纤维增强多孔硅酸钙防火板制备及性能调控
发布时间：2021-10-26 06:45
高炉矿渣等大宗工业固废用于建材大多以规模消纳为主,而对其应用于高值功能材料中的性能调控研究较少。将高炉矿渣与氧化钙湿磨,在不同Ca/Si比和温度下制备多孔硅酸钙填料,并对其形貌、物相等进行分析。进一步将不同条件下得到的多孔硅酸钙填料与胶凝材料、添加剂等混合成型,蒸压制备纤维增强防火板材,对其常温导热系数、力学性能、高温性能、燃烧性能等系列性能进行了研究。结果表明,通过工艺优化,矿渣湿磨Ca/Si比为1.4,反应时间为5 h时制备的多孔硅酸钙填料,应用于防火板的综合性能最优,低密度板材抗折强度最高为9.11 MPa,弹性模量为4 336.70 MPa,导热系数最低为0.081 W/（m·K）。固废基多孔硅酸钙填料的加入能够促进防火板中托贝莫来石物相生成,大幅提高板材的综合性能。
【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(08)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
硅酸钙板的制成流程
2.1 硅酸钙填料制备及物性分析表2为不同Ca/Si比条件下的硅酸钙填料组成,从表中可见粉体填料中钙硅比随着氧化钙用量的增加而增加,而铝硅比随氧化钙用量的增加而减少。对高炉矿渣和Ca/Si比为1.7的填料进行物相分析,如图2所示,可以看出加入过量的氧化钙后,填料中出现了水化硅酸钙,对液相中元素分析发现Ca/Si比为1.7,反应时间为150 min时,液相中铝元素浓度为17.30 mg/L。由此可知反应过程中高炉矿渣发生铝硅酸盐的部分溶解过程,而硅元素与额外加入的钙反应生成水化硅酸钙重新进入固相,因此反应后硅酸钙填料中铝硅比降低。
采用SEM-EDS对不同Ca/Si比下矿渣形貌和元素分布变化进行分析,结果如图3和图4所示,高炉矿渣粒径较大,形貌呈现为表面光滑的不规则块体。经过处理后粒径显著降低,同时发现处理后的矿渣表面呈现类似于水化硅酸钙的褶皱状及箔状形貌。当Ca/Si比增加时,产物形貌由褶皱状向多孔蜂窝状转变,部分铝硅酸盐相的解离形成了多孔结构[21]。通过Ca、Si、Al、Mg元素分布发现(图4),处理前后矿渣的元素分布未发生显著变化,固相除O元素外,主要包含Ca、Si、Al等元素。图4 反应前后矿渣元素分布(Ca/Si=1.6)
【参考文献】：
期刊论文
[1]高炉矿渣资源化利用的研究现状及展望[J]. 杨霆,何曦. 中国环保产业. 2020(03)
[2]2018硅酸钙水泥板行业发展报告[J]. 混凝土世界. 2019(04)
[3]电石渣-煤基固废混合胶凝体系制硅酸钙板的试验[J]. 魏丁一,杜翠凤,李彦鑫,张连富. 工程科学学报. 2019(01)
[4]Preparation and characterization of high-strength calcium silicate boards from coal-fired industrial solid wastes[J]. Zhao Cao,Yong-dan Cao,Jin-shan Zhang,Chun-bao Sun,Xian-long Li. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(08)
[5]725℃煅烧后托贝莫来石的结构和表面形貌变化（英文）[J]. 胡彪,崔崇,崔晓昱,秦娟,马海龙. 硅酸盐学报. 2015(02)
[6]高炉矿渣-粉煤灰-脱硫石膏-水泥制备硅酸钙板的协同水化机理[J]. 曹钊,曹永丹,李现龙,张金山,周珊. 硅酸盐通报. 2015(01)
[7]硅藻土制备硅酸钙板的研究[J]. 梁兴荣,张英英,向兴,薛俊,曹宏. 中国非金属矿工业导刊. 2014(05)
[8]浅议纤维增强硅酸钙防火板与普通板的异同[J]. 伍永基,贾剑. 混凝土世界. 2014(06)
[9]硅藻土用于纤维增强硅酸钙板生产的试验研究[J]. 夏惠凤. 混凝土与水泥制品. 2014(02)
[10]粉煤灰建材资源化的研究进展[J]. 易龙生,王浩,王鑫,彭杰. 硅酸盐通报. 2012(01)
博士论文
[1]纸浆、纸张热性能及其评价方法研究[D]. 陈港.华南理工大学 2013
本文编号：3459039
【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(08)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
硅酸钙板的制成流程
2.1 硅酸钙填料制备及物性分析表2为不同Ca/Si比条件下的硅酸钙填料组成,从表中可见粉体填料中钙硅比随着氧化钙用量的增加而增加,而铝硅比随氧化钙用量的增加而减少。对高炉矿渣和Ca/Si比为1.7的填料进行物相分析,如图2所示,可以看出加入过量的氧化钙后,填料中出现了水化硅酸钙,对液相中元素分析发现Ca/Si比为1.7,反应时间为150 min时,液相中铝元素浓度为17.30 mg/L。由此可知反应过程中高炉矿渣发生铝硅酸盐的部分溶解过程,而硅元素与额外加入的钙反应生成水化硅酸钙重新进入固相,因此反应后硅酸钙填料中铝硅比降低。
采用SEM-EDS对不同Ca/Si比下矿渣形貌和元素分布变化进行分析,结果如图3和图4所示,高炉矿渣粒径较大,形貌呈现为表面光滑的不规则块体。经过处理后粒径显著降低,同时发现处理后的矿渣表面呈现类似于水化硅酸钙的褶皱状及箔状形貌。当Ca/Si比增加时,产物形貌由褶皱状向多孔蜂窝状转变,部分铝硅酸盐相的解离形成了多孔结构[21]。通过Ca、Si、Al、Mg元素分布发现(图4),处理前后矿渣的元素分布未发生显著变化,固相除O元素外,主要包含Ca、Si、Al等元素。图4 反应前后矿渣元素分布(Ca/Si=1.6)
【参考文献】：
期刊论文
[1]高炉矿渣资源化利用的研究现状及展望[J]. 杨霆,何曦. 中国环保产业. 2020(03)
[2]2018硅酸钙水泥板行业发展报告[J]. 混凝土世界. 2019(04)
[3]电石渣-煤基固废混合胶凝体系制硅酸钙板的试验[J]. 魏丁一,杜翠凤,李彦鑫,张连富. 工程科学学报. 2019(01)
[4]Preparation and characterization of high-strength calcium silicate boards from coal-fired industrial solid wastes[J]. Zhao Cao,Yong-dan Cao,Jin-shan Zhang,Chun-bao Sun,Xian-long Li. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(08)
[5]725℃煅烧后托贝莫来石的结构和表面形貌变化（英文）[J]. 胡彪,崔崇,崔晓昱,秦娟,马海龙. 硅酸盐学报. 2015(02)
[6]高炉矿渣-粉煤灰-脱硫石膏-水泥制备硅酸钙板的协同水化机理[J]. 曹钊,曹永丹,李现龙,张金山,周珊. 硅酸盐通报. 2015(01)
[7]硅藻土制备硅酸钙板的研究[J]. 梁兴荣,张英英,向兴,薛俊,曹宏. 中国非金属矿工业导刊. 2014(05)
[8]浅议纤维增强硅酸钙防火板与普通板的异同[J]. 伍永基,贾剑. 混凝土世界. 2014(06)
[9]硅藻土用于纤维增强硅酸钙板生产的试验研究[J]. 夏惠凤. 混凝土与水泥制品. 2014(02)
[10]粉煤灰建材资源化的研究进展[J]. 易龙生,王浩,王鑫,彭杰. 硅酸盐通报. 2012(01)
博士论文
[1]纸浆、纸张热性能及其评价方法研究[D]. 陈港.华南理工大学 2013
本文编号：3459039
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3459039.html
