硫酸钙晶须的制备与应用研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

石膏晶须（硫酸钙晶须，又称为石膏微纤维）是一种价格低廉、性能优异的纤维状矿物纤维。石膏在我国矿产资源中比较常见，含量较大，其拥有量仅次于美国，而且范围广，种类繁杂。相对植物纤维而言，石膏晶须的长度相对造纸工业来说还是比较短，仅适合充当造纸的一种辅助原料，在使用过程中要结合其他长纤维一起使用。在植物纤维中加入部分矿物纤维，有利于新纸品的开发，使其满足新的功能，新的用途，创造出新的领域；同时为得我国石膏资源的利用开辟出一条新的道路。在纸页中加入矿物纤维能赋予纸张某些特殊性能，适合于生产某些特种纸。矿物纤维性能优异，如：尺寸稳定、耐热、耐腐蚀、阻燃、电绝缘等，这些都是植物纤维无法相比的。但是要使矿物纤维能够在造纸工业中得到充分利用，还要联合使用其他一些助剂，如松厚剂、增强剂等。未来，造纸工业可能向着以木材纤维为主到寻求其他非植物纤维，逐步增加其他非植物纤维所占比例的方向发展。

我国每年进口大量废纸，导致国外废纸资源紧缺，价格逐年上升，国内废纸的价格也呈上涨趋势，消弱了其产品的竞争力。若能在植物纤维中加入部分石膏微纤维，可以减少部分植物纤维的用量，则可以使生产成本降低，提高其产品的市场竞争力。 造纸工业每年制浆和造纸过程对木材的消耗是比较大的，通过使用矿物纤维，并将其推广，一定程度上可以减轻我国植树造林的压力；另外，制浆过程中，蒸煮、漂白、洗涤等操作单元会排放大量废水，不经处理排放会污染河流，破坏生态，使环境严重恶化。矿物纤维减少了制浆环节，而且其比表面积大，有较强的吸附能力，所以通过推广和应用矿物纤维，在一定程度上，可以减轻造纸工业对环境的污染。据检测，在处理添加有改性硅灰石的新闻纸所排放的废水时，仅需絮凝沉淀处理，废水就可以达标排放。通过对矿物纤维的应用，大幅降低了废水的 cod 和 bod 的值，从而使得污水处理成本也大幅降低，增加了企业的经济效益，同时也对环境保护起到积极的推动作用。

caso₄晶须具有优异的性能、低廉的价格，性价比极高，没有毒性，是一种具有广阔市场前景的新型纤维材料，可用于增强组元、摩擦材料、环境材料等。我国石膏资源丰富，caso₄晶须的制备中需要消耗生石膏，为石膏矿深加工、提高其产品附加值具有重大意义。

2. 研究的基本内容与方案

（1） 基本内容与目标

晶须是指具有固定的横截面形状、完整的外形、完善的内部结构、长径比高达5-1000的纤维状单晶体。硫酸钙（石膏）晶须是指半水或无水硫酸钙的纤维状单晶体，是一种性能优良、价格低廉的新型功能材料。它具有极高的抗拉强度和弹性模量，是一种高价值的工业材料，树脂、橡胶、涂料、造纸中作增强剂或功能型填料，也可用于摩擦材料、建筑材料、密封材料、保温及阻燃材料等，有极为广阔的发展前景。本课题采用天然纤维石膏为原材料，通过水热合成技术，制备出性能优良的硫酸钙晶须，并与木纤维复合制备出环保型高性能不燃材料。

（2） 拟采用的技术方案及措施

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解试验所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-13周：制定具体的实验方案，按计划分别制备出硫酸钙晶须和不燃复合材料，并采用现代测试手段对样品的性能等进行表征。

第14周：总结试验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

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