论文部分内容阅读
目前,人们对地质聚合物材料的反应的机理还没有搞清楚,但不妨碍地质聚合物材料在各个领域的应用;本研究利用发泡法和添加造孔剂法,在低温下制备了可用于催化剂载体、气体或液体的吸附分离、保温节能等领域,具有高抗压强度、高气孔率的地质聚合物基多孔材料。
本文以我国资源丰富的高岭土(MK)为原料,以工业水玻璃(WG)为粘结剂,以铝粉(A1)为发泡剂,综合利用发泡法和添加造孔剂法的制备工艺在较低温度(80℃)下制备了地聚物基多孔材料,并采用电子万能试验机测试抗压强度,阿基米德法测试气孔率和体积密度,系统考察了水玻璃含量和模数、水的含量、铝粉含量以及养护温度对抗压强度、气孔率、体积密度等的影响规律,通过体视显微镜(SZM)观察气孔分布和气孔形态。采用上述工艺条件制备的地聚物多孔材料,通过X射线衍射(XRD)、差热—热重分析(DSC-TG)等测试方法,对其高温性能进行了探讨。
实验结果表明,在多孔材料性能的各种影响因素中,铝粉含量影响最为显著。随铝粉含量的增加,气孔率显著增大,强度和体积密度也随之显著减小。在固定H2O的含量为10%(占水玻璃的质量比)、MK:WG=1:1、水玻璃模数为1.2的情况下,调节不同铝粉含量获得了孔径小于2mm的多孔材料,其抗压强度为1.67MPa-6.18MPa气孔率为56.13%-75.19%,体积密度为0.3Sg/cm3-0.76g/cm3。
该工艺制备的多孔材料热稳定性较好。在其他因素不变,水玻璃模数为1.2、铝粉含量为0.08%的情况下制备的试块可承受最高温度为1000℃的高温,并仍能保持其多孔结构不出现裂纹。分析测试知,在800℃之前主要是石英相,在1000℃出现了霞石相。