莫來石製備方法與實例分析

莫來石由於其優越的性能而具有廣闊的應用前景，因此莫來石的合成方法成為了莫來石研究領域中的熱點之一。

對於莫來石的製備技術包括：燒結法、溶膠一凝膠法、共沉澱法、水熱晶化法、噴霧熱解法等，主要的幾種製備方法介紹如下。

固相反應燒結法

燒結法合成莫來石通常是指混和、鍛燒含有硅鋁組分的原料（氫氧化物、鋁硅氧化物、和一些硅酸鹽等）而生成莫來石。這個方法中莫來石化通過硅、鋁氧離子互相之間的擴散反應而生成，它的反應通常屬於固態反應，有時也有液相產生。

實例：以高鋁礬土為基料(Al2O3為75～84%)，加入適量煤矸石(Al2O3約45%)和少量Al2O3 ，按礬土基莫來石合成料的化學成分進行配比，製備出了Al2O3含量為68-72wt.%和58-62wt.%的礬土基莫來石均質料。產品指標均達到國際先進水平。得出的結論為只要控制好原料的化學成分配比，採用均化工藝和適宜的高溫燒結即可製備出礬土基均質料。

水解沉澱法

水解沉澱法

實例：以 Al(NO3)3·9H2O 和硅溶膠為原料成功合成出了較高比表面積的莫來石，實驗研究了焙燒溫度和前驅體 p H 值對產品結構和性能的影響。研究結果表明，p H值為 2 和 8 的所有樣品經 1200℃焙燒後，均製備出了穩定的莫來石相。其中 p H 值為 2的前驅體合成的莫來石具有高比表面積，而 p H 值為 8 的前驅體合成的莫來石結構隨著焙燒溫度的提高由棒狀轉變為粒狀。

水熱晶化法

水熱晶化法利用的是溶解-再結晶機理。用水熱晶化法制備的產品一般無需燒結，這避免了燒結過程中晶粒長大而且雜質容易混入等缺點。一般水熱晶化法合成的影響因素有：溫度、升溫速度、攪拌速度以及反應時間等。

實例：以天然高嶺土為原料，先製備出高嶺土精礦粉，然後將精礦粉在 1050～1100℃下焙燒，最後採用水熱晶化法得到莫來石。實驗參數為 NaOH 溶液為 4.0mol/L，在 0～80℃升溫 1h，並在 80℃下恆溫 2h，製備出粒徑範圍為 80～100nm，顆粒均勻、分散性好的莫來石復相納米晶體。

溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法可精確控制實驗中各物質的含量，並在分子和原子水平上使不同的成分實現均勻混合，具有實驗過程簡單，工藝條件易控制等特點。

實例：採用溶膠-凝膠法合成高純莫來石。實驗選用氯化鋁、正硅酸乙酯等原料，無水乙醇為溶劑，實驗結果表明，合成的高純莫來石顆粒尺寸範圍為 30 至 90nm。實驗還發現當加入 ZnO 和 MgO 時，可以降低合成莫來石的溫度，而且 ZnO 的效果優於MgO。

噴霧熱解法

噴霧熱解法是使用物理手段將溶液霧化，以獲得超微粒子的一種方法。該方法的基本過程包括溶液的製備、噴霧、乾燥、收集和熱處理。製備出的產品特點為顆粒分佈均勻。

實例：採用噴霧熱解法制備莫來石。實驗以一種溶解於醇的聚合物為原料，利用其與金屬氣相氧化物的反應合成出了莫來石粉體，再將粉體經煅燒、粉磨加壓成型和再煅燒工藝製備出莫來石產品。產品密度達理論密度的 91%以上，晶粒尺寸小於500nm。

化學氣相沉積法

實例：採用化學氣相沉積法合成莫來石。實驗以 Al Cl3-Si Cl4-H2-CO2 為先驅體氣相體系，先製備出 Al2O3- SiO2複合氧化物塗層後再進行塗層的莫來石化反應。實驗結果表明，該塗層由 γ-Al2O3 和非晶態 SiO2組成，經 1350℃處理並恆溫 2h 後可生成莫來石結合 α-Al2O3。

其他方法

如熔鹽法。

實例：選取 SiO2和 Al2(SO4)3·18H2O 為原料，在 Na2SO4 熔鹽中合成了莫來石晶須。實驗結果表明，原料與 Na2SO4 的質量比為 1 ： 1 時，在 900℃開始生成莫來石，在 1000℃下保溫 3h 後合成反應基本完成。此法合成的莫來石產品中，Al2O3和 SiO2含量接近於莫來石的理論含量，並且產品純度高。

2018年非金屬礦物粉體材料精細加工技術培訓

國家建築材料工業技術情報研究所與淄博市科技局共同組織的2018年中國非金屬礦物粉體材料加工技術培訓將於9月18-20日在淄博華美達大酒店召開！

課程一：碳酸鈣

1、超細碳酸鈣粉體加工及裝備選擇；

2、碳酸鈣粉體表面改性技術、藥劑與裝備選擇；

3、碳酸鈣粉體在塑料中的應用及市場情況；

4、碳酸鈣母料製備工藝及配方。

課程二：滑石

1、高徑厚比超細滑石粉加工工藝及裝備選擇；

2、滑石粉表面改性技術、藥劑與裝備選擇；

3、滑石粉在塑料中的應用及市場情況；

4、滑石母料製備工藝、配方設計、應用市場；

5、滑石粉用於橡膠製品（三元乙丙膠）配方、工藝應用要點和注意事項；

課程三：硅灰石

1、超細針狀硅灰石粉體加工及裝備選型；

2、硅灰石表面改性藥劑與裝備選擇、改性效果評估；

3、硅灰石在塑料中的應用及市場情況；

4、硅灰石母料加工工藝及裝備選擇、母料配方設計；

5、硅灰石微細改性粉用於橡膠製品補強、增強配方及工藝應用要點。

課程四：石英砂/粉

1、石英砂及石英粉的加工工藝及裝備選擇；

板材砂/粉、超白玻璃砂、TFT砂、塗料用砂/粉、壓裂砂、地坪砂等加工工藝及裝備選擇；

2、硅微粉/複合硅微粉/球形硅微粉/無機導熱材料加工工藝、注意事項及應用領域；

3、硅微粉表面改性工藝及設備的選擇、改性劑添加量估算、應用及效果評價；

4、板材用石英粉表面改性工藝及設備的選擇、改性劑添加量估算、應用及效果；

5、石英石板材加工工藝、裝備選擇，以及對原料的質量要求。

課程五：其他粉體

1、重晶石、氧化鋁和碳化硅等陶瓷粉超細、超純加工技術

2、高嶺土表面改性藥劑與裝備選擇、改性效果評估；

3、煅燒高嶺土用於橡膠電纜絕緣材料的配方及工藝應用要點

4、雲母粉在塑料中的應用及市場情況；

5、雲母母料製備工藝、配方設計、應用市場；

課程六：非金屬礦粉體性能檢測及評價標準

1、非金屬礦物粉體基本性能檢測及表徵方法。包括粒度、白度、含水率、比表面積等。

2、非礦表面改性產品效果評價和表徵方法。包括粒度、白度、吸油值、比表面積、活化度等。

課程七：實際操作

1、粉體改性效果評價。現場實際操作教您辨別非金屬礦物粉體改性效果好壞。

2、檢測儀器現場操作。如粒度、白度、水分儀、比表面積等檢測儀器。

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彭春豔 13693046893

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