硅灰石是一種鈣的偏硅酸鹽類礦物,理論化學成分(質量分數(shù))CaO48.3%、SiO_251.7%。天然產(chǎn)出的硅灰石通常呈針狀、放射狀、纖維狀集合體等。硅灰石在地球上資源分布廣泛,主要分布于中國、美國、印度以及芬蘭等。我國硅灰石礦產(chǎn)資源豐富,儲藏量居世界首位,主要分布在吉林、江西、黑龍江、河北等地。隨著對硅灰石性能的研究不斷深入,近年來硅灰石在現(xiàn)代工業(yè)中的應用越來越廣泛,不僅僅用于提高塑料、冶金、涂料、橡膠等材料的各種力學性能和物理性能,同時硅灰石還被摻入到水泥基材料中用于提高水泥基材料的抗拉強度。但是目前針對煅燒硅灰石研究較少,已有研究主要研究了煅燒硅灰石的抗靜電性能,而針對煅燒硅灰石對于水泥基材料的性能影響鮮有相關研究。本文將硅灰石在800℃、900℃、1000℃和1100℃溫度條件下煅燒2h得到煅燒硅灰石,并研究煅燒硅灰石對水泥基材料的性能的影響以及煅燒硅灰石的自膠凝性能,以及如何能夠更好的激發(fā)膠凝性,并探索了煅燒硅灰石在高介電復合材料中的應用可行性。研究結果表明:(1)硅灰石經(jīng)過煅燒之后纖維長度變短,表面變光滑,同時在1000℃左右從?-CaSiO_3轉變?yōu)?-CaSiO_3,同時隨著煅燒溫度的增加,硅灰石的純度也在增加。(2)煅燒硅灰石中含有一定量的游離氧化鈣,從而使得煅燒硅灰石具有一定的自膠凝性,同時在堿環(huán)境下能夠促進其膠凝性能,通過比較幾種堿環(huán)境,水玻璃能夠更好的激發(fā)煅燒硅灰石的膠凝性能。(3)相比于未煅燒硅灰石,煅燒硅灰石的纖維增韌作用更加明顯,特別是水泥基材料抗拉強度增加明顯,1000℃煅燒硅灰石在養(yǎng)護180天之后相比較基準組抗拉強度提高了6.56%,而未煅燒硅灰石才提高了3.97%。(4)硅灰石經(jīng)過煅燒之后介電性能以及介損都發(fā)生了比較大的變化,可以用于制備高介電復合材料。通過本文的研究表明,煅燒硅灰石相比于未煅燒硅灰石而言,具有一定的自膠凝性能,同時對水泥基材料的抗拉強度有很好的促進作用;此外,煅燒硅灰石可用作制備高介電復合材料。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ172.4
【部分圖文】：

圖 1.1 β-CaSiO3晶體結構示意圖Fig. 1.1 Schematic diagram of crystal structure ofβ-Wollastonite圖 1.2 α-CaSiO3晶體結構示意圖Fig. 1.2 Schematic diagram of crystal structure ofα-Wollastonite

圖 1.2 α-CaSiO3晶體結構示意圖Fig. 1.2 Schematic diagram of crystal structure ofα-Wollastonite圖 1.3 工業(yè)用硅灰石Fig. 1.3 Wollastonite made by industry

目前工業(yè)上所用的硅灰石原材料如圖1.3 所示。在硅灰石結晶結構中，SiO4骨架鏈和 CaO6八面體柱形成的復合單鏈成為硅灰石結晶結構的基本單元。這種特殊晶體結構決定了其性質，當其粉碎成細小顆粒時仍舊保持針狀形態(tài)[17]。硅灰石包括二種變體，高溫變體 β-CaSiO3和低溫變體 α-CaSiO3。高溫變體：β-CaSiO3，稱假硅灰石或環(huán)硅灰石，三斜晶系。晶體結構由三個[SiO4]四面體形成的[Si3O9]三方環(huán)與由[CaO6]八面體層沿 c 軸交替排列而成。β-CaSiO3形成溫度高于 1126℃，僅見于高溫變質的巖石中。高溫型硅灰石結構如圖 1.1 所示。低溫變體：在自然界當中存在二種 α-CaSiO3低溫變體，稱硅灰石 TC，為三斜晶系；另外一種低溫變體為單斜晶系，稱硅灰石 2M。通常所說的硅灰石低溫變體為硅灰石 TC
【參考文獻】

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本文編號：2848637