硅溶胶-硅微粉对层状托贝莫来石物化性质的影响

以硅溶胶和硅微粉为混合硅源,采用动态水热合成法成功制备了层状托贝莫来石催化剂,借助XRD、BET和NH3/CO2-TPD等手段对托贝莫来石进行分析表征,研究了不同硅源比例对托贝莫来石晶相结构、比表面积、孔结构性质及表面酸碱性质的影响.结果 表明:随非晶态硅溶胶占比增大,托贝莫来石比表面积和孔容呈逐渐增大趋势,但结晶度和表面酸碱量及弱酸弱碱强度逐渐下降.硅溶胶占比增至20;,托贝莫来石结晶度由81.65;下降至73.66;,总酸量由0.18 mmol·g-1降至0.14 mmol·g-1,总碱量由0.47 mmol·g-1降至0.40 mmol·g-1,比表面积由65 m2·g-1增至174 m2·g-1,孔容由0.15cm3·g-1增至0.60 cm3·g-1,出现介孔-大孔特征;硅溶胶占比增至30;,制得托贝莫来石产物出现少量SiO2晶相.     

硅烷热解多晶硅气相沉积反应模型分析与验证

在综述现有硅烷热解反应机理的基础上,针对Ho等人提出的气相和表面反应机理,采用二维边界层反应模型和CHEMKIN软件,对水平单基片CVD反应器进行模拟分析,计算结果与文献报道的实验数据拟合良好;通过改变硅烷进气浓度和进气温度,分析沉积速率的变化和各表面反应的贡献率,得到硅微粉再沉积过程随浓度和温度的变化规律;使用上述机理模型,计算了硅烷流化床对应的操作温度和硅烷浓度条件下的沉积速率,与文献报道测量结果比较,误差在合理范围,表明该机理适用于硅烷流化床化学气相沉积过程的CFD耦合模拟.     

铁合金厂回收的硅微粉在不同温度下晶相结构的研究

铁合金厂冶炼过程产生的大量硅微粉烟尘, 可以作为耐火材料和窑具材料的结合剂, 活性剂和矿化剂, 可促进耐火材料固相反应和烧结, 有利于晶型的转变, 提高耐火材料的高温性能。硅微粉在高于或等于1100 ℃不析晶。1200和1300 ℃析晶规律是:首先α-石英转变为α-方石英, 然后转变为α-鳞石英。在1400～1450 ℃首先析出卡片号为290085的石英变体, 然后转变为α-方石英。 而常规转化过程是α-方石英很难形成α-鳞石英, 而且不形成290085的变体, 因此其转化规律与常规不同。在液相存在情况下, 少量α-方石英转变为α-鳞石英, 不同温度下析晶结构探讨为实际生产提供适宜的升温曲线。     

含改性硅微粉硅橡胶阻燃抑烟研究

为进一步提升硅橡胶(SR)的阻燃性能,利用硅烷偶联剂对硅微粉(SF)进行表面改性,以改性后的SF为阻燃剂,制备出SR样品。通过扫描电子显微镜(SEM)对改性前后SF表面形貌进行表征,通过极限氧指数(LOI)、水平垂直测试、锥形量热仪(CCT)、烟密度测试(SDT)等手段研究SR复合材料力学性能、阻燃性能、抑烟性能。研究表明:添加相同质量的SF和改性SF时,含改性SF的SR力学性能明显提升。其中,含21%(wt)改性SF/SR复合材料的力学、阻燃性能综合最佳。与纯SR相比,改性SF/SR复合材料的LOI增加了15%,热释放速率峰值降低86%,火灾增长指数降低了58%,最大烟密度降低43%。     

离子色谱法检测高纯硅微粉中痕量铁和氧化铁杂质

建立了柱后衍生-紫外检测-离子色谱法同时测定高纯硅微粉中痕量铁和氧化铁杂质含量的方法。方法选用具有阴阳离子交换基团的高选择性Thermo Scientific Dionex^TM IonPac^TM CS5A色谱柱,选择与铁形成单一络合形态、中等络合能力的2,6-吡啶二羧酸（PDCA）为淋洗液,在线柱后添加普适性的4-2-吡啶偶氮苯二酚（PAR）金属显色剂,于530 nm波长下准确完成了二价和三价铁离子的分离测定。结果表明,本方法对二价铁离子和三价铁离子的检出限分别为0.013 mg/kg和0.006 mg/kg,线性相关系数r²均大于0.999,实际样品中二价铁和三价铁的加标回收率分别为79%~90%和92%~105%,具有较高的灵敏度、准确度和选择性。该方法可以准确测定高纯硅微粉中痕量二价铁和三价铁的含量,以此结果反馈高纯硅微粉产品中铁杂质含量的不同来源,为其生产工艺的持续优化和改进提供重要的参考数据。     

K_2O矿化剂对硅微粉结合SiC窑具析晶结构,性能与氧化动力学影响的研究

在硅微粉结合SiC窑具中添加适量的K2O矿化剂，能使体积效应大的a-方石英转化成体积效应小的α-鳞石英，其矿化能力与MnO2相当[1]，但比MnO2矿化剂更有适用价值。采用XRD法确定析晶结构及其含量，探讨析晶结构对窑具性能的影响，从中确定最佳的K2O添加量为1．5％。     

硅微粉结合SiC窑具氧化动力学

The SiC sagger bonded with silica fume can react with oxygen at high temperatue which results in a descent of SiC content and shortens the life of the sagger. The oxidization rats is greater at higher temperature. The addition of MnO₂ mineralizer makes the binding layer more stable, denser and more homogeneous, which obstructs the diffusion of O₂ and lowers the rate of oxidization. The kinetic equations for oxidation of SiC sagger with mineralizer are G(1100℃)=1.67×10^-4τ^0.72, G(1300℃)=4.22×10^-4τ^0.98 and those without mineralizer are G(1100℃)=9.88×10^-4 τ^0.48, G(1300℃)=1.72×10^-3 τ^0.70 and those without mineralizer are G(1100℃)=1.67×10^-4 τ^0.72, G(1300℃)=4.22×10^-4 τ^0.98.