納米二氧化硅的制備及其懸浮體流變特性的研究.pdf

1、本文系統(tǒng)地研究了兩部分內(nèi)容：納米二氧化硅（SiO2）顆粒的制備、表征及其特性研究和納米二氧化硅懸浮體的制備及其流變特性研究。具體包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：
　　 （1）以?xún)r(jià)格便宜的Na2SiO3·9H2O為原料，CO2為沉淀劑，在加壓碳化條件下合成納米SiO2顆粒。利用透射電鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、比表面積儀和激光粒徑散射儀對(duì)納米SiO2顆粒形貌結(jié)構(gòu)以及粒徑等進(jìn)行表征。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，考察了反應(yīng)時(shí)間、溫度、表面活性劑以及硅酸鈉溶

2、液的濃度對(duì)產(chǎn)物的粒徑大小、分布及其產(chǎn)率的影響。發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)溫度和硅酸鈉濃度的增加，納米SiO2的粒徑不斷增大；同時(shí)隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，納米SiO2的產(chǎn)率也不斷增加，直至達(dá)到平衡狀態(tài)；而納米SiO2的粒徑分布主要受表面活性劑濃度的影響。最后通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，確定該方法下生產(chǎn)純度較高、粒徑分布較窄、產(chǎn)率較高的球形納米SiO2最佳工藝條件。
　　 （2）以多晶硅生產(chǎn)中的副產(chǎn)物四氯化硅（SiCl4）為原料，在堿性溶液中水解合成納米SiO2顆

3、粒。利用透射電鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、比表面積儀和激光粒徑散射儀對(duì)納米SiO2顆粒形貌結(jié)構(gòu)以及粒徑等進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)研究了堿性溶液種類(lèi)、濃度以及后處理方式、表面活性劑對(duì)于納米SiO2結(jié)構(gòu)和性能的影響。分別考察了堿性溶液的類(lèi)型和濃度對(duì)納米SiO2顆粒的平均粒徑和振實(shí)密度的影響，以及后處理方式和陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)納米SiO2顆粒的DPB值的影響。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，摸索最優(yōu)條件，在該條件下成功制備出粒徑分布較窄、比表面積高、純度高、吸油值高的納

4、米SiO2顆粒。
　　 （3）分別以水（H2O），乙二醇（EG），聚乙二醇（PEG），丙三醇（GL）為分散介質(zhì)，研究了低固相含量（5％）的SiO2懸浮體的流變特性，發(fā)現(xiàn)隨著分散介質(zhì)粘度的增加，懸浮體的穩(wěn)定性逐漸增加，并且具有可逆的剪切變稀和剪切增稠現(xiàn)象，另外，SiO2自身結(jié)構(gòu)與性質(zhì)對(duì)懸浮體流變性和穩(wěn)定性也有較大的影響。在所研究的應(yīng)力范圍內(nèi)，體系中耗能模量G”都大于儲(chǔ)能模量G’，損耗角tgo大于1，體系主要表現(xiàn)為粘性。溫度對(duì)H2O