硼硅酸鹽泡沫玻璃無機浮質(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,強度高,化學穩(wěn)定性好,是一種綠色環(huán)保材料,但作為能用于富營養(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泡沫玻璃材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。實驗利用XRD物相分析測試儀、熱膨脹系數(shù)測定儀、萬能試驗機、掃描電子顯微鏡等分析測試儀器,對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)、抗壓強度及表面形貌的顯微結(jié)構(gòu)等進行了深入研究。
　　實驗結(jié)果表明:當基礎(chǔ)泡沫玻璃配方的硅硼比值為4.615時,基礎(chǔ)配方的熔融軟化溫度點為700℃左右,且以碳粉為發(fā)泡劑時,抗壓強度達到最大值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,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在玻璃中的促進析晶效果可以發(fā)揮其微晶增強的作用,實驗中當添加ZnO量為6%和8%時,試樣的抗壓強度參數(shù)較為理想,而密度則會比基礎(chǔ)配方試樣有較大幅度的增加,氣孔分布均勻性也會有所降低;當添加多晶莫來石纖維(PMFs)4%時,試樣強度達到5.5MPa,同時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)泡劑的實驗中,研究了其含量對氣泡的影響作用,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穩(wěn)定性,實驗中添加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,通過離子溶出濃度測試表明,水溶液中的離子濃度與酸溶液中的相比,有較大