硼硅酸鹽泡沫玻璃無機(jī)浮質(zhì)載體的研究.pdf

1、泡沫玻璃多孔材料有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,其質(zhì)輕,強(qiáng)度高,化學(xué)穩(wěn)定性好,是一種綠色環(huán)保材料,但作為能用于富營(yíng)養(yǎng)化水體治理的人工浮質(zhì)載體材料,目前還缺乏系統(tǒng)性的研究。本課題針對(duì)與人工浮島水上浮質(zhì)載體應(yīng)用相匹配的泡沫玻璃材料進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,探討了玻璃基礎(chǔ)配方的組成以及發(fā)泡劑和多種添加劑對(duì)泡沫玻璃材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。實(shí)驗(yàn)利用XRD物相分析測(cè)試儀、熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀、萬能試驗(yàn)機(jī)、掃描電子顯微鏡等分析測(cè)試儀器,對(duì)R2O-B2O3-Al2O3-SiO2

2、體系泡沫玻璃材料的物相結(jié)構(gòu)、熱膨脹系數(shù)、抗壓強(qiáng)度及表面形貌的顯微結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了深入研究。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)基礎(chǔ)泡沫玻璃配方的硅硼比值為4.615時(shí),基礎(chǔ)配方的熔融軟化溫度點(diǎn)為700℃左右,且以碳粉為發(fā)泡劑時(shí),抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值3.68MPa,所得試樣的密度為0.394g/cm3,熱膨脹系數(shù)平均值為11.10?10-6/℃(室溫~100℃),且耐水體腐蝕性能良好。
　　在基礎(chǔ)玻璃配方中加入不同種類與含量的添加劑,發(fā)現(xiàn)以2.0

3、0％MnO2量,1.00%CaCO3量為促泡劑時(shí),試樣發(fā)泡效果良好,由于二者都是分解型促泡劑,因此,樣品中開口氣孔較多。
　　ZnO在玻璃中的促進(jìn)析晶效果可以發(fā)揮其微晶增強(qiáng)的作用,實(shí)驗(yàn)中當(dāng)添加ZnO量為6%和8%時(shí),試樣的抗壓強(qiáng)度參數(shù)較為理想,而密度則會(huì)比基礎(chǔ)配方試樣有較大幅度的增加,氣孔分布均勻性也會(huì)有所降低;當(dāng)添加多晶莫來石纖維(PMFs)4%時(shí),試樣強(qiáng)度達(dá)到5.5MPa,同時(shí)密度可以很好地控制在0.5g/cm3以下,能適應(yīng)具

4、體載體材料應(yīng)用的要求。
　　將K3PO4作為穩(wěn)泡劑的實(shí)驗(yàn)中,研究了其含量對(duì)氣泡的影響作用,其中以添加量為0.75%為宜,能夠在一定程度上提高玻璃熔體高溫粘度,有利于泡孔穩(wěn)定。
　　泡沫玻璃試樣具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)中添加Li2CO3以替代部分Na2CO3,能夠一定程度上提高玻璃試樣的耐水性,使得試樣的質(zhì)量變化減小,其中Li2CO3以1.50%為宜。同時(shí),通過離子溶出濃度測(cè)試表明,水溶液中的離子濃度與酸溶液中的相比,有較大