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《景德镇陶瓷学院》 2007年
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地质胶凝聚合材料的制备及其性能研究

李其江  
【摘要】: 本文以高岭土、水玻璃、氢氧化钠为主要原料,主要研究了水玻璃用量、氢氧化钠用量、水用量、养护时间、养护温度等工艺因素对地质胶凝聚合材料力学性能和抗水分解性能的影响。确定了其最优工艺因素参数,水玻璃40vol%、氢氧化钠20wt%、水量21wt%、养护时间5h、养护温度80℃。在此条件下的所得样品14天(14d)后抗压强度高达54.1Mpa。样品水解溶液在常温和50℃下保持1天(1d)后的pH值分别为7.30、7.38,样品抗水分解性能较优,能够满足实际生产需要。 通过地质胶凝聚合材料力学性能增强实验研究发现:碱金属氢氧化物对样品性能的影响比其碳酸盐大,碱金属氢氧化物的混合使用要比单独使用能增强样品的抗压强度7.9%。煅烧高岭土的温度800℃时为最合宜;当加入适量的氢氧化钠与高岭土混合煅烧可降低至600℃。同类型的硅铝酸盐矿物对样品性能的影响相近。外加改性添加剂应该预先溶于水或者在强烈搅拌下能均匀分散于激发剂中然后再添加到配料中去;无机添加剂CaCl_2能较明显的提高地质胶凝聚合材料的性能;有机添加剂糠醇的效果更明显,养护14d后抗压强度达到了74.3MPa,样品水解溶液在常温和50℃下保持1d后的pH值分别为7.11、7.13。 采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜观察(SEM)、红外光谱分析(IR)等测试手段,研究了样品微观结构与性能的关系及其在固化过程中的反应机理。结果表明:地质胶凝聚合反应形成的基体相呈非晶态;偏高岭土在固化过程中Si-O结构单元产生了解聚缩聚的化学反应,其结构发生转变,生成了新的由[SiO_4]和[AlO_4]构成的聚合网络结构产物。
【学位授予单位】:景德镇陶瓷学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ177

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