本文選題：硅溶膠　切入點(diǎn)：電導(dǎo)率　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：由于硅溶膠結(jié)合澆注料的脫模強(qiáng)度低,未能得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)于膠凝劑對(duì)硅溶膠結(jié)合澆注料的常溫物理性能和高溫使用性能的研究已經(jīng)很多,然而具體到膠凝劑是如何影響硅溶膠粒子間化學(xué)鍵重組的研究報(bào)道很少。因此,本工作主要利用傅里葉紅外光譜(FTIR)分析和X-射線光電子能譜(XPS)分析手段來考察膠凝劑對(duì)硅溶膠粒子在養(yǎng)護(hù)過程中化學(xué)鍵重組的影響,進(jìn)而系統(tǒng)地探究硅溶膠結(jié)合澆注料的脫模強(qiáng)度與硅溶膠化學(xué)鍵重組的內(nèi)在聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,膠凝劑(鋁酸鈣水泥(CAC)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)或鎂砂(MgO))加入到硅溶膠后,硅溶膠的電導(dǎo)率會(huì)隨著攪拌時(shí)間的延長而呈現(xiàn)降低趨勢,并逐漸趨于穩(wěn)定。掃描電子顯微鏡(SEM)顯微結(jié)構(gòu)顯示,隨著養(yǎng)護(hù)溫度的升高,未加膠凝劑的硅溶膠中的部分Si O2粒子相互連接,顆粒尺寸變大。而膠凝劑(CAC、Mg(OH)2或MgO)加入到硅溶膠后,硅溶膠中更多的SiO2粒子連接成整體。并且,養(yǎng)護(hù)溫度越高(60°C),硅溶膠中SiO2粒子連接的越多。FTIR光譜分析結(jié)果顯示,1115 cm-1、799 cm-1和474 cm-1處分別為Si-O-Si的反對(duì)稱伸縮、對(duì)稱伸縮和彎曲振動(dòng)峰,以及976 cm-1處為Si-OH的振動(dòng)峰。硅溶膠中膠凝劑CAC的加入,在FTIR光譜中發(fā)現(xiàn)Si-O-Al(876 cm-1)、Si-O-Ca(858 cm-1)新的微弱振動(dòng)峰。而膠凝劑Mg(OH)2或MgO的加入,則在FTIR光譜中發(fā)現(xiàn)Si-O-Mg(864 cm-1)的新的微弱振動(dòng)峰。XPS能譜分析發(fā)現(xiàn),相比未加膠凝劑CAC的硅溶膠,硅溶膠中加入0.5%CAC,60°C養(yǎng)護(hù)24 h后的XPS全譜中觀察到了Ca 2p(~346 e V)、Ca 2s(~439eV)和Al 2p(~74 eV)的特征峰。證實(shí)了CAC水化溶解出的Al3+和Ca2+離子參與了硅溶膠的縮合反應(yīng)。同樣,硅溶膠中加入0.5%Mg(OH)2(或MgO),60°C養(yǎng)護(hù)24 h后的XPS全譜中可以觀察到Mg 1s(~1302 eV)、Mg 2s(~87 eV)和Mg 2p(~48 eV)的特征峰。并且養(yǎng)護(hù)溫度越高,Mg 1s、Mg 2s和Mg 2p的特征峰的強(qiáng)度越高,證實(shí)了氫氧化鎂水解(或鎂砂水化)釋放出的Mg2+離子參與了硅溶膠的縮合反應(yīng),養(yǎng)護(hù)溫度越高,促凝效果越好。擬合相應(yīng)O 1s譜圖的結(jié)果再次證實(shí)了硅溶膠中加入膠凝劑(CAC、Mg(OH)2或MgO)后會(huì)出現(xiàn)Si-O-M(M:Al,Ca,Mg)新的化學(xué)鍵。硅溶膠結(jié)合澆注料的脫模強(qiáng)度結(jié)果顯示,膠凝劑(CAC、Mg(OH)2或MgO)的加入均提高了澆注料的脫模強(qiáng)度。并且脫模強(qiáng)度增加的趨勢與硅溶膠中新化學(xué)鍵Si-O-M(M:Al,Ca,Mg)增加的趨勢一致。這些新化學(xué)鍵Si-O-M(M:Al,Ca,Mg)將硅溶膠中SiO2粒子連接在一起,并形成一個(gè)穩(wěn)定的三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高澆注料脫模強(qiáng)度。因此可以推斷,硅溶膠結(jié)合澆注料的脫模強(qiáng)度與硅溶膠化學(xué)鍵的重組密切相關(guān)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O648.16;TQ175.732

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本文編號(hào)：1611620