纳米S-SnO2/硅灰石复合粉体的制备及应用研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:DIWUTANG
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为一种新型的无机矿物非金属填料,硅灰石由于具有较高的白度和特有的纤维状结构被广泛应用于造纸、塑料加工等领域。但是由于硅灰石具有良好的绝缘性,其填充高聚物制备的复合材料容易积聚静电,因此制约了其在高聚物中的应用。  基于锑掺杂氧化锡(ATO)粉体优异的导电性,硅灰石矿物纤维较高的白度以及二者在塑料、涂料和造纸领域的广泛应用,本文选用硅灰石为原料,SnCl4·5H2O和SbCl3为包覆试剂,采用非均匀形核法在硅灰石表面包覆了一层纳米锑掺杂二氧化锡(ATO)粒子,制备了包覆效果好、电阻率低的浅色硅灰石基导电复合粉体;深入研究了硅灰石复合粉体制备的包覆机理和改性硅灰石复合材料的抗静电机理;通过单因素试验和正交试验对导电硅灰石粉体制备工艺参数的调整和优化,实现了硅灰石粉体体积电阻率的最大化降低;采用EST121型粉体体积电阻率测定仪、X射线衍射仪、电子能谱仪、扫描和透射电子显微镜、红外光谱、粒度分布测定仪、白度仪以及化学分析等手段,按规范的测试方法对样品的体积电阻率、物相、结构、组成、粒度、形貌进行了表征。结果得出,单因素试验条件下包覆硅灰石原矿的最佳试验条件为包覆量:2.5%,煅烧温度:700℃,煅烧时间:2h,pH:7~11,水浴温度:60℃,滴加速度:1mol/L,反应时间:30min, n(SbCl3)/n(SnCl4·5H2O)=1∶8~1∶10(摩尔比)。通过正交试验得出包覆量和煅烧温度对复合粉体的体积电阻率有显著性影响,pH值对硅灰石复合粉体的白度有显著性影响,正交试验最佳试验条件为:包覆量:3.0%,煅烧温度:600℃,煅烧时间:3.0h,pH值:7, SbCl3与SnCl4·5H2O摩尔比:1∶5。采用粒度仪、白度仪、比表面积仪等对包覆前后的硅灰石进行了表征。结果表明,包覆后硅灰石白度由91.7低到90.5,粒度由10.81μm增大到11.46μm,比表面积由1.4068m2·g-1提高到了3.6532m2· g-1,体积电阻率由3.36×1010Ω·cm降到了0.75×105Ω·cm。通过分析硅灰石包覆前后的红外光谱可知,硅灰石与ATO之间的结合力不是静电作用力,而是化学键力;在晶体生长的过程中SnO2、5b2O3在硅灰石表面发生固相掺杂反应而释放出自由电子,从而使得硅灰石复合粉体体积电阻率降低,这是硅灰石复合粉体的包覆机理和抗静电机理。将改性后的硅灰石与剪碎的PVC-EVA/炭黑共聚物混合塑化,共聚物体积电阻由1.60×109Ω·cm降低到了2.58×107Ω·cm,达到了相关行业对高分子材料产品的使用标准。
其他文献
随着智能机器人技术的快速发展与在制造系统中的广泛应用,要求使用智能化的人机协调装配技术以应对复杂机电产品装配系统的高柔性需求。在人机交互协调的机械装配系统中,为有效
中国的发动机技术已经趋于成熟,已经有很多公司开始在已有发动机的基础上,合理的匹配变速器,因此许多变速器生产厂家的技术参考来自于汽车制造厂家的发动机技术参数。结合现
小湾水电站开挖工程中,岩石主要为弱风化大理岩,局部地区有软岩层裂隙,对爆破开挖造成了一定的难度。且整个工区都在开挖爆破,各工区爆破产生的振动会对边坡稳定性产生很大的
我国的煤炭资源丰富,但发生煤自燃火灾的概率和造成的损失都比较高。煤自燃是煤与氧白发产生的氧化放热反应的结果,始于物理吸附,然后发生化学吸附和化学反应。用于研究物质受热
本文以全自动太阳能电池板组框机为研究对象,对组框机进行了结构和运动原理分析,利用Pro/E建立了组框机3D模型,将其导入3ds Max并进行了模型的仿真前处理,设计了组框机交互仿真系
基于多元退化量的可靠性分析是可靠性工程的重点。产品可靠性问题不但可以提高人身安全和经济效益,也是决定产品市场竞争力的重要指标之一。对于复杂产品是在多个性能退化参数
矿井提升机能否正常运行,在煤矿安全生产中起着至关重要的作用。目前,我国部分矿井,尤其是老矿井,苏制或仿苏制提升机依然在使用。随着矿井生产的进行,各矿井苏制或仿苏制提升机卷
随着化石能源的枯竭和环境的日益恶化,各国加大了对新能源的研究和开发的力度,风能作为最有前途的可再生能源成为众多企业和科研院所的研究对象.当前制约风能发展主要瓶颈是其成
近几年,煤炭加工企业规模不断扩大的趋势十分明显,各类大型设备不断投入现场运行,同时选煤厂是一种典型的流程式、各工艺环节环环相扣的加工企业,一台设备的故障可能导致大量的连
为了能够改善煤泥旋流重选柱只出两产品的局限性,同时提高精煤产率,采用在煤泥旋流重选柱内部插入一根同心上溢流管,变原溢流管上出口结构为切向侧出口结构,形成新的粗煤泥分选旋