硼酸鎂晶須連續化控制結晶技術

1、  技術介紹

該技術以海洋化工初級產品為原料，通過高溫固相結晶反應生產高附加值硼酸鎂晶須產品。晶須原料經凈化除雜、混合、勻漿，制備出成分均勻的漿狀物料；漿狀物料經噴霧干燥器干燥制備出硼酸鎂晶須中間物料；中間物料于專用制備匣缽中，經特制連續化結晶生長窯爐，通過連續控溫生長，制備出硼酸鎂晶須燒結體；燒結體經粉碎、洗滌、分離、干燥，制備出形貌規整、具備高長徑比的硼酸鎂晶須產品。

硼酸鎂晶須具有輕質、高強高韌、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特點，可作為金屬基、陶瓷以及高聚物等復合材料增強劑，使基體性能大幅度提高。同其它晶須材料相比，硼酸鎂晶須具有原料易得、成本較低以及環境友好等特點，已發展為當今復合材料領域最具應用前景的纖維材料之一。

2、  技術優勢

1)  攻克了以苦鹵中為生產原料制備高質量硼酸鎂晶須的產業化關鍵技術，原料成本降低70%；

2)  采用生長基元模型，優化了晶須合成工藝，實現了硼酸鎂晶須的連續化制備；

3)  研發了連續化結晶生長窯爐，與普通窯爐相比，能耗降低5～10%。

3、  應用領域

海水化學資源綜合利用；

無機功能復合材料可控連續化制備；

海洋化工高附加值產品。

4、  應用案例

百噸級硼酸鎂晶須生產線

在“十五”、“十一五”國家科技支撐計劃課題的支持下，自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所與日本合作，突破了增強材料硼酸鎂晶須連續合成工藝，研發了硼酸鎂晶須連續化控制結晶中試技術與裝備，建立的百噸級硼酸鎂晶須生產線，填補了國內空白。制備的硼酸鎂晶須純度高于99%；晶須形貌規整，平均直徑在0.5～2μm 之間，長度10～50μm，無雜晶，經專家鑒定，整體技術達到國際先進水平，填補了國內空白，并榮獲2012 年度海洋科學技術二等獎。

圖1 連續化高溫控制結晶技術制備的硼酸鎂晶須產品