微量元素对硫铁铝酸钡钙水泥电学性能的影响

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1、济南人学顶}?学位论文摘要硫铁铝酸钡钙水泥是在硫铝酸钡钙水泥的基础上发展起来的，利用Fe203中的Fe离子对矿物C2．7581．25A3i中的越离子进行取代，合成了一系列矿物一硫铁铝酸钡钙矿物。通过对该水泥的初步研究发现它具有良好的快硬早强性能，且烧成温度较低，还具有电阻低的电学性能。这使得该水泥有望成为一种新型的功能材料，为进一步改善该水泥的性能，本课题将对硫铁铝酸钡钙水泥进行进一步的深入研究，研究微量元素对硫铁铝酸钡钙单矿物和水泥的合成及电性能的影响，找到最佳取代量试探用工业废渣烧制硫铁铝酸钡钙水泥

2、。本文系统地研究了微量元素F、Mg、Cr、P、Zn对硫铁铝酸钡钙钡钙单矿物的合成及性能的影响，在烧成温度为1300℃，保温2h的条件下，按实验方案配方合成硫铁铝酸钡钙系列矿物。并对其烧成制度、力学性能、熟料的组成结构和水化过程进行了分析研究。用美国Agilent4294A精密阻抗测试仪测试矿物水化1d、3d、28d的阻抗(z)，电容(C)，介电损耗(D)等电学常数。研究结果表明：微量元素对硫铁铝酸钡钙单矿物和水泥的电学性能和力学性能有一定的影响具体为：随着CaF2掺量的增加试样的各龄期强度逐渐增加，当其

3、掺量达到0．6％时，强度达到最大值。当CaF2掺量超过0．6％以后，强度值开始下降。可以看出，掺入一定量的CaF2有利于硫铁铝酸钡钙矿物力学性能的提高，CaF2的最佳掺量为0．6％。掺入CaF2使得试样的阻抗增大；适量的MgO可降低CaC03的分解温度，当MgO掺量为1％时C2．7581．25A2FS矿物形成的温度最低，且该掺量时矿物熟料中f-CaO含量最低，水化物抗压强度较高。当MgO掺量在0．3—1％时熟料晶体结晶状况相对较好，晶粒细小，晶界明显，轮廓清晰。从水化3d、28d的交流阻抗图上可看出：M

4、gO掺量为1％的(M3舞)图形与不掺MgO(M嘣)的图相比较稍微向左移动，半圆的直径也较小。这说明M3#溶液电阻R。和电荷传递电阻＆。均小于M嘴的；掺入适量的Cr203能改善硫铁铝酸钡钙矿物水化试样的抗压强度，Cr203的适宜掺量为0．5％一1％。微量元素Cr的引入，可使硫铁铝酸钡钙矿物形成的温度带宽化，硫铁铝酸钡钙矿物的晶粒细化，掺入Cr203普遍提高了硫铁铝酸钡钙单矿物的阻抗；少量ZnO的掺入对各龄期的抗压强度影响不大，当掺量为2o／60时后期强度发生倒缩现象，1．5％ZnO的掺量使硫铁铝酸钡钙单矿

5、物28d的阻抗减小。综合考虑微量元素对硫铁铝酸钡钙单矿物的影响，1％的MgO最能改善单矿物的性能，以硫铁铝酸钡钙矿物为主要矿物，配制C2．7581．25A2FS占65％、C2S占3096、C4AF占5％的水泥，外掺1％的MgO。测试其力学性能并与M09、M3#相比较发现，MgO能提高硫铁铝酸钡钙水泥早期抗压强度，3d就可以达到71．5MPa，但后期强度不高。关键词：硫铁铝酸钡钙；微量元素；电学性能；电阻率ABSTRACTBasedonBarium—calciumsulfoaluminatecement，

6、Barium—calciumsulfo-ferritealuminatecementwassynthesizedbysubstitutingA13+whichcontainedincalcium．bariumsulfo．ferritealuminatemineralwithFe．3+．AndtheCOntentvalueofFe3+Callbechanged．Thecementhasalotofexcellentproperties，suchashigh—earlystrength，Lowburning

7、temperature，lowcost，electricitypropertiesandSOon，throughthepreliminarystudy．Therefore，it’Sprobablythatthecementcanbeusedasanewtypefunctionalmaterial．ThepurposeofthispaperistostudytheinfluenceofmicroelementonsynthesisofBa·-bearingcalciumsulfo··ferritealum

8、inatemineralanditselectricalperformanceandimprovetheproformanceofthecement．Thepaperalsodiscoverstheoptimalvalueofeachmicroelementthataddedintocement．Atlast，industrialwasteswereusedasrawmaterialstosynthesizebarium—calciumsu