东太平洋粘土的质量评价及其性能改进

论文摘要

海洋粘土资源潜力巨大,从长远战略性目标来看,对其进行应用性探索研究具有重要的意义。为了有效的对海洋粘土进行综合开发利用,本论文首先对东太平洋典型粘土沉积物的质量进行了评价,通过测定其矿物组成、化学成分、粘土结构特点及理化性能等,得出结论,大洋粘土颗粒微细,结晶程度不良,富含稀土元素,氧化铁、锰含量较高,导致样品白度普遍较低。针对所选原样白度低的原因,采用化学还原法对其进行了除铁增白实验,取得了较好的效果,铁去除率高达98.5%,样品白度提高了49%。且在除铁的基础上又对其进行了有机化表面修饰,经过改性工艺的选择、改性试剂的筛选及改性效果的预先评价等多方面的工作,优选出了大洋粘土制备高分子材料填料的最佳条件和工艺方法。全文共分五章,在对东太平洋粘土的质量作了较全面的评价后,对其进行了增白处理,并着重阐述了高分子材料用补强材料的表面改性条件、方法及改性对粘土矿物结构和粘土性能的影响,并对改性机理进行了探讨。

论文目录

• 前言
• 第一章 中国大洋调查区沉积物的类型
• 1.1 样品来源
• 1.2 沉积物类型划分
• 1.3 沉积物类型特征
• 1.4 小结
• 第二章 大洋粘土沉积物的质量评价
• 2.1 样品前处理及测试条件
• 2.2 粘土沉积物的物相分析
• 2.2.1 FTIR 分析
• 2.2.2 X-ray 衍射分析
• 2.3 粘土沉积物的化学成分分析
• 2.3.1 常量化学成分组成
• 2.3.2 稀土元素组成
• 2.3.3 微量元素组成
• 2.4 粘土沉积物的物理化学性能测试
• 2.4.1 粒度分析
• 2.4.2 白度测试
• 2.4.3 物化性能测试
• 2.5 粘土沉积物的结构分析
• 2.5.1 差热分析
• 2.5.2 X-ray 衍射分析
• 2.5.3 微观形貌分析
• 2.6 小结
• 第三章 大洋粘土的提纯及增白实验
• 3.1 大洋粘土的提纯
• 3.1.1 提纯工艺
• 3.1.2 提纯效果
• 3.2 大洋粘土的增白
• 3.2.1 增白原理
• 3.2.2 影响粘土增白效果的因素
• 3.3 增白对粘土矿物的结构和性能影响
• 3.3.1 粘土增白前后的矿物结构分析
• 3.3.2 增白前后粘土的性能变化
• 3.4 小结
• 第四章 大洋粘土的有机化表面改性
• 4.1 改性剂及方法的选择
• 4.1.1 表面改性剂种类
• 4.1.2 改性方法和工艺
• 4.1.3 效果预评价方法的选择
• 4.2 干法改性效果的影响因素
• 4.2.1 改性剂对改性效果的影响
• 4.2.2 改性时间对改性效果的影响
• 4.2.3 煅烧温度对改性效果的影响
• 4.2.4 改性剂用量对改性效果的影响
• 4.3 湿法改性效果的影响因素
• 4.3.1 浆液浓度的选择
• 4.3.2 改性时间的选择
• 4.3.3 改性剂用量对改性效果的影响
• 4.4 干法改性前后矿物的结构及性能变化
• 4.4.1 差热分析
• 4.4.2 X-ray 衍射分析
• 4.4.3 红外光谱分析
• 4.4.4 比表面积测试
• 4.4.5 微观特征
• 4.5 湿法改性前后粘土性能及矿物结构变化
• 4.5.1 比表面积测试
• 4.5.2 X-ray 衍射分析
• 4.5.3 红外光谱分析
• 4.6 改性机理探讨
• 4.6.1 I/S 混层矿物的晶体学结构特征
• 4.6.2 偶联剂的结构及其与粘土矿物的作用机理
• 4.7 小结
• 第五章 结论部分
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介
• 硕士期间学术论文发表情况