用天然矿物透闪石制备硅酸钙镁晶须.pdf

《用天然矿物透闪石制备硅酸钙镁晶须.pdf》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32卷第1期成都理工大学学报<自然科学版>Vol.32No.12005年2月JOURNALOFC~ENGDUUNIVERSITYOFTEC~NOLOGYFeb.2005!文章编号"1671-9727<2005>01-0065-07用天然矿物透闪石制备硅酸钙镁晶须孙传敏<成都理工大学地球科学学院成都610059>!摘要"晶须是一种微米级针状单晶体用于复合材料增强原料和生产成本高该文介绍的新型晶须材料硅酸钙镁晶须采用天然矿物透闪石为原料通过选矿分散水热生长煅烧等流程制备硅酸钙镁晶须外观为白色至淡黄

2、色粉体摩氏硬度5.56.0密度3.03.33容重为0.10.2gcm3折射率1.601.62含水量0.3%0.8%p~值89化学gcm分析X射线衍射和扫描电子显微镜结果证明硅酸钙镁晶须长度为1560m平均长度37m直径0.51.0m平均0.65m长径比为20100平均长径比为50=1硅酸钙镁晶须化学分子式为Ca2Mg5Si8O22O~2nCaMgSi2O6Mg2Si2O6其中n=0.050.1实际上是具有表面辉石薄层的透闪石针状晶体实验表明添加20%40%硅酸钙镁晶须的聚丙烯复合材料与纯聚丙烯材料相比拉伸屈服强度提高了0.40.95倍拉伸断裂强度

3、提高了1.29倍弯曲强度提高了0.621.43倍弯曲模量提高了0.621.43倍热变形温度提高了34.545.7维卡软化点提高了10.313.7与添加等量的钛酸钾晶须相比硅酸钙镁晶须对提高聚丙烯的增强增刚和耐热性能效果更好硅酸钙镁晶须在原料价格和制备成本上比目前任何晶须都有明显的优势是一种极有前途的新型高性价比晶须材料!关键词"天然矿物透闪石新型晶须硅酸钙镁晶须聚丙烯复合材料!分类号"P578.955:T@327!文献标识码"A高性能高分子材料要求具有高强度高刚度中分布得很均匀使极薄极狭小甚至边角部位都高耐热性和高尺寸稳定性纤维增强复合材料成能得

4、到增强填充适合制作精密的增强工程塑料为了新材料研发者关注热点在众多的增强纤维零部件及超薄壁的零部件甚至可以制作成20中晶须的强度和模量最高用其增强塑料具有的超薄壁部件具有优良的表面平滑性及高m达到复合材料最高强度的潜力的尺寸精度和稳定性晶须增强的工程塑料部件晶须指长径比l/d210的呈短纤膨胀系数及成型收缩率小有极高的尺寸精度和维状的微米或亚微米级单晶体通常长度l约为光洁的平滑表面超过碳纤维和玻璃纤维增强材101000m直径d约为0.0110m典型值料制品增强复合材料再生循环使用性能好用1m左右晶须是一维优势发育的单晶其晶格晶须

5、增强的塑料复合材料有良好重复使用性晶缺陷很少是目前已知强度最大的固体强度接近须材料通常作为复合材料的增强与改性成分改理论值晶须具有优良的力学性质如机械强度善树脂塑料水泥等材料原有的性能制成各种高能弹性地承受较大的应变而无永久变形高温耐热耐磨耐腐蚀高强度新型高性能材料广泛强度损失很小无疲劳效应晶须具有显微增强应用于机械电子汽车冶金塑料陶瓷等工业和填充能力它的尺寸细微不影响复合材料成型领域特别是航空航天先进武器装备系统方面流动性接近于无填充物的树脂晶须可在基体的关键材料!收稿日期"2004-07-08!作者简介"孙传敏!1953-"#男#博士#教授#

6、博士生导师#从事成因矿物学与应用矿物学的教学与研究工作.!E-mail$suncmcdut.edu.cn".66.成都理工大学学报!自然科学版"第32卷G粘合7形成完整的晶体0如果在晶体生长过程中1晶须研究开发现状诱导G链7发育9抑制其他阳离子G粘合7到G链7上9l.l晶须的化学成分理论上可以形成高强度晶须9故钙镁链状硅酸盐已有的晶须材料可大致分为三大类I即金属是一种潜力极大的晶须类型0及合金晶须9有机及聚合物晶须9无机非金属单由于晶须对复合材料的增强性能主要是其线质与化合物晶须0金属与合金晶须如Au9Ag9状晶体9所以应该在最常见的钙镁硅酸盐寻

7、找新Cu9Pt9Fe9Co9Ni9Cu-Zn9Co-Fe等0有机及聚的晶须类型0晶体结构可以借助于硅灰石透辉合物晶须如三水合醋酸钠聚甲醛等0无机非金石和透闪石9这三种矿物均有平行其硅氧四面体属晶须(陶瓷晶须)如C9Si9Ge9BN;SiC9Si5N49G链7发育的解理9易于制备出晶须0国内有两篇TiC9Cr3Si9Cr5Si39GaAs9GaN9GaP9GaAsP9关于硅灰石晶须应用论文9但其中根本就没有任[1l9[2lA12O39ZnO9NaCl9MgO9K2O.6TiO2(钛酸何G硅灰石晶须7的描述0作者认为这两篇钾)92MgO.B2O3(硼

8、酸镁)99A12O3.2B2O3(硼文章提出的G硅灰石晶须7不属于晶须9而是硅灰酸铝)9CaSO49CaCO3等0由于无机非金属陶瓷石针