改進的水熱法在無機非金屬材料制備中的應用

摘要：近年來，隨著我國經濟不斷地發展，全球經濟一體化的的進程不斷加深，機械生產行業也隨之快速發展，環境污染的現象越來越嚴重。我國在可持續發展觀念指導之下積極了開展節能減排工作，熱水法在無機非金屬材料制備過程中發揮著重要作用，而無機非金屬材料制備是機械制造廠生產過程中一個十分重要的后續加工環節，其能耗占據整個生產過程中的20%以上。基于此，文章結合實踐，對改進的水熱法在無機非金屬材料制備中的應用進行深入分析與探究，以此提高企業的生產效益。

關鍵詞：改進水熱法；無機非金屬；材料制備；應用

引言：

隨著經濟水平的不斷發展以及城市化進程的不斷推進，受到傳統計劃經濟體制的長期影響，我國經濟粗放式發展與日益緊缺能源之間的矛盾越來越突出。城市環境、空氣污染等問題也日益凸顯出來，隨之人們對居住的環境以及生活質量的要求也越來越高。當前，改進的水熱法在無機非金屬材料制備中的應用成為相關學者研究的重要課題，本文就熱水法的機理、影響因素以及工藝方法等進行深入分析，為相關人員提供參考。

一、水熱法以及機理

隨著我國社會經濟與科學技術的不斷進步與完善，對機械產品的需要量與日俱增，相應的機械制造工業生產過程也朝著自動化方向發展，水熱法是在封閉的高壓反應中，受到社會各級與相關學者的重視與研究。隨著我國社會經濟與科學技術的不斷發展與完善，水熱法應用范圍越來越廣泛，并逐漸應用到化工工程中。水熱法起源于19世紀中期，最初這種方法被應用在地質學當中。水熱法應用具有較強的理論性與綜合性，在封閉的高壓反應堆中，增加室內溫度，使得水和液體部分物質的屬性發生改變，進一步增加離子的反應速率。作為整個工藝的中間環節，其能耗占據整個生產的20%左右，水熱法的節能工藝與方法有很多，采用何種方法節能降耗，提高企業的生產效益與經濟效益是本文探究的重點。當前，常用的熱液法是應用最廣泛的水熱結晶，這種結晶過程將降低樹枝狀偏析或者過冷等傳統問題【1】。

二、水熱法制備無機非金屬材料的影響因素分析

首先，溫度與壓力的影響。高壓釜是用于水熱合成粉末的重要裝置，可以說高壓釜是否正常運行，直接或者間接影響著整個裝置的安全穩定運行，對整個生產過程產生重大影響。高壓釜是可以保持高溫高壓的鋼壺體，系統的吸收塔內石灰石漿液吸收二氧化硫的過程實際上就是一個氣液轉化的過程。而系統中有5臺瑞士公司的高壓釜。這幾個吸收塔分別用于測量不同級別的爐高壓汽包凝膠的酸堿度，如果在生產過程中汽包凝膠的酸堿度過大，直接影響汽包的使用壽命，也會操作人員的人身安全造成一定的隱患。從動力學原理上分析，高溫與高壓和顆粒生長的速度成正比，也就是說當溫度越高時，晶體生長速度越快，在相關溫度下，壓力越大，晶體生長速度也越快。從本質來說，晶體的生長速度與填充率受到制備顆粒機理的影響，但是溫度并不是導致晶粒缺陷的唯一因素，溫度與壓力對結晶過程具有重要的影響【2】。

其次，分散劑和加料方式的影響。水熱法作為一種新的分離、分析技術，被廣泛應用到各個領域當中。具有來說指的是一種采用化學的方法和相關技術對其中有機元素和相應物質進行分析，也就是說通過化學分析的方式對脫硫的性質和組成內容進行綜合分析與檢測，尤其對化工企業來說是產生重大影響。水熱法處理具有一定的環境要求與特殊工藝要求，在水熱法處理過程中需要加入適當的分散劑，這有助于前體粉末的結晶，使得細晶體均勻分布。如果在整個處理過程中，加料操作流程與要求并不相符合，分散劑的加入量也沒有經過嚴格配比，勢必對水熱法處理結果有一定影響。添加分散劑的主要目的就是晶體反應，增加反應物產生磁性能，降低顆粒間的吸附力。

三、改進的水熱法在無機非金屬材料制備中的應用分析

首先，有機溶劑水熱法。無機非金屬材料制備主要劃分為三個階段，目前所采用的方法有化學方法、物理方法以及微生物方法。當前脫無機非金屬材料制備工作的質量對后續工作產生巨大影響。我國水熱法技術發展較晚，工藝基礎薄弱，大部分技術其他先進國家相比較存在及較大差異，有的水熱法技術從國外引入或者是在其他技術基礎之上改進來的。對于有機溶劑水熱法來說，其主要被應用于合成水滑石材料中。具體來說，有機溶劑水熱法指的是有一定量的有機溶劑和水的水熱體形成相應的反應介質，將5臺吸收塔設置在裂解爐頂部，由于必須在高溫高壓環境下進行操作，所以需要將被測樣品用冷卻水降低到60攝氏度以下，這也是使用有機溶劑水熱法的必要要求。考慮到結構、分散性和規律性對水滑石晶體的影響，將體積加入到水熱系統中，形成鎂鋁超分子結構水滑石。

其次，改進的水熱法。當前，無機非金屬材料制備系統具有一定的弊端，pH計取樣點樣品溫度為250攝氏度，壓力為4.0Mpa，原預處理系統由于受到多方面因素的限制，導致數據分析滯后，嚴重影響檢測結果的可靠性與準確性。晶體生長元素為陰離子復合多面體，結合晶體生長態勢，提出了模型，這種方式是在水熱法晶體生長過程中根據規定疊加生長元素的一種方法。由于反應后的產物多為酸性，因此對無機非金屬材料提出了很高的要求，采用該模型能夠有效保證檢測結果的準確性與可靠性，節省大量的人力與物力，提高生產效率與資源利用率。這種模型不僅適用于非強制條件下晶體生長習性研究，還適用于異質同構的晶體形成機制。

結束語：

綜上所述，隨著科學技術與社會經濟的快速發展，對無機非金屬材料制備工藝提出了更高要求。文章從多個角度與層次就改進的水熱法在無機非金屬材料制備中的應用進行分析，滿足無機非金屬材料要求。

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作者簡介：鄭長虹（1996.6-），男，漢族，四川遂寧市人，四川輕化工大學在讀本科生。研究方向：無機非金屬材料工程。

（作者單位：四川輕化工大學）