從溶膠--凝膠途徑制造無機(jī)玻璃是近年國內(nèi)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(fù)、不易控制,,雖已研究二,、三十年,發(fā)表了不少論文,,至今還難于在生產(chǎn)廣泛應(yīng)用,。
用硅藻土米要原料制造無機(jī)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(yīng)生成不溶的CaSiO3,,后經(jīng)成型,,100℃左右水熱處理而成的。利用職權(quán)了硅藻土的納米SiO2干凝膠粉體性,,是本市一科研單位的發(fā)明專利,。但這種材料還有強(qiáng)度不夠高的不足。這是因?yàn)樗疅崽幚磉不能使制品完全轉(zhuǎn)化成CaSiO3,。
我們?cè)谟霉柙逋翞橹饕现谱鳠o機(jī)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(jià)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(shí)間也較短,。實(shí)驗(yàn)證明此法有優(yōu)勢(shì),。制品性能穩(wěn)定,有推廣生產(chǎn),,使用價(jià)值。
現(xiàn)簡介如下:
一,、用硅藻土為主要原料經(jīng)水熱處理制造微孔玻璃
微孔玻璃在生物,、化工,、醫(yī)藥工業(yè)中可用作載體、分離材料,。
我們用硅藻土為主要原料引進(jìn)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(shí)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(jí)的微孔玻璃,�,?讖酱笮�,、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理?xiàng)l件來調(diào)節(jié),。此項(xiàng)研究已申請(qǐng)到專利,,并已推廣生產(chǎn),。
二,、用硅藻土為主要原料制造無機(jī)分離膜
膜分離技術(shù)近年發(fā)展很快,,在化工、醫(yī)藥,、環(huán)保等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,。它有分離效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn),。膜分離技術(shù)的關(guān)鍵是膜材料。有機(jī)膜材料成本低,,便于大量生產(chǎn),,是目前主要使用的膜材料,。但有機(jī)膜材料有不耐溫、強(qiáng)度不高的不足,,限制了它的使用范圍。無機(jī)膜材料可彌補(bǔ)有機(jī)膜的不足,,是目前國內(nèi)外膜研究的重點(diǎn)對(duì)向,。但由于原料成本高,工藝繁復(fù),,至今還難于大量生產(chǎn),廣泛應(yīng)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(jīng)成型后燒結(jié),,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(nèi)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(jī)膜材料,其中包括耐高溫,,熱震性能好的無機(jī)膜材料,,有廣泛的使用價(jià)值,,其中包括飲用水的除細(xì)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(jìn)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(jí)的成孔劑,,經(jīng)混勻,,成型,燒結(jié),,排除成孔劑后即可制得孔徑百微米級(jí)的多孔材料�,?讖接沙煽讋┑牧6却笮】刂�,,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(zhì)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(jìn)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(yù)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(qiáng)度,,減輕重量而又不燃的作用,也可用作生物工程中細(xì)胞培養(yǎng)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(jù)現(xiàn)代固體電子理論,物質(zhì)只要具有幾十埃大小的有序結(jié)構(gòu)就有塊狀固體材料一樣的能帶結(jié)構(gòu),,用能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度的光輻照這種材料就可以產(chǎn)生電子同空穴,,能對(duì)與其接觸的物質(zhì)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(jīng)試驗(yàn),有光氧化,,還原作用,。
我們還用往TiO2中摻雜的辦法擴(kuò)大對(duì)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(yōu)良的隔熱,,吸聲材料,,它與其它隔熱,吸聲材料比有導(dǎo)熱系數(shù)低,,性能穩(wěn)定,,不燃,不吸水,,抗腐蝕,使用溫度范圍寬,,機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)良,是相當(dāng)理想的隔熱,,吸聲材料,。
現(xiàn)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(jìn)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(xì)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(jī)化合物
用硅藻土加K2O及某些有機(jī)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(jī)化合物,。這種材料導(dǎo)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,。