粉煤灰多孔保温材料制备及性能研究

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1、UniversityofScienceandTechnologyofChina硕士学位论文论文题粉媒灰多孔保温材科制备及性能研免作者姓名冯俊学禾斗专业妾全科学与工程导师姓名瑞芳到教授完成时间二—年月肀函科嗲敉水大嗲硕士学位论文粉煤灰多孔保温材料制备及性能研究作者姓名：冯俊杰学科专业：安全科学与工程导师姓名：张瑞芳副教授完成时间：二一五年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster'sdegreeThepreparationandperformancestudyofporou

2、sthermalinsulationmaterialderivedfromflyashAuthor'sName：：：中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研宄工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，卩：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的

3、复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。开□保密（年）作者签名：也次、导师签名：签字日期：签字日期：摘要摘要随着全球经济的快速发展，能源消耗急剧增加，能源短缺问题也日渐突出。为了降低能源消耗，特别是建筑能源消耗，建筑保温材料的研究和应用越来越得到人们的重视。目前来讲，我国使用较多的保温材料是有机保温材料，其质轻、保温隔热效果好、施工简单方便等优点使其得到广泛的推广，但是它不耐老化、稳

4、定性差而且易燃，很容易造成火灾事故。无机保温材料则可以弥补上述缺陷，可以在一定程度上取代有机保温材料成为新的研究热点。本文首先以工业废弃物粉煤灰为主要原料，添加少量的玻璃粉和粘土，应用发泡注浆法在较低的烧结温度（左右）下制备出粉煤灰多孔保温材料，降低了无机保温材料制备过程中的烧结成本。研究了原料配比、固含量、发泡剂和稳泡剂添加量以及烧结温度等对样品最终性能的影响。研宄发现，样品的孔隙率随着固含量以及烧结温度的升高而减小，随着发泡剂添加量的增加而增大，但是导热系数、容重和抗压强度的变化趋势则相反。通过实验得到该工艺的最佳条件，粉煤灰与玻璃粉以及粘土的原料配

5、比为，发泡剂添加量为稳泡剂添加量为，固含量为，烧结温度为°最佳工艺条件下样品导热系数可低至，孔隙率在以上，抗压强度为可以满足保温材料的性能指标。从降低烧结成本的角度考虑，根据地质聚合物在常温或者较低养护温度下即可制备合成的特性，本文以粉煤灰为原料，钠水玻璃为碱性激发剂，添加适量的双氧水作造孔剂，在较低的养护温度下，制备出地质聚合物基粉煤灰多孔保温材料。粉煤灰固定在时，研宄不同水玻璃添加量（，和，不同双氧水添加量（，和以及不同养护温度（和°对样品性能的影响。实验结果表明，粉煤灰与碱性激发剂比例、双氧水添加量以及养护温度对样品性能的影响较大。粉煤灰与钠水玻璃

6、配比为养护温度为°时样品性能较好，最佳工艺条件下制得的地质聚合物基粉煤灰多孔保温材料样品孔隙率为，抗压强度为，导热系数为。极低的制备成本使得其在保温材料应用领域展现出很大的研究和应用前景。为了进一步提升多孔地质聚合物的性能，本文尝试用多孔、轻质的漂珠取代部分粉煤灰，实验结果表明样品性能改变不大。关键词：粉煤灰多孔保温材料发泡注浆地质聚合物烧结成本AbstractABSTRACTWiththedevelopmentofglobaleconomy，，。，，°AbstractofH2O2onthepropertiesofthefinalproductswere

7、investigatedbyapplyingcuringongeopolymermortarswithdiferentamountsofsodiumwaterglass(60，，°。°，，目录目录第一章绪论研宂背景保温材料概述保温材料的定义与分类保温材料的隔热机理保温材料常用的性能表征参数有机保温材料的危害性无机保温材料研究现状与趋势粉煤灰的综合利用现状多孔材料的制备方法发泡法添加造孔剂法溶胶凝胶法颗粒堆积法有机泡沫浸渍法本文研宄意义与研宄内容第二章实验设备及测试方法实验仪器及设备测试表征方法原料成分测试热重差热分析仪物相分析导热系数孔隙率和容重样品微观

8、结构测定样品机械强度的测定本章小结目录第三章发泡注浆法制备粉煤灰保温材料研究发泡