不同温度处理对磷酸镁水泥性能的影响.pdf

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1、赖振宇等：不同温度处理对磷酸镁水泥性能的影响２０６５＊不同温度处理对磷酸镁水泥性能的影响赖振宇１，２，钱觉时１，卢忠远２，李倩２，邹秋林２（１．重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０００３０；２．西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室－省部共建国家重点实验室培育基地，四川绵阳６２１０１０）摘要：对磷酸镁水泥在不同温度处理下的表观形温度与磷酸镁水泥性能之间的变化关系有较系统的了貌、体积收缩率和抗压强度进行了研究，并通过ＸＲＤ、解，对相关应用的安全稳定性提供参考。ＳＥＭ对各个温度阶段的物相及微观形貌进行了分析，２材料与实验方法利用ＴＧ－ＤＳＣ研究了加热过

2、程中的质量变化和所产生的热效应。结果表明，在２００℃以下，磷酸镁水泥强２．１原材料度减小较大；在４００～８００℃之间，强度变化相对较小；实验采用的主要原料包括重烧镁砂，ＭｇＯ纯度＞在更高的温度下，由于烧结现象的出现，磷酸镁水泥的９５％，辽宁鑫荣矿业集团有限公司，平均粒度为强度甚至有所增长；当温度达到１４００℃，磷酸镁水泥１０９μｍ；磷酸二氢铵（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４），分析纯，成都市科的整体结构仍然保持完整，但体积则发生了较大的收龙化工试剂厂；磷酸二氢钾（ＫＨ２ＰＯ４），分析纯，成都缩。磷酸镁水泥具有良好的高温稳定性。市科龙化工试剂厂；硼砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７·１０Ｈ

3、２Ｏ），分析关键词：磷酸镁水泥；温度；体积收缩；抗压强度纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。水泥采用四川中图分类号：ＴＵ５２８．３１文献标识码：Ａ双马水泥厂Ｐ．Ｏ４２．５Ｒ普通硅酸盐水泥。文章编号：１００１－９７３１（２０１２）１５－２０６５－０６２．２实验方法磷酸镁水泥镁磷比为４∶１，水胶比０．１２，硼砂掺１引言量为ＭｇＯ的２％（质量分数），水泥净浆水胶比０．３５。磷酸镁水泥又被称为化学结合磷酸盐陶瓷，相对在２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ模具中成型，试块采用干于普通硅酸盐水泥，磷酸镁水泥具有快凝快硬，早期强养，温度为（２０±２）℃，相对湿度７０％以下，其中以磷

4、度高，低温凝结速度快，与旧混凝土的粘接强度高，耐酸二氢铵成型的试样以ＭＡＰ命名，以磷酸二氢钾成［１－３］磨性及抗冻性好，干缩小等诸多突出的优点，主要型的样品以ＭＫＰ命名。水泥净浆采用标准养护方应用于快速修补材料、补牙材料、建筑材料、建筑装饰法，在水泥标准养护室中养护，（２０±１）℃，相对湿度［４，５］制品、特种模具、废物固化等方面。９５％以上。经２８ｄ养护后，试块分别以５℃／ｍｉｎ的升在模具、保温隔热材料、废物的固化，尤其是放射温速度加热到２００、４００、６００、８００、１０００、１２００和性废物的固化领域，均要求材料具有良好的温度稳定１４００℃，保温１ｈ，

5、自然冷却。［６－８］性。而对于快速修补材料，尤其是在军事方面，如采用日本理学Ｄ／ｍａｘⅢＡ型Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）机场跑道的快速修补，也需要相关材料在高温影响下仪测定试样的物相成分（工作条件：ＣｕＫα１靶，工作电［９－１１］仍能保持较好的性能。另外，对于目前的核应急压为３５ｋＶ，工作电流为６０ｍＡ，步宽为０．０２°，波长为中的建筑物修补或诸如切尔诺贝利“石棺”混凝土裂缝０．１５４０６ｎｍ，扫描范围为５～７０°）。采用日本日立的修补，相应的修补材料或屏蔽材料对温度稳定性也ＴＭ１０００型扫描电镜观察试样的形貌。采用德国耐驰［１２－１４］有较高的要求。因此，上述应用

6、均要求材料在使ＳＴＡ４４９Ｃ型热分析仪进行综合热分析，升温速率为用或服役过程中，当受到温度影响时，能够保持较好的２０℃／ｍｉｎ，测试范围为室温～１２００℃。性能，不至于出现较大的缺陷，导致结构或固化体的崩３实验结果与讨论溃。但是目前关于温度对磷酸镁水泥性能的影响，尤其是在各个温度阶段下材料强度的变化、体积变化、物３．１不同温度处理下试块的表观形貌分析相及微观结构的演变均缺乏足够的研究。图１为不同温度条件下试块的表观形貌图。由表本文采用磷酸二氢铵和磷酸二氢钾两种目前常用观形貌图可见，对于普通硅酸盐水泥，８００℃之前外观的磷酸盐，重烧镁砂和硼砂作为原料，研究不同

7、温度条形貌基本保持不变，当温度达到８００℃时，已产生大量件下磷酸镁表观形貌、体积、抗压强度的变化，同时对清晰可见的裂纹，结构已完全崩溃。而对磷酸镁水泥，试样的物相和微观结构相应变化也进行分析，以期对对图１（ｂ）和（ｃ）分析可见，磷酸镁水泥除了表观颜色＊基金项目：国家重点基础研究发展计划（９７３计划）资助项目（２０１２ＣＢ７２２７０７）；国家自然科学基金资助项目（１０９７６０２３）；先进建筑材料四川省重点实验室开放基金资助项目（０７ＸＺＪ００２）收到初稿日期：２０１２－０３－１９收到修改稿日期：２０１２－０６－３０通讯作者：钱觉时作者简介：赖振宇（１９７４－）

8、，男，四川新都人，在读博士，师承钱觉时教授，从事固体