。但用這些材料制造在原料加工方面需較多工序,不一定便宜。
我們用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3,另添加一些堿金屬,堿土金屬氧化物或氫氧化物,以及起泡劑,先作水熱處理,后細磨,入模,焙燒,脫模,退火等工序也可方便地制得。
七、用硅藻土為主要原料制造硅有機化合物
用硅藻土加K2O及某些有機化合物為原料,利用硅藻土的酸性干凝膠納米粉體性,可在150℃處理制得硅有機化合物。這種材料導電,防火,可用作涂料等用。
除此之外,我們還用硅藻土為主要原料制得金星玻璃。無硼無堿玻璃,茶色玻璃,瓶灌玻璃等,不一一介紹。