1 武汉科技大学资源与环境工程学院，武汉 430081
2 湖北理工学院矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室，黄石 435003
3 湖北理工学院先进材料制造与固废资源化协同技术湖北省工程研究中心,黄石 435003
本文以正硅酸乙酯(TEOS)为原料，在以氨水为催化剂的碱体系中，采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅溶胶。通过SEM-EDS、XRD、热重分析、激光粒度分析、Zeta电位等分析手段，研究了氨水的加入量对二氧化硅溶胶粒径以及稳定性的影响。研究结果表明，当pH值在11~12、氨水与TEOS的摩尔比R(n(NH3·H2O)∶n(TEOS))在1~10时，随着R值的增大，二氧化硅溶胶平均粒径y与R值x呈指数相关趋势，其拟合函数为y=2.22x1.79，相关性为0.96，粒径从10.17 nm (R=1)增加到142.48 nm (R=10)，且胶粒的粒径分布半高宽从9.89 nm (R=1)增加到171.61 nm (R=10)。二氧化硅溶胶的稳定性则与氨水的加入量呈下抛物线趋势，其凝胶时间从684 h (R=1)下降到28 h (R=5)，再上升到780 h (R=10)。
氨水 溶胶-凝胶法 二氧化硅溶胶 粒度 稳定性 纳米结构 ammonia sol-gel method silica sol particle size stability nanostructure
西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 西安 710055
用硅溶胶对硅莫砖再生骨料进行浸渍处理, 研究了硅溶胶含量(质量分数)对骨料性能的影响。用扫描电子显微镜和能谱仪对浸渍后硅莫砖骨料的显微结构进行表征。通过水润湿角测试判断硅莫砖骨料的水润湿性。结果表明: 骨料经浸渍处理后, 吸水率从6.9%降低到2.6%。骨料的水润湿性有了较大的改善, 水润湿角从55°降低到7°。将浸渍后的硅莫砖替代棕刚玉, 作为再生骨料应用于Al2O3-SiC-C浇注料中, 当硅溶胶含量为15%浸渍的硅莫砖骨料替代棕刚玉时, 1 450 ℃热处理后浇注料的显气孔率最低(17.1%), 常温耐压强度最高(73.7 MPa), 比以棕刚玉为骨料的浇注料的强度提高了45.7%, 浇注料热震后残余抗折强度和残余抗折强度保持率分别提高了69.4%和24.1%, 综合性能最佳。
硅莫砖 再生骨料 氧化铝-碳化硅-碳铁沟浇注料 硅溶胶 抗热震性 spent mullite-silicon carbide brick recycled aggregates alumica-silicon carbide-carbon iron trough castabl silica sol thermal shock resistance
1 西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 杨凌 712100
2 中国水利水电科学研究院, 北京 100038
硅溶胶注浆材料具有可注性好、凝胶时间可控、环保无毒、耐久性高等优点, 但常规的硅溶胶固砂体抗压强度偏低, 其推广应用受到了一定限制。本文通过单因素实验分别研究了胶凝剂种类、胶凝剂浓度、硅溶胶与胶凝剂质量比、注浆材料pH值对硅溶胶固砂体抗压强度的影响, 同时通过响应面法研究了胶凝剂浓度、硅溶胶与胶凝剂质量比、注浆材料pH值交互作用对抗压强度的影响。试验结果表明: 单因素对抗压强度影响的显著程度依次为胶凝剂浓度、注浆材料pH值、硅溶胶与胶凝剂质量比; 双因素交互作用对抗压强度影响的显著程度依次为胶凝剂浓度和注浆材料pH值、胶凝剂浓度和硅溶胶与胶凝剂质量比、硅溶胶与胶凝剂质量比和注浆材料pH值。采用响应面法获得的硅溶胶固砂体抗压强度最优配比为胶凝剂质量浓度为7%, 硅溶胶与胶凝剂质量比为7∶1, 注浆材料pH值为7。响应面法的预测值和实测值误差较小, 表明响应面法可用于硅溶胶注浆材料的配比优化。
硅溶胶注浆材料 固砂体抗压强度 响应面法 配比优化 胶凝剂 注浆材料pH值 silica sol grout compressive strength of grouted sand response surface method proportion optimization gel-agent pH value of grout
1 昆明理工大学机电学院， 云南 昆明 650500
2 云南省纸质包装印刷工程技术研究中心， 云南 昆明 650500
3 云南师范大学旅游与地理科学学院， 云南 昆明 650500
将硅溶胶用于纤维素膜的改性，采用共混方式添加后，提高了纤维素膜热稳定性，改善了其透光性。利用纤维素作为原料，采用氢氧化钠/尿素/硫脲作为溶解体系，制备了纤维素溶液。然后，将硅溶胶添加到纤维素溶液中，通过浸入凝胶法制备了一系列复合膜。采用红外光谱对其结构进行了表征，分析了纤维素和硅溶胶的特征峰。采用紫外-可见光谱仪对其透明度进行了研究结果表明，硅溶胶对纤维素膜的吸光性有较大影响，尤其是在紫外区更为明显。通过热重分析研究了复合膜的热性能，研究发现硅溶胶改性后的纤维素膜的热性能有大大提高，热分解温度和烧蚀剩余率都有较大幅度的增大。
材料 吸光度 纤维素膜 硅溶胶 浸入凝胶法 光学学报
2014, 34(s2): s216002
同济大学 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室， 上海 200092
以间苯二酚-甲醛为原料，结合自制活动式微模具成型工艺制备不同厚度和密度的碳气凝胶薄片，采用密度为10 mg·cm-3的SiO2溶胶为“粘合剂”，获得单元薄片厚度在100～580 μm，密度在50～400 mg·cm-3范围内变化的5层密度渐变碳气凝胶靶型。重点研究了该特殊靶型内部C/SiO2气凝胶层间界面情况。采用场发射扫描电镜(FESEM),X射线相衬成像仪等对靶型整体结构及碳气凝胶单元薄片表面和内部微观结构进行了表征。结果表明：胶粘层SiO2气凝胶厚度约为15 μm，厚度一致，远小于碳气凝胶层厚度且与碳气凝胶薄片的胶粘程度较好，界面平整，靶结构均匀。(Shanghai Key Laboratory of Special Microstructure Materials and Technology， Tongji University， Shanghai 200092， China)Abstract：Key words:
冲击波 密度渐变 多层靶 超低密度SiO2溶胶 粘合剂 shock wave graded density multilayer target ultralow density silica sol bonding agent
