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高岭石有机插层反应及Sialon材料原位合成

插层反应是常规条件下制备有机-无机纳米复合材料的有效方法之一。高岭石是重要的插层反应主体。高岭石有机插层反应对于探测高岭石内部微结构特征、了解环境中有机物与矿物的作用机制具有重要意义。高岭石有机插层复合物既具有粘土矿物特有的吸附性、分散性、流变性、多孔性和表面酸性,又具有机化合物的多变功能团和反应活性,作为新型矿物材料,在催化剂、功能载体、吸附剂、先进陶瓷材料等方面具有广阔的应用前景。本文以甲酰胺为前驱剂、丙烯酰胺为取代剂,采用插层-取代-原位聚合的方法制备高岭石有机插层复合物,用X射线衍射、~1H MAS NMR、Raman、IR等技术研究了插层复合物结构特征和插层反应机理。用插层复合物为前驱体进行了Sialon粉体合成的探索研究。研究工作得到国家自然科学基金项目《高岭石矿物表面功能基及其反应活性研究》(项目批准号:40072014)、广东省自然科学基金项目《高岭石有机插层原位合成β′-Sialon纳米材料》(项目批准号:01  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

《矿产综合利用》2017年04期
矿产综合利用

利用煤矸石合成Sialon类陶瓷材料的研究进展

国家“十三五”规划对我国煤炭行业的绿色发展提出了更高要求,随着我国能源结构的深入调整,煤炭企业必须走出一条资源节约与环境友好的新路。煤炭开采中,不可避免得会产生废弃煤矸石。在我国,煤炭企业堆存的矸石已达50亿t,排放量以不少于每年3亿t的速度递增。预计到2020年前,我国煤矸石每年的排放量将不少于7亿t[1]。常年堆存的煤矸石不但浪费了大量宝贵的土地资源,还会破坏矿区的生态环境,影响矿区的地下水质,破坏景观等[2]。从资源的循环利用角度分析,煤矸石并不是毫无利用价值的。将煤矸石作为合成高性能陶瓷的初始物料,具有较高的二次利用价值。对煤矸石进行深加工,探索生产更高价值的附加产品,对我国煤炭企业转型升级的可持续发展具有重要意义。Sialon以六方晶体的Si3N4作为其结构基础,A1或A1+M(M为金属离子)与O原子共同作用形成化学键,该化学键在熔融态下部分取代Si3N4晶体结构中的Si-N键,最终形成Sialon。依据不同的取代方式...  (本文共5页) 阅读全文>>

《硅酸盐学报》2008年S1期
硅酸盐学报

高岭土制备β-sialon粉体的影响因素

20世纪70年代日本Oy~和英国Jack各自发现了sialon。[‘]Wild用高岭土在200 m3/m in流量氮气中于1400℃、保温12h合成了sialon,作出了开创性工作。[21巴西Baldo等[3]用不同AFsi摩尔比铝硅酸盐矿物,制备了p一sialon(Si4A1202N6)。刘光华等l4]和王零森等[5]利用当地高岭土矿石与炭黑混合体制备sialon粉末,并研究该粉末烧结材料的热力学性质。p一sialon其通式为si‘zA120zNS--z,其中:z值变化范围为0一4.2:1 700℃时极限值为4.2;1 400oC时为2.0。不同z值对p一sialon晶型有较大影响。2=1时,sialon相发育为板状并伴生有少量纤维状晶体。2=2.10时,sialon形貌由板带状向板柱状过渡,并伴生有少量棱柱状晶体:[6] 2=3时,板柱形貌消失,sialon形貌向棱柱状过渡,发育为不完善的棱柱状晶体;当2毕4时,sialon...  (本文共4页) 阅读全文>>

《广西轻工业》2010年10期
广西轻工业

Sialon陶瓷光学研究

1引言Sialon是Si3N4-Al2O3系统中的一大类固溶体的总称,由Al2O3中的Al原子和O原子部分置换Si3N4中的Si原子和N原子而形成。与其它三种Si3N4为基体的材料相比,采用自韧化技术制备的α-Sialon陶瓷更具有优异的常温和高温力学性能、化学稳定性、很强的耐磨性、良好的热稳定性以及不高的密度,有广泛的应用前景[1]。2陶瓷透光性研究光在陶瓷材料中传播时,入射光的强度是逐渐衰减的。除了在材料的表面产生反射外,当光强进入陶瓷材料内部会发生散射和吸收。设有一块厚度为L的陶瓷材料,入射光的强度为I0,通过材料以后光的强度为I,则光的透过率可以用Lam-bert-Beer定律来表示:I=(I-R)21-Re xp!-2(α+S)L"I0 exp(!-α+S)L"(1)式中:β———有效吸收系数;α———本身吸收系数;R———材料表面的反射率;S———散射系数。其中α与组成陶瓷材料的原子晶体结构有关,是材料本身固有的吸收...  (本文共2页) 阅读全文>>

《河北陶瓷》1999年01期
河北陶瓷

β'-Sialon陶瓷

1前言在St。N。-AI。f);系统中,部分St和N原子可同时被AI和O原子置换成固溶体并保持电中性。这种固溶体结构与卜St。N。相同,其物理力学性能也与卜St。N。相似,硬度、强度和导热系数稍低于卜St。N。,但韧性比卜St;N。好。由于这种固溶体中存在大量的AI。O。,所以化学性质接近于AI。O。这种固溶体被称为厂一Sialon,它已成为介于St;N。和AI。()3陶瓷之间的新材料。25'-Sialon陶瓷的结构与St。N。具有相同的离子比,即在M/X一3:上的方向存在一组均一的固溶体--K-Sialon相。在扫描电子显微镜下观察到的p'-St。IOfl是典型的六方柱状晶体,它比卜Si3N。晶体粗大,呈柱状,而卜St。N。呈纤维状。X一射线分析表明,随着AI。O。含量的增加,布拉维角度稍有减小,并且晶体发育更完善。岔一Sialon的计量式可表述$jSt;-。AI。O。Ns。,OMZC4.3.尸'-Sialon的晶格常数见图1...  (本文共3页) 阅读全文>>

《东北大学学报(自然科学版)》2011年01期
东北大学学报(自然科学版)

原位合成(O′+β)-Sialon/莫来石复合材料

莫来石(Al6Si2O13)具有高熔点、高强度、低热膨胀系数及良好的化学稳定性[1],O′-Sialon(化学通式为Si2-xAlxO1+xN2-x,0x0·3)和β-Sialon(化学通式为Si6-zAlzOzN8-z,0z4·2)亦具有优异的抗氧化性、耐侵蚀性和抗热震稳定性[2-3]·将其进行复合,利用材料间各物质的优势有望获得高性能的复合材料·目前,在复合材料的生产中,外加法应用得较为普遍·例如,通过向合成的β-Sialon粉中外加刚玉、SiC等可以制备出β-Sialon结合刚玉和β-Sialon结合SiC的复合材料[4-6]·然而,在利用外加法制备Sialon系复合材料的过程中,往往因各相分散不够均匀而降低了材料的性能·而原位合成法可以合成性能优异的Sialon系复合材料,且合成工艺简单,颇受材料工作者的青睐·粉煤灰是火力发电厂用锅炉烧煤排除的一种工业废渣,其主要组分是SiO2和Al2O3,适于合成Sialon和莫来石材...  (本文共4页) 阅读全文>>