导　　师： 韦江雄;李建新

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 水合硅酸钙(水化硅酸钙、托勃莫来石和硬硅钙石等的总称)是主要的无机胶凝材料,保温材料的主要组成。然而自然界中Ca和Mg为同主族元素,化学性质相近,易形成硅酸盐共生或伴生矿物,在利用钙质资源时,必然会受到含镁矿物的影响。但现有的研究一般认为Mg主要生成Mg(OH),甚少有Mg参加硅酸盐的反应。而本课题组的前期研究工作表明,在水热条件下,一定的Mg可进入到水合硅酸钙的结构中,形成水合硅酸钙镁。基于此,本研究对水合硅酸钙镁的晶体结构及形成过程进行探讨;同时,表征了水合硅酸钙镁的物相组成、热稳定性、显微形貌,并结合Peak Fit、Diamond、Maud结构精修等分析软件,阐明了Mg对水合硅酸钙镁晶体结构的作用机制;通过研究不同反应时间以及不同Mg(OH)掺量下,硬硅钙石和镁-硬硅钙石形成过程中物相的演变规律,揭示了水合硅酸钙镁的形成过程。最后,采用动态水热合成了球粒状的水合硅酸钙镁,并经压制成型,制备了水合硅酸钙镁保温板。具体工作包括:(1)采用水热法合成了水合硅酸钙镁,研究了Mg对水合硅酸钙晶体结构的影响。研究表明,Mg偏向在硬硅钙石(202)晶面“富集”,使得(202)晶面的衍射峰产生重叠峰,(001)和(202)的晶面间距减小约0.03?,(200)的晶面间距减小0.26?;其本质为Mg进入硬硅钙石晶体主要占据Ca3和Ca4位点,Si3位点分数坐标的相对变化值最大;镁-硬硅钙石向β-硅灰石的转变存在低温和高温两个阶段,使得其结晶度增大,显微形貌向细长化发展。(2)研究了水热条件下不同Mg含量,不同温度,不同硅源合成过程中的矿相变化。结果表明,少量Mg都能稳定托勃莫来石,并使托勃莫来石向硬硅钙石转化的时间延长一倍,转化过程伴随着剩余的Mg进入硬硅钙石,形成镁-硬硅钙石。石英粉作为硅源时,随着Mg(OH)掺量增加,镁-硬硅钙石结晶度先增加后减小,在CaMgSi�

关 键 词： 水热合成 水合硅酸钙镁 晶体结构 动态 保温材料

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