欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:45729109
大小:1.36 MB
页数:122页
时间:2019-11-17
《第五章++无机化合物合成实例》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第五章材料合成的方法与设计5.1氧化物材料的合成氧化硅石英:三方晶系,常成六方柱和六方双锥形晶体,并成晶簇和晶洞。透明、半透明或不透明。无解理、贝壳断口。晶面有玻璃光泽。断口是类似脂肪光泽的玻璃光泽。作填充剂用的一般是石英粉。硅石:硅石,呈白色或无色,热、耐化学品性能很好,热膨胀系数低电绝缘性能好。在573℃以下,SiO2的稳定晶型为-石英,加热至573℃转变为高温型的-石英,这种转变较快;冷却时在同一温度下以同样的速度发生逆转变。如果加热速度过快,则-石英过热而在1600℃时熔融。如果加热速度很慢,则在
2、870℃转变为-鳞石英。-鳞石英在加热到1670℃时熔融。当缓慢冷却时,在870℃仍可逆地变为-石英;当迅速冷却时,在163℃转变为介稳态的-鳞石英,在120℃转变为介稳态的-鳞石英。加热时-鳞石英仍在原转变温度先后转变为-鳞石英和-鳞石英。-鳞石英缓慢加热,在1470℃变为-方石英,继续加热到1713℃熔融。当缓慢冷却时,在1470℃时可逆地转变为-鳞石英;当迅速冷却时,在230℃转变为介稳状态的-方石英;当加热-方石英仍在230℃迅速转变为稳定状态的-方石英。熔融状态的SiO2粘
3、度很大,冷却时往往成为过冷的液相-石英玻璃。虽然它是介稳态,由于粘度很大在常温下可以长期不变。如果在1000℃以上持久加热,也会产生析晶。熔融状态的SiO2,只有极其缓慢的冷却,才会在1713℃可逆地转变为-方石英。白炭黑(也称胶体二氧化硅)白色无定形细微粉末,折光率1.46,粒径及含水量随制法不同而异。绝缘性好,不溶于水和酸、溶于苛性碱及氢氟酸,受高温不分解,吸水性强,在空气中吸收水分后成为聚集的细粒子。是橡胶、塑料、涂料、医药、农药、造纸及日用化工诸多领域重要的无机填料白炭黑的工业化生产始于20世纪40年
4、代的美国和西欧,现有的生产方法有干法热解和湿法沉淀两大类。干法热解之一是气相法,即四氯化硅气体在氢氧气流中于高温下水解制得烟雾状二氧化硅2H2(g)+O2(g)+SiCl4(g)→SiO2+4HCl.(1)另一方法是电弧法,即石英砂在电弧炉中用焦炭还原成一氧化硅气体,然后一氧化硅在空气中氧化成二氧化硅。湿法沉淀基于水玻璃和酸性物质的相互作用。所用的酸性物质有硫酸、盐酸、硝酸、二氧化碳等。二氧化碳是典型的温室效应气体,其过量排放会使大气环流异常、气候异常而导致自然灾害。石灰窑气替代无机酸,其一减少白炭黑生产中无
5、机酸的消耗,其二使二氧化碳废气资源化利用,降低白炭黑的生产成本。以精制的工业水玻璃和模拟的石灰窑气(工业级CO2与N2按一定比例混合)为原料,在250mL玻璃碳化塔中进行实验.这是气-液-固三相反应体系,反应过程的优劣不仅与化学反应动力学有关,而且也取决于传质过程,即与反应器型式、搅动强弱、气液接触表面以及物料特性等有关。将工业水玻璃按比例用水稀释后置于碳化塔中,将CO2与N2按比例充入气囊中备用;加热水浴,升温至设定温度(85-95℃)后,通入CO2混合气体并搅拌物料,至设定的反应时间(2.5h)后停止反应
6、;最后,将反应后的浆料倒入1000mL大烧杯中,沉降后弃去上层清液,用自来水冲洗沉淀,直至弃液的pH呈中性。沉淀经真空抽滤,将所得滤饼放入烘箱中,100℃左右干燥,粉碎,得白炭黑产品。对其进行化学分析和物性测定,即得此反应条件下的白炭黑产率,平均粒径及DBP吸着率.水晶——透明的石英晶体三方晶系,晶体呈棱柱状并带六边形锥,柱面有横纹,紫水晶中常有角状色带。在自然界中,水晶常呈晶簇产出,造型美观。 比重:2.56-2.66克/立方厘米。 透明度标准为:光线透明过厚度为1厘米以上的水晶碎片或薄片时,可以清晰
7、地看到映出的图像。如是底像不够清楚,仅见轮廓,那是半透明。光泽,指宝石表面对光线反射的一种光学性质。观察水晶的光泽,可用手握着它,以灯光或窗户投进来的光线看表面反射。水晶折射率:1.544-1.553水晶色散:0.013色散是折射率随照明光的不同而有一定的变化。例如钻石对红光折射为2.405;对绿光为2.427;紫光为2.449。水晶熔点为1713摄氏度。其受热易碎的特性,是在实验时发现的。将水晶放在喷焰器的烈焰燃烤,除非有很好的保护,且慢慢冷却,否则晶体容易碎裂。这一脾性,古人已摸透。博物要览提醒道:“凡
8、用水晶器物,不可用热汤滚水注之,即粉裂如击破者。”水晶的用途①聚焦折射Focus古时人类已发现水晶的聚焦功能,也可把光线折射,通过水晶这特点可造出凸透镜、凹透镜等。于强大、高度平行,精密者可运用于眼科手术,巨大者可运用在如[星战计划]中摧毁来袭的飞弹等等。②储存资料Storage当有讯息通过水晶,这信息会被水晶记录下来,计算机记忆体里的芯片正是有此功能。压电上的水晶会带正、负不同的电
此文档下载收益归作者所有