细微锌材料的器械受力外层性质变换
筛沙机 1实验部分
1. 1试剂与制砂破碎机仪器
纳米氧化锌(河南省豫光金铅集团) ;硬脂酸(分析纯, ) ;无水乙醇(分析纯, ) ;去离子水(自制)。 螺旋传输机SHR2 10型高速混合机(张家港市万塑机械有限公司) ; UQM21型气流粉碎机(沈阳优特克粉体科技有限公司) ;JEM 100CX2Ⅱ型透射电子显微镜(日本电子株式会社) ; JSM 5600LV型扫描电子显微镜(日本电子株式会社) ; AVATAR 360型红外光谱仪(美国Nicolet公司) ; X‘Pert Pro型X射线粉末衍射仪(荷兰Philips公司)。
1. 提升机2实验过程
将纳米氧化锌与一管状带式输送机定量的改性剂在SHR210型高速混合机中充分搅拌、混合均匀以后,放在气流粉碎机的料仓中。以压缩空气为粉碎介质,将分级轮转速设定在10 000 r?min - 1,粉碎压力稳定在0. 4~0. 5 MPa.
启动气流粉碎机,在气流粉碎特有的高湍流作用下,使改性剂和氧化锌粉体产生化学键合或物理吸附,完成纳米氧化锌的超细粉碎和表面改性,经旋风分超细破离器收集改性产品。
1. 3链条输送改性效果的预评价
(TB系列垂直斗式提升机1)活化指数法
将5. 0 g样品置于装有100 mL去离子水的烧杯中,再加入100 mL去离子水,磁力搅拌5 min,静置,将漂浮于水面的粉体除去,将沉入水底的样品过滤、烘干,称重,其质量记为m,利用下式计算ZSL系列大型冷矿振动筛:
活化指数=5-粉体输送 m5×100%(1)
制砂机 (2)亲油化度法
将0. 5 g改性样品置于装有50 mL去离子水的烧杯中,加入乙醇,当漂浮于水面上的粉体完全润湿时,记录加入的乙醇的体积V,按下式计算激振器:亲油化度= V 50 +V×100 %(2)(3)分散性实验。分散性是评价粉体改性效果的一个重要指标。分别取水、氯仿、四氯化碳、液体石蜡各10 mL于4个带塞的试管中,分别加入质量分数为0. 1%的改性前后的氧化锌样品,超声分散10 min,静置2 h后观察其分散性。
2结果与振动台讨论
2. 1改性剂用量直线筛的选择
在机械力化学表面改性工艺中,影响改性效果的最主要因素是振动筛分机改性剂用量。分别用氧化锌质量分数为3 %、5 %、8 %、10 %、15 %、20 %、25 %的硬脂酸对纳米氧化锌进行表面改性,改性剂用量与改性粉体活化指数(a)和亲油化度(b)的关系见1.
从1可以看出,随着改性剂用量的增大,改性效果明显增强,当改性剂用量为10 %时,活化指数接近100 % ,亲油化度也达到最大值,继续增大改性剂用量,活化指数趋于稳定,亲油化度下降。可能是由于改性剂用量为10 %时,硬脂酸在氧化锌颗粒表面形成完全单分子层包覆,颗粒表面被非极性碳链完全覆盖,改性效果最佳。而后继续增大改性剂用量时,硬脂酸非极性端的碳链与颗粒表面的碳链互相吸附,而其极性端的羧基被排斥在外,颗粒表面又有极性层存在,导致亲油性下降。可见,最佳的改性剂用量为10 %.
2. 2SEM分析
2是氧化锌原料的TEM图,可以看出,原料为粒径分布均匀的球形纳米颗粒,颗粒大小约为50 nm.
3为改性前(a)和改性后(b)纳米氧化锌粉体的SEM图。可以看出,改性前氧化锌颗粒由于表面极性大,比表面能高,严重团聚。改性后其团聚大大减弱,二次粒径明显减小。这是由于纳米氧化锌在高速气流冲击作用下,软团聚被打开,表面形成大量活性点,通过机械力化学效应,及时与改性剂产生化学键合或物理吸附,使颗粒表面被有机链覆盖,极性降低,表面能下降,不易团聚。
2. 3XRD分析
4a为改性前氧化锌样品的X射线粉末衍射图。b是改性后氧化锌样品的衍射图谱,其D值与JCDPS卡片7922205号相对应,证明它是具有六方晶系纤锌矿结构的氧化锌。与a改性前氧化锌的衍射图谱相比,改性后氧化锌的晶体结构没有发生变化。这是由于在气流粉碎机中对氧化锌进行机械力化学表面改性时,由于粉碎与分级同时进行,当粉体微粒小到一定程度时,可被及时分离出去,不会产生过磨现象,能保持其形状和晶体结构。另外改性后纳米氧化锌在21°左右有一衍射强度较低的宽峰,应指派为氧化锌表面修饰剂与Zn (Ⅱ)结合的羧酸盐的散射峰。
2. 4改性机理讨论
5为改性前后氧化锌样品的红外吸收光谱。a是改性前氧化锌的红外图谱, 3 445 cm - 1处的宽吸收峰是由于O―H伸缩振动所产生的,它可归因于氧化锌表面的羟基和吸附水的存在。b是改性氧化锌的红外图谱, 2 850 cm- 1和2 918 cm- 1处的强峰对应于2CH 22中C―H的伸缩振动吸收峰,而1 557 cm - 1和1 468 cm- 1处的吸收峰,是由羧酸盐中COO -的对称和不对称伸缩振动产生的。与硬脂酸的红外图谱(图略)相比, 1 704 cm - 1、2 672 cm - 1、1 432 cm - 1、933 cm - 1处硬脂酸分子中羧酸二聚体的特征吸收峰消失,可能是由于改性粉体表面无游离的硬脂酸存在造成的。而且样品的红外图谱中νCψO与νC―O之间的差值△ν=89 cm- 1,据文献报道,修饰剂与ZnO通过羧基与Zn (Ⅱ)以双齿螯合的形式化学键合。是改性样品中C1s和O1s电子的XPS谱图,图中谱线是以污染碳的C 1s的284. 8 eV定标的。从谱图中可以看出,样品中含有两种碳的光电子峰,分别是284. 8 eV和288. 7 eV,是由烷基碳与污染碳的重合峰和羧基碳产生的。对氧的谱线进行拟合,得到位于530. 0 eV、531. 3 eV和532. 2 eV的三个光电子峰,其中位于532. 2 eV的峰是来自修饰剂中羰基上的氧。 XPS分析结果进一步说明了改性剂在氧化锌表面形成化学键合。
可见,通过机械力化学表面改性,硬脂酸在氧化锌颗粒表面不是简单的物理吸附,而是化学键合。因为氧化锌、硬脂酸在气流粉碎室中,受到喷嘴产生的高压高速气流作用,氧化锌颗粒的软团聚被打开,产生大量新鲜表面,活性点增多。同时,硬脂酸在机械力化学作用下沿O―H键断开,形成羧酸根离子和氢离子,羧酸根离子再与氧化锌新鲜表面的活性点产生机械力化学反应,超细粉碎和表面改性同步完成。
2. 5分散性实验
改性前后纳米氧化锌粉体在不同溶剂中的分散性见1.由1可以看出,改性后的氧化锌表现出很强的疏水性,几乎全部漂浮在水面,在氯仿、四氯化碳、液体石蜡等有机溶剂中有较好的分散性。而改性前氧化锌在以上溶剂中均不能分散,并且很快下沉。表明改性后纳米氧化锌具有较好的亲油疏水性。
1硬脂酸改性前后氧化锌在不同溶剂中的分散性
3结论
(1)利用机械力化学方法对纳米氧化锌进行表面改性是行之有效的,即达到了表面改性的目的,又没有破坏其晶体结构。 (2)改性剂与氧化锌通过羧基与Zn (Ⅱ)以双齿螯合的形式化学键合,改性效果好。 (3)改性后纳米氧化锌颗粒的团聚性降低,二次粒径明显减小,解团聚效果明显。 (4)活化指数和亲油化度实验表明,最佳改性剂用量为10% ,改性氧化锌颗粒表面亲油疏水,在有机溶剂中有较好的分散性。
<
相关资讯
- 矿用振动筛的维护保养
- ABB推出现场设置型气相色谱仪
- 回转支承滚道剥层和齿圈断齿的修复
- 大型钢铁企业正在崛起――史谷庚
- 罗茨风机检查保养操作内容
- 水泥螺旋输送机的应用及其驱动方式分类
- 轻欧美重日本 上汽新能源技术路线拐弯
- 陶瓷工业微波干燥技术
- SINAUT MD720-3专用于S7-200系列PLC的GPRS通讯模块
- 振动筛物料处理量及运行速度的计算公式
相关产品
- 石灰石破碎机
- 石灰石破碎机广泛适用于花岗岩、玄武岩、石灰岩、河卵石、水泥熟料、石英石、铁矿石、铝矾土等多种矿物的细式破碎。
- 湿煤破碎机
- 湿煤破碎机适用于煤炭,电力,科研等行业和部门破碎干燥或含有大于15%水分的煤炭,矿石,岩石或其它中等硬度物料。
- 破碎机器
- PF系列反击式破碎机器主要用于中碎,可破碎抗压强度不超过320 兆帕的物料,适宜生产高等级公路、水电、建筑等行业用石料。
- 密封锤式破碎机
- 密封锤式破碎机常被用于对原材料的中碎和细碎,如煤、焦碳、石灰石、硫铁矿、磷矿石、煤矸石等各种需要破碎的物料,广泛应用于冶金行业、建材行业。
- 锰钢双辊破碎机
- 锰钢双辊破碎机可供选矿、化工、水泥、耐火材料、磨料、建筑材料等工业部门中细碎各种高、中等硬度的矿石和岩石之用。
- 螺旋提升机
- 螺旋提升机是输送各类粉、粒状和块状(如食品、制药、煤炭、化工产品、粮食作物、矿产等)的理想设备。
- 煤炭破碎机
- 煤炭破碎机可广泛适用于水泥厂的生料、熟料细碎作业,同时也可用于白云石、焦宝石、铅锌矿、蛇纹石、高炉渣、煤矸石、磷矿石等中等硬度物料的细碎作业。
- 链式破碎机
- 链式破碎机适用于复合肥生产中块状物的破碎,同时也广泛用于化工、建材、矿山等行业。
- 立轴冲击式破碎机
- PCL立轴冲击式破碎机是常用制沙机械,目前已经替代锤式破碎机机、对辊破碎机、棒磨机等传统设备,成为制沙行业的主流制沙设备。该制砂机设备广泛应用于各种矿石、水泥、耐火材料、铝矾土熟料、金刚砂、玻璃原料等高硬、特硬物料的中、细碎领域。
- 立式复合式破碎机
- 立式复合破碎机是综合国内外同类破碎机技术,对主要技术参数进行优化设计研制而成的新型细碎、粗磨产品。
- 链式提升机
- 斗式链式提升机适用于垂直输送粉状、粒状和块状物料,也可提升磨琢性大的物料,物料温度一般不超过200℃,提升高度最高40m。
- 立式冲击破碎机
- PL立式冲击破碎机广泛用于水利水电、耐火材料、建筑、高等级公路、铁路等行业的人工制砂作业。
- 链斗提升机
- NE系列板链斗提升机适用于粉状物料到大块状等各种物料的垂直提升,它采用流入式喂料替代传统斗式提升机的淘取式喂料,是传统斗式提升机的换代产品。
- 矿山破碎设备
- 矿山破碎设备是指矿山设备中的选矿设备中的破碎机械-破碎机。矿山破碎设备广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门。
- 可逆锤式破碎机
- PCKW系列可逆锤式破碎机主要用途适用于破碎中等硬度脆性物料,如炼焦用煤、小块石灰石、石膏、明矾、砖、瓦等。
- 剪切式破碎机
- 剪切式破碎机广泛应用于建材、冶金、矿山等行业物料的细碎。尤其适用于水泥熟料的细碎,以破代磨,以提高磨机产量。
- 辊式粉碎机
- 压辊式粉碎机适用于在水泥,化工,电力,冶金,建材,耐火材料等工业部门破碎中等硬度的物料。
- 腭式破碎机
- 腭式破碎机广泛运用厂矿山、冶炼、建材,公路、铁路、水利和化学工业等众多部门,破碎抗压强度不超过350兆帕的各种物料。
- 鹅卵石破碎机
- 鹅卵石破碎机具有破碎比大、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点。广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门。
- 单辊破碎机
- 单辊破碎机适宜用来粉碎中硬或松软的物料,比如石灰石、硬质粘土及煤块等。
- 矿山破碎机
- 颚式破碎机是常用矿用破碎机(矿山碎石机),广泛用于水电、高速公路、人工砂石料、破碎等行业。具有破碎比大、产量高、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点,是常用的矿山破碎机。
- 单段破碎机
- DPC系列单段破碎机广泛应用于水泥、陶瓷、玻璃、人工砂石、煤炭、非金属矿山和新型绿色建材等行业。
- 单段锤式破碎机
- DPC系列单段锤式破碎机广泛应用于水泥、陶瓷、玻璃、人工砂石、煤炭、非金属矿山和新型绿色建材等行业。
- 单齿辊破碎机
- 单齿辊破碎机主要用在选矿或石料厂、电厂的粗碎和中碎作业中。
- 大型破碎机
- 大型破碎机有多种结构型式,工作原理是相同的,即通过动颚的周期性运动来破碎物料。
- 冲击式粉碎机
- PL冲击式粉碎机广泛用于水利水电、耐火材料、建筑、高等级公路、铁路等行业的人工制砂作业。
- 超细破碎机
- 超细破碎机简称超细破,运行性能稳定可靠,工艺简化,结构简单,维修方便。生产能力大,锤头使用寿命长。
- 重锤破碎机
- 重锤破碎机又俗称方箱破碎机,适用于破碎各种脆性材料的矿物。被破碎物料为煤、盐、白亚、石膏、明矾、砖、瓦、石灰石等。
- 圆锥破碎机
- 圆锥破碎机广泛用于矿山的二级三级或四级破碎。
- 移动破碎机
- 移动破碎机既是移动破碎站,是可流动性的石料破碎作业,可以看做是一种简易的石料生产线,广泛用于铁路、公路、建筑、水利、冶金等行业。
- 双齿辊破碎机
- 2PGC双齿辊破碎机适用于烧结矿、煤炭、水泥、硅酸盐、玻璃、陶瓷等行业,适于中等硬度以下脆性物料的破碎,主要用于矿石的中细碎作业。
- 石子粉碎机
- 石子粉碎机是生产建筑、公路、铁路等行业用砂和石料的专用生产线。
- 石头粉碎机
- 石头破碎机是矿山机械中必备的设备,常见的石头破碎机主要有鄂式粉碎机、移动粉碎机、反击式粉碎机、冲击式粉碎机、复合式粉碎机等。
- 石料粉碎机
- 反击式破碎机是常见的石料粉碎机以其优异的性能和良好的表现而在高速公路建设、水利工程和建筑用碎石加工等领域广泛应用。
- 破碎机械
- 破碎机械设备一般常用于矿山,冶金行业,选矿也应用于煤,建筑材料、硅酸盐和陶瓷等工业部门。
- 破碎机设备
- 破碎机设备适用于破碎中硬物料,如水泥厂的石灰石破碎机,具有生产能力大,出料粒度小的优点。
- 煤破碎机
- SP-400湿煤破碎机适用于煤炭、电力、科研等行业和部门破碎干燥或含有大于15%分的煤炭、矿石、岩石或其它 中等硬度物料。
- 立轴式破碎机
- 立轴式破碎机是综合国内外同类破碎机技术,有冲击破与锤破的优点,主要用于中、小型破碎水泥生料、熟料,用于建筑用砂、铁矿石、砂岩、石膏、煤矸石、块煤等其它中硬矿石的破碎。
- 立轴破碎机
- 立轴破碎机用于破碎各种中硬且磨蚀性弱的物料。
- 立式破碎机
- 立式破碎机是结合国内外预破碎技术,对主要结构参数进行优化设计研制而成,主要用于中、小型水泥厂破碎水泥熟料或原料(石灰石)。
最新产品
最新资讯
- 关于电机振动给料机不启动的原因和解决办法
- 星型卸料器的使用注意事项,你一定要看!
- 振动给料机的日常工作规则,不看亏大了!
- 电机振动给料机维护保养注意事项,再不看就迟了!!
- 关于板式给料机,你不知道的这些事!
- 板式给料机是矿山部门的理想设备,你一定还不知道!
- 振动输送机在试车时怎样做?值得一看哦!
- 选购好品质的振动给料机就这么难吗?教你一招分分钟搞定!
- 了解振动筛分机的筛网磨损的原因,不看就亏了……
- 这些您意想不到的振动给料机优势,惊呆众人!