1、毕 业 论 文题目： 硅藻土改性板材的研究子题： 专 业：化学工程与工艺 指导教师： 学生姓名： 班级-学号: 化工 092-20 大连工业大学本科毕业论文硅藻土改性板材的研究The modified diatomite sheet research论文完成日期 2013 年 月 日学 院： 轻工与化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 学 生 姓 名： 班 级 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 大连工业大学 2013 届本科生毕业论文摘 要伴随着国内传统技术产业的进步和高科技新型无机材料的发展，非金属矿物的应用取得了较为显著的进步，对非金属型矿物进行深加工利用是满足市场发展的必由
2、之路。硅藻土具有密度小、多孔性、比表面积大、耐酸、耐碱、吸附性好、绝缘等特性, 而且中国硅藻土矿储量丰富, 故而硅藻土作为一种新型的室内装饰材料近年来已经被广泛应用。本文在简单介绍硅藻土化学成分、表面特性等性质的基础上, 叙述了近年来国内国外对于改性硅藻土的利用以及硅藻土改性板材作为一种新型材料的应用价值，并且对于硅藻土改性板材的成分配比做了如下定制：硅藻土 50%、水泥 20%、岩棉 15%、树脂10%、铝粉 0.15%以及胶粉 4.85%组成，煅烧温度在 165，煅烧时间为 3h，水料比为 0.5。关键词：硅藻土；改性；抗压强度；净化空气注：页眉，居中，楷体，五号。阅后删除此文本框。大连工
3、业大学 2013 届本科生毕业论文IAbstractThe utility of non-metal mineral powder is developing rapidly with the development of traditional industry technology and new high-tech materials，thus it is of great importance to further process non-metal minerals in order to match the demand of the ever developing market.
4、The diatomite is characteristic of Porosity，low density，high superficial area，good adsorbability，acid resistant alkali resistance, insulation and r ich reserves.Modified Diatomite as a kind of new adsorption material decoration materials has been widely used in recent years.In this paper， on the bas
5、is of the simple description of diatomite chemical composition, surface properties and other properties and elaborates a thing in this article ：in china and abroad in recent years，as the development trend of new materials for the modified diatomite used and diatomite modified sheet as the value of a
6、 new material，and for a distribution of the sheet of Diatomite Modified likened the following custom: 50% diatomaceous earth, 20% of cement, 15% rockwool, resin 10% and 0.15% aluminum powder composed of 4.85%, calcination temperature of 165 , calcination time was 3h, the ratio of water to 0.5.Key Wo
7、rds ：diatomite； modification；Air purification；Compressive strength大连工业大学 2013 届本科生毕业论文II目 录摘 要 .IAbstract .II第一章 绪论 .11.1 前言 .11.2 硅藻土的来源与产生 .21.2.1 硅藻土的定义 .21.2.2 硅藻土来源 .21.2.3 硅藻土特性 .31.3 硅藻土在国内外的利用情况 .61.3.1 硅藻土国内的利用情况 .61.3.2 硅藻土在国外的应用 .81.4 国内外新型材料 .81.4.1 保温节能材料 .81.4.2 新型墙体材料 .131.5 硅藻土在我国应用上
8、存在的问题 .15第二章 实验部分 .1721 试验原材料 .172.1.1 硅藻土 .172.1.2 添加的胶粉 .172.1.3 水泥 .17大连工业大学 2013 届本科生毕业论文III2.1.4 树脂 .172.1.5 其他材料 .172.2 实验仪器 .182.3 实验过程 .212.3.1 实验方案流程图 .212.3.2 对硅藻土进行前处理及选定温度 .232.3.3 实验过程中吸水率测定方法 .232.3.4 实验过程中软化系数 B 的测量 .242.3.5 实验过程中抗压强度的测试 .242.3.6 实验样品在盐水中的测试 .252.3.7 实验样品容重的测定. .25第三章
9、 结果与讨论 .273.1 对影响改性硅藻土样品的因素进行总结分析.273.1.1 烘干温度对改性硅藻土的影响。 .273.1.2 胶粉的加入对改性硅藻土的影响。 .283.1.3 无机添加材料对改性硅藻土的影响 .323.1.4 发泡剂的铝粉对实验的影响。 .363.1.5 其他添加剂对材料的影响 .383.1.6 试验样品最佳工艺、配比的研究 .40结 论 .44参考文献 .46致 谢 .48大连工业大学 2013 届本科生毕业论文0第一章 绪论1.1 前言硅藻土自1833 年首先在德国汉诺威发现以来，已有一百多年的历史。最初用于吸收硝化甘油,进入20 世纪后,美国、德国、法国、丹麦等国的
10、硅藻土工业稳定并持续发展,到了50 年代,产品品已遍及生产生活各个领域, 用于过滤,保温材料,填料和催化剂载体等领域的产品结构已基本定型,产品总量达100 万吨 ,而后,硅藻土工业随世界经济发展而继续发展。到1975 年总产量达140 万吨,1984 年为152 万吨,1988 年达186 万吨。进入 90 年代初中期,总产量有所回落,在145 万吨到160 万吨之间波动 1。世界硅藻土资源十分丰富，分布范围很广，除南极其它各洲均有发现，已知全球共有硅藻土18.4220 吨，远景储量35.73 亿吨。其中亚洲居第一位，约 10 亿吨；欧洲5 亿吨；美洲、非洲和大洋洲5 亿吨。我国的硅藻土资源丰
11、富，主要集中在东部及西南地区。从地质时代上讲，有工业意义的硅藻土矿床仅限于第三系及第四系，因此在资源分布上受到一定地域的限制，其中探明储量的矿区有354 处，矿石总保有储量达3.85 亿吨，仅次于美国，居世界第二位。我国10 省（区）有硅藻土矿产出。在地区分布上，以吉林最多，占全国储量的54.8，云南、福建、河北等地次之。此外，在黑龙江、山西、海南都发现了硅藻土矿。20世纪50年代，硅藻土产品品种已相当丰富，应用遍及经济和生活各领域，用于过滤，保温材料，填料和催化剂载体等领域的产品结构已基本定型，产品总量达100万t 2。随着世界经济发展，硅藻土工业得到进一步的发展，被广泛用于助滤剂、填料、建
12、筑材料和保温绝热材料、载体等方面 3。硅藻土壁材从本质上讲属于自然素材。传统的泥土墙、白灰墙等自然素材在历史上都有很长时期的应用。硅藻土壁材是利用现代材料技术对传统自然素材的革新，是对传统素材的继承和发扬，是壁材历史的复归和延续。传统材料的复归说明了人们开始重视环保和健康。硅藻土壁材无毒、无害，施工后，除水分挥发外，不会再挥发出其它物质，没有游离单体之类VOC 的危害问题，从根本上避免了室内空气的污染。无需任何能耗和材料，能全天候全自动长效吸附有毒有害气体、烟雾和异味。从保护环境的角度看，硅藻土壁大连工业大学 2013 届本科生毕业论文1材在生产过程中，没有污水、废气的排放问题；包装简单；运输
13、保管也无火灾等安全隐患问题；施工时，无毒、无味，涂装工具易于用水冲洗，不产生垃圾，装修完即可入住。硅藻土壁材最大的亮点是装修出健康居住空间以及具有高度的环保性。硅藻土在我国是具有资源优势的矿种，但目前综合水平偏低,和发达国家相比，存在品种少、应用领域不多、人均消费量低和生产规模较小的差距。但可以认为，随着改革开放和科学研究的深入，相关部门的关注，我国硅藻土资源的综合利用水平与国外的差距将逐步缩小。随着硅藻土提纯的新技术深入研究，可以满足新产品综合的需要；另外结合硅藻土的理化特性，对硅藻土表面微观改性、微孔结构的人为调控等，可以综合硅藻土的新用途，进一步提升其附加价值。1.2 硅藻土的来源与产生
14、1.2.1 硅藻土的定义硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗体组成。1.2.2 硅藻土的来源硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国（如图1.1 我国近年来硅藻土产量分布） 、美国、丹麦、法国、苏联、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO 2为主，可用SiO2nH2O表示，矿物成分为蛋白石及其变种 4。我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白、云南两地区，其他矿床大多数为3-4级土，由于杂质含量高，不能
15、直接深加工利用。而硅藻土的主要组成硅藻，则是一种生活在海洋中的藻类，硅藻种类多、数量大，因而被称为海洋的“草原” 。经过漫长的年代，那些在海底沉积下来的以硅藻为主要成分的沉积层，逐渐形成了经济价值极高的硅藻土。其化学成分以SiO 2 为主，含有少量Al2O3、Fe 2O3、CaO、MgO、K 2O 和有机质等 5。其中SiO 2 的含量是评价硅藻土质量的重要参数，SiO 2 含量越高，说明其质量越好。硅藻土的矿物成分主要大连工业大学 2013 届本科生毕业论文2是蛋白石及其变种，其次是黏土矿物水云母、高岭石和矿物碎屑。硅藻土通常呈白色、灰色或浅褐色等，杂质含量越高，则反映出的颜色越深。图1.1
16、 近年来我国硅藻土产量分布1.2.3 硅藻土特性主要在以下方面：物理性质、外观性能、颗粒特性、化学成分（1）硅藻土的物理性质硅藻土的密度 1.9-2.3g/cm3,堆密度 0.34-0.56g/cm3,比表面积 40-65m/g,孔体积 0.45-0.98cm3/g,吸水率是自身体积的 2-4 倍，熔点 1650C1750C 在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造（如图 1.2 所示） 。大连工业大学 2013 届本科生毕业论文3图 1.2 硅藻土的 SEM 图（2）硅藻土的化学成分硅藻土是以硅藻体为主体的天然沉积物，硅藻体是由水底中的藻类、放射虫类或海绵的遗骸在漫长的大自然演变中矿化而成，其基本部分是具有多孔结构的硅质壳壁 6-8 其化学成分主要是SiO 2，并且含有少量的Al2O3、Fe 2O3、CaO、MgO等，还包括其他的几种有机质。图1.3 硅藻土的表面化学结构
