【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅酸钙材料领域，特别涉及一种硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法。
技术介绍
1、硅酸钙(casio3)是一类重要的矿物质，其广泛应用于建筑材料、陶瓷制品和医学领域。然而，传统的硅酸钙颗粒或粉末在某些应用中存在一些限制。为了克服这些限制并实现更广泛的应用，纳米化硅酸钙凝胶和纳米片的制备成为一个具有潜力的研究领域。
2、sio2气凝胶是一种新型轻质纳米多孔材料，具有密度低、比表面积大、孔隙率高、孔容大和折射系数低等优点。但是其脆性较大，强度过低，不能直接作为保温隔热材料。硬硅钙石由硅质原料和钙质原料经动态水热合成，其强度高且耐高温(最高使用温度1050℃)。在制备超轻型(密度小于170kg/m3)硬硅钙石过程中控制反应条件可生成类似毛栗状的硬硅钙石二次粒子，其外壳密实，内部因晶体稀疏而中空，直径在十几到几十微米之间。
3、传统的硅酸钙制品在某些应用中存在一些问题。首先，它们的粒径较大，常常无法满足纳米级材料的需求。其次，颗粒之间的结合力较强，难以有效地分散和剥离。此外，传统方法制备硅酸钙纳米材料的过程复杂，涉及高温、高压或化学合成等步骤，成本较高并且不环保。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，用于解决上述至少一个技术问题，其能够将硅酸钙原材料转化为纳米级的凝胶结构，具有较小的粒径和较大的比表面积，通过将硅酸钙凝胶中的纳米片有效地分离出来，使其具备更广阔的应用范围，可以用于增强材料的力学性能、作为生物活性载体用
2、本专利技术的实施例是这样实现的：
3、一种硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其包括：
4、s100，采用钙质原料、硅质原料、碱性物质和中性溶剂，制备得到硬硅钙石浆料；
5、s200，使用增强纤维对所述硬硅钙石浆料进行处理，制备得到硬硅钙石材料；
6、s300，使用sio2气凝胶、无水乙醇对所述硬硅钙石材料进行复合处理，制备得到纳米硅酸钙凝胶；
7、s400，使用改性剂对所述纳米硅酸钙凝胶进行超声改性处理，得到改性纳米硅酸钙凝胶；
8、s500，对所述改性纳米硅酸钙凝胶进行球磨剥离，得到分离的硅酸钙纳米片。
9、在本专利技术较佳的实施例中，上述硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法的s100中，所述钙质原料采用氢氧化钙，所述硅质原料采用二氧化硅，所述碱性物质采用氢氧化钾，所述中性溶剂采用蒸馏水；
10、各原料的质量比为氢氧化钙：二氧化硅：氢氧化钾：蒸馏水＝(8～12)：(9～13)：(0.1～0.5)：(600～800)。
11、其技术效果在于：过采用氢氧化钙、二氧化硅、氢氧化钾和蒸馏水作为原料，且按照一定的质量比进行配比，调节硅酸钙纳米片的特性，包括形状、尺寸、表面性质等，能够提高制备的纳米硅酸钙凝胶的质量和性能。
12、在本专利技术较佳的实施例中，上述硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法的s100中，制备所述硬硅钙石浆料的步骤包括：
13、s101，按各原料的质量比取用各原料，混合均匀，得到硬硅钙石浆料。
14、其技术效果在于：确保了硅酸钙的硬硅钙石浆料中各种原料充分混合，有助于形成均匀的体系，从而提高了制备的一致性和稳定性。
15、在本专利技术较佳的实施例中，上述硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法的s200中，所述增强纤维包括聚酯纤维、碳纤维和陶瓷纤维；
16、各原料的质量比为硬硅钙石浆料：聚酯纤维：碳纤维：陶瓷纤维＝(80～100)：(1～5)：(3～5)：(3～5)。
17、其技术效果在于：使用聚酯纤维、碳纤维和陶瓷纤维作为增强纤维，可以显著提高硬硅钙石材料的力学性能，聚酯纤维通常能够提高材料的韧性，碳纤维可以增加强度，陶瓷纤维能提供更好的耐磨性和高温性能。通过合理选择和搭配不同类型的增强纤维，通过合理的配比，使增强纤维充分发挥作用，提高硅酸钙石材料的整体性能。
18、在本专利技术较佳的实施例中，上述硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法的s200中，制备所述硬硅钙石材料的步骤包括：
19、s201，按各原料的质量比将所述硬硅钙石浆料、所述聚酯纤维、所述碳纤维和所述陶瓷纤维混合并搅拌均匀；
20、s202，搅拌均匀后送入压滤机，压滤成型；
21、s203，将成型后的湿坯烘干，制成硬硅钙石材料。
22、其技术效果在于：通过压滤成型，有助于形成具有一定形状和密度的硬硅钙石材料，使材料具有较高的密实度。将成型后的湿坯烘干，制成硬硅钙石材料，去除残余的水分，提高硅酸钙材料的稳定性和耐久性。
23、在本专利技术较佳的实施例中，上述硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法的s300中，各原料的质量比为sio2气凝胶：无水乙醇：硬硅钙石材料＝1：(3～5)：(5～10)。
24、其技术效果在于：sio2气凝胶具有较大的比表面积，通过复合处理，可以使硅酸钙材料表面得到均匀的覆盖，从而形成纳米级的结构，增加硅酸钙材料的比表面积，能够提高材料的活性表面积，改善其反应性和吸附性能。无水乙醇作为溶剂，能够sio2气凝胶与硬硅钙石材料之间的充分混合，并且有助于提高反应的速率，有利于形成均匀的纳米硅酸钙凝胶。
25、在本专利技术较佳的实施例中，上述硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法的s300中，制备得到所述纳米硅酸钙凝胶的步骤包括：
26、s301，按各原料的质量比取sio2气凝胶、无水乙醇和硬硅钙石材料备用；
27、s302，将所述sio2气凝胶送入真空浸渍设备中，然后将所述硬硅钙石材料与所述sio2气凝胶混合，启动所述真空浸渍设备，时间范围在3～6h，使所述sio2气凝胶完全浸润所述硬硅钙石材料；
28、s303，静置18～36h，形成硅酸钙凝胶；
29、s304，将所述硅酸钙凝胶置于所述无水乙醇中进行老化，时间范围在3～6天，使所述硅酸钙凝胶化和结晶化；
30、s305，将凝胶化和结晶化的所述硅酸钙凝胶送入高压釜中，使用超临界二氧化碳进行干燥，温度在40～60℃，压力在10～20mpa，时间范围在5～12h，得到纳米硅酸钙凝胶。
31、其技术效果在于：在真空条件下，sio2气凝胶得以完全浸润硬硅钙石材料，确保sio2气凝胶均匀地分布在硬硅钙石材料中，有助于硅酸钙凝胶的形成和结构的稳定化。硅酸钙凝胶置于无水乙醇中进行老化，使其凝胶化和结晶化，有利于硅酸钙凝胶的结构调整和粒子尺寸的控制。使用超临界二氧化碳进行干燥，能够更有效地去除残余的溶剂，而不引起凝胶结构的坍塌，同时，超临界二氧化碳的使用能够促使硅酸钙凝胶的纳米级颗粒的形成。
32、在本专利技术较佳的实施例中，上述硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法的s400中，所述改性剂采用无水乙醇和蒸馏水的混合溶液，质量比为无水乙醇：蒸馏水＝2.4：1。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S100中，所述钙质原料采用氢氧化钙，所述硅质原料采用二氧化硅，所述碱性物质采用氢氧化钾，所述中性溶剂采用蒸馏水；
3.根据权利要求2所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S100中，制备所述硬硅钙石浆料的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S200中，所述增强纤维包括聚酯纤维、碳纤维和陶瓷纤维；
5.根据权利要求4所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S200中，制备所述硬硅钙石材料的步骤包括：
6.根据权利要求1所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S300中，制备得到所述纳米硅酸钙凝胶的步骤包括：
8.根据权利要求1所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S400中，所述改性剂采用无水乙醇和蒸馏水的混合溶液，
9.根据权利要求8所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S400中，使用改性剂对所述纳米硅酸钙凝胶进行超声改性处理，得到改性纳米硅酸钙凝胶的步骤包括：
10.根据权利要求1所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，S500中，对所述改性纳米硅酸钙凝胶进行球磨剥离的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，s100中，所述钙质原料采用氢氧化钙，所述硅质原料采用二氧化硅，所述碱性物质采用氢氧化钾，所述中性溶剂采用蒸馏水；
3.根据权利要求2所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，s100中，制备所述硬硅钙石浆料的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，s200中，所述增强纤维包括聚酯纤维、碳纤维和陶瓷纤维；
5.根据权利要求4所述的硅酸钙纳米化及纳米片剥离的方法，其特征在于，s200中，制备所述硬硅钙石材料的步骤包括：
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘益奇，王家邦，裘茂法，卢建军，洪加，于富忠，叶圣陶，郝敏，王一，楼斌，
申请(专利权)人：浙江阿斯克建材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。