硝酸对AlOOH溶胶流变特性的影响
2021-12-15张湘泰陆成龙张银凤李崇瑞
硅酸盐通报 2021年11期
张湘泰,段 宁,陆成龙,2,张银凤,2,李崇瑞
(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)
0 引 言
氧化铝陶瓷膜拥有耐高温、耐腐蚀的特点,在环境保护领域有着巨大的应用潜力[1]。溶胶-凝胶法具备设备简单、反应温度低、可在各种基体表面成膜等优势,是制备氧化铝陶瓷膜的主要方法之一[2-3]。溶胶-凝胶法的关键在于溶胶的制备[4],溶胶对涂膜后烧成的氧化铝陶瓷膜的性能有重要影响,因而AlOOH溶胶的制备与性能成为了研究的重点[5]。
使金属醇盐水解并均匀分散成胶体体系而加入的酸碱被称为胶溶剂[6]。制备AlOOH溶胶通常采用硝酸作为胶溶剂[7]。硝酸胶溶剂的加入量对溶胶的多项性能参数均有影响[8-10]。当硝酸加入量过低时,溶胶的流动性强难以形成凝胶;当硝酸加入量过高时,溶胶的凝胶时间缩短难以获得均匀的薄膜[11]。流变特性是评定AlOOH溶胶稳定性、涂膜性能的重要依据,对制备薄膜具有重要的意义。作为涂膜液的AlOOH溶胶,理想情况下应是带有一定触变性的假塑性流体[12]。
前人的研究多关注于AlOOH溶胶表观黏度的测定,如:谢五喜等[13]研究表明制备AlOOH溶胶时胶溶剂加入量增加使溶胶的表观黏度增加;田久英等[14]以拟薄水铝石为原料,硝酸为胶溶剂,聚乙二醇(PEG)为添加剂制备了AlOOH溶胶,研究结果表明PEG分子量越大AlOOH溶胶黏度越大;刘军霞等[15]以拟薄水铝石粉为原料,硝酸为胶溶剂成功制备了γ-AlOOH溶胶,研究结果表明酸度、拟薄水铝石粉浓度与添加剂含量的增大均会提高AlOOH溶胶的表观黏度;……
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