论文部分内容阅读
本研究以地质聚合物为基体材料,一方面以硅酸盐固体废弃物为原料,采用高温发泡法制备了具有一定闭孔结构的轻质地聚物基多孔材料,另一方面,以价格低廉的高岭土为原料,通过加入发泡剂等制备出具有一定通孔结构的地聚物多孔材料。实验过程中,主要通过调节以含硅铝物质为原料的粉体加入量、水玻璃模数、液固比、混合发泡剂和掺水量来调节地聚物多孔材料的孔结构及其它性能变化,并且详细讨论了养护、发泡过程中温度对材料性能的影响,最后通过XRD、电子万能压力机、压汞仪、导热仪、扫描电镜、热重-差热和体视显微镜等现代手段分析了工艺因素、材料的显微结构及其性能之间的关系。实验结果表明,对于闭孔结构地聚物多孔材料,不同的原材料组成,制备得到的多孔材料性能差别较大。其中以高岭土地聚物废料制备的多孔材料发泡最为均匀,孔壁最薄,最低体积密度仅有0.13g/cm3,以粉煤灰地聚物废料制备的多孔材料孔壁较厚,体积密度在0.50g/cm3以上,但其抗压强度也较大。以高岭土地聚物废料、废弃粘土、粉煤灰地聚物废料制备的多孔材料的导热系数分别为0.4557W·m-1k-1、0.6309W·m-1k-1和0.4796W·m-1k-1,而同等条件下测得体积密度为0.20g/cm3的泡沫玻璃的导热系数为0.5266W·m-1k-1.对于通孔地聚物多孔材料,主要研究不同水分加入量对材料抗压强度和水通量的影响,得出原材料中水分加入量越多,其抗压强度越低,其水通量越大的结论。由通孔地聚物多孔材料的压汞分析结果可知,该多孔材料的孔分为宏孔(1～10μm)和介孔(10～50nm)两个部分。最后给出了通孔地聚物材料在水过滤应用中的两种方法,并制备了相应滤芯。