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硅藻土是一种天然的纳米干凝胶粉体值得很好利

       

  硅藻土为古硅藻的化石,组成主要为SiO2、粒度为微米级、呈枝叶状、且有孔、比表面大,具有干凝胶性,实质上是纳米干凝SiO2粉体。我国硅藻土分布广、储量大,目前主要用于制造保温砖,过滤啤酒的助滤剂,以及用于铺路等,优点并未充分发挥。

  从溶胶--凝胶途径制造无机玻璃是近年国内外研究得较多的新工艺,用此法可以在玻璃的熔化、析晶、分相的温度以下制得均匀到原子尺寸玻璃。但由于所用原料较贵,制作工序繁复、不易控制,虽已研究二、三十年,发表了不少论文,至今还难于在生产广泛应用。

  用硅藻土米要原料制造无机非金属材料有可能解决这方面的问题。目前市场上销售的保温材料微孔硅酸钙就是先用硅藻土及CaO分别制成泥浆料,后加在一起,混匀、酸性SiO2与碱性Ca(OH)2反应生成不溶的CaSiO3,后经成型,100℃左右水热处理而成的。利用职权了硅藻土的纳米SiO2干凝胶粉体性,是本市一科研单位的发明专利。但这种材料还有强度不够高的不足。这是因为水热处理还不能使制品完全转化成CaSiO3。

  我们在用硅藻土为主要原料制作无机非金属材料方面作过10多年的研究,制得了10多种性能各异、具有不同使用价值的材料,所采取的温变比水热处理高,但比使用一般原料的要低,时间也较短。实验证明此法有优势。制品性能稳定,有推广生产,使用价值。

  我们用硅藻土为主要原料引进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,先作水热处理,后用其熔制玻璃。熔制温度比用通常原料要低、溶制时间也较短。将制得的玻璃按常法作分相热处理及酸浸析出理即可得到孔径几十、几百、仟埃乃至微米级的微孔玻璃。孔径大小、孔隙率由原始玻璃组成及分相热处理条件来调节。此项研究已申请到专利,并已推广生产。

  膜分离技术近年发展很快,在化工、医药、环保等领域已得到广泛的应用。它有分离效率高、能耗低等优点。膜分离技术的关键是膜材料。有机膜材料成本低,便于大量生产,是目前主要使用的膜材料。但有机膜材料有不耐温、强度不高的不足,限制了它的使用范围。无机膜材料可弥补有机膜的不足,是目前国内外膜研究的重点对向。但由于原料成本高,工艺繁复,至今还难于大量生产,广泛应用。

  我们用硅藻土为主要原料制造,先很方便地制得粒度小于1微米的粉料,后往其中添加成孔剂,经成型后烧结,排除成孔剂后即得。孔径大小由粉料粒度大小控制,孔隙率内引入的成孔剂的量控制。用此法可很方便地制得孔径小于1微米的无机膜材料,其中包括耐高温,热震性能好的无机膜材料,有广泛的使用价值,其中包括饮用水的除细菌处理等。

  用硅藻土为主要原料引进SiO2及少量Al2O3,另加一些氧化物,氢氧化物配制原料,先作水热处理,后往其中添加粒度为百微米级的成孔剂,经混匀,成型,烧结,排除成孔剂后即可制得孔径百微米级的多孔材料。孔径由成孔剂的粒度大小控制,孔隙率由引入的成孔剂的量控制。这种材料可用于固定微生物作活水的分解处理用,也可用于贮存、分配液体,作气体过滤介质以及催化剂载体用。

  用硅藻土为主要原料引进SiO2及少量Al2O3,往其中添加某些氧化物,氢气化物及起泡剂配制玻璃料,先将粉料作水热处理及预烧,后将其加工成百微米粒度的粉料,然后在火焰中喷烧,即可制得中空玻璃珠。

  这种材料可用作塑料填料,有提高塑料强度,减轻重量而又不燃的作用,也可用作生物工程中细胞培养的微载体。

  根据现代固体电子理论,物质只要具有几十埃大小的有序结构就有块状固体材料一样的能带结构,用能量大于半导体禁带宽度的光辐照这种材料就可以产生电子同空穴,能对与其接触的物质起氧化,还原作用。

  我们用硅藻土为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膜处理,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。经试验,有光氧化,还原作用。

  泡沫玻璃是一种优良的隔热,吸声材料,它与其它隔热,吸声材料比有导热系数低,性能稳定,不燃,不吸水,抗腐蚀,使用温度范围宽,机械强度高等优良,是相当理想的隔热,吸声材料。

  现泡沫玻璃多用废玻璃为原料制造,也有用珍珠岩,黑曜岩等天然材料为原料制造的。但用这些材料制造在原料加工方面需较多工序,不一定便宜。

  我们用硅藻土为主要原料引进SiO2及少量Al2O3,另添加一些碱金属,碱土金属氧化物或氢氧化物,以及起泡剂,先作水热处理,后细磨,入模,焙烧,脱模,退火等工序也可方便地制得。

  用硅藻土加K2O及某些有机化合物为原料,利用硅藻土的酸性干凝胶纳米粉体性,可在150℃处理制得硅有机化合物。这种材料导电,防火,可用作涂料等用。

  除此之外,我们还用硅藻土为主要原料制得金星玻璃。无硼无碱玻璃,茶色玻璃,瓶灌玻璃等,不一一介绍。