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硫酸钙晶须是一种质优价廉的绿色环保材料,具有韧性好、电绝缘性好、强度高、耐高温、抗化学腐蚀、耐酸碱等优点,在聚氨酯、塑料、陶瓷及水泥等领域具有广泛的应用前景。利用工业副产脱硫石膏制备硫酸钙晶须,研究获取稳定、均匀晶须的工艺,探讨晶须形成机理,既有利于利用工业废弃物生产高附加值产品,也可为硫酸钙晶须的制备和应用提供理论依据。本论文以工业副产脱硫石膏为原料,采用水热工艺制备半水硫酸钙晶须,系统研究了添加剂、反应温度、原料粒度等工艺条件对硫酸钙晶须生长形态的影响,并对制备的半水硫酸钙晶须进行稳定化处理。论文的主要工作及结果如下:1.以工业副产脱硫石膏为原料,探讨了不同种类的添加剂(氯化镁、柠檬酸、柠檬酸钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、油酸钠对水热产物形貌的影响。结果表明:氯化镁对晶须的生长无明显促进作用;柠檬酸、柠檬酸钠和CTAB会抑制晶须的生长;SDBS对晶须的生长有一定的促进作用,最佳添加量为3%,但晶须径向相对于轴向也有一定的生长,且产物形貌不均匀;油酸钠对晶须生长有较好的促进作用,添加量为4%时可获得形貌均匀、表面光滑、直径约1μm的长径比约70的针状晶须。并在此基础上研究了油酸钠促进半水硫酸钙晶须生长的作用机理为:油酸钠在水热体系中与二水石膏反应形成油酸钙,促进体系中二水硫酸钙的溶解,并且油酸钙吸附于晶须的(002)面上,促进半水硫酸钙晶须沿C轴生长。2.以油酸钠为添加剂,系统考察了水热制备工艺条件(反应温度、反应时间、料浆浓度、原料的粒度、搅拌速率、填充量)对半水硫酸钙晶须形貌的影响。确定了反应的最佳工艺参数为:温度130℃,反应时间3h,浆料浓度5%,原料粒度(D50)1.15μm,搅拌速率60r/min,填充率62.5%。3.通过高温煅烧或表面改性对制备的半水硫酸钙晶须进行了稳定化处理。研究结果表明:半水硫酸钙晶须经700℃煅烧4h后全部转变为无水死烧硫酸钙晶须,且不改变晶须的形貌,可实现晶须的稳定化处理;在几种改性剂中,硬脂酸对硫酸钙晶须改性效果最好,活化指数可达0.64,接触角可达49.8°。硬脂酸与硫酸钙晶须表面发生了化学吸附和物理吸附。探讨了硬脂酸的改性机理和吸附作用模型。