高岭土基矿物聚合物材料的制备及抗压强度的影响因素

第３３卷第２期　２０１Ｏ年３月　非金属矿　ＮＯｌｌ—Ｍｅｔａｌ】ｉｃ　Ｍｉｎｅｓ　Ｖｌ０１．３３　Ｎｏ．２　Ｍａｒｃｈ　２０１　０　高岭土基矿物聚合物材料的制备及抗压强度的影响因素　陈洁渝　。樊荣华　（１中国地质大学教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心，武汉４３００７４；２中国地质大学材料科学与化学工程学院，武汉３００１００）　４３００７４；　３天津泽希矿产加工有限公司，天津摘要以高岭土、水玻璃和ＮａＯＨ为原料，制备矿物聚合物材料，研究高岭土煅烧温度及掺量、水玻璃和ＮａＯＨ的掺量、养护温度分别对矿　物聚合物抗压强度的影响。结果表明，高岭土煅烧温度升高、掺量增大、水玻璃和ＮａＯＨ的掺量的分别增大，矿物聚合物抗压强度均先增大后减小；　提高养护温度，可以显著提高矿物聚合物的早期抗压强度，缩短养护时间；并讨论了各影响因素的作用机理。最后得出矿物聚合物的最佳合成条　件为：高岭土在６００℃煅烧４ｈ，高岭土、水玻璃、ＮａＯＨ的配比为７　５：６：ｌ，在６０￣Ｃ下养护２ｈ，抗压强度可达７０ＭＰａ以上　关键词矿物聚合物材料高岭土抗压强度影响因素　中图分类号：ＴＱ１７７．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００．８０９８（２０１０）０２．００４４－０４　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｔａｋａｏｌｉｎｉｔｅ—ｂａｓｅｄ　Ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　Ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｃｈｅｎ　Ｊｉｅｙｕ　Ｆａｎ　Ｒｏｎｇｈｕａ　（１　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆＮａｎｏ—Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ　４３００７４；　２　Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆＭａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙ　ｔｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ　４３００７４；３　Ｃｈｉｎａ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｔｉａ　ｎｉｉｎ　Ｃｏ．　Ｌｆｄ　Ｙｉａｎｊｉｎ　３００１ｏｏ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ｂｙ　ｋａｏｌｉｎ，ｗａｔｅｒ　ｇｌａｓｓ　ａｎｄ　ｓｏｄｉｕｍ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ　Ｔｈｅ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃａｌｃｉｎｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｄｏｓａｇｅ　ｏｆ　ｋａｏｌｉｎ，ｔｈｅ　ｄｏｓａｇｅｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｇｌａｓｓ　ａｎｄ　ｓｏｄｉｕｍ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｃｕｒｉｎｇ　ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｗｉｔｈ　ｈｅ　ｃａｌｔｃｉｎｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｋａｏｏｌｉｎ　ｒｉｓｉｎｇ，ｄｏｓａｇｅｓ　ｏｆｔｈｒｅｅ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ａｌｌ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗａｓ　ｒｉｓｉｎｇ　ｅａｒｌｉｅｒ　ａｎｄ　ｌａｔｅ　ｄｏｗｎ　Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｏｆ　ｃｕｒｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｕｌｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｍａｒｋｅｄｌｙ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｉｅｒ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｓｈｏｒｔｅｎ　ｃｕｒｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ　ｍａｔｅｒｉａ１．Ｔｈｅ　ａｃｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｅｖｅｒｙ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒ　ｗａｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｒｅ　ａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｃａｌｃｉｎｅｄｆｏｒ４ｈ　ａｔ　６００￣Ｃｆｏｒｋａｏｌｉｎ，７．５：６：１　ｆｏｒｔｈｅ　ｒａｔｉｏｎ　ｏｆｋａｏｌｉｎ：ｗａｔｅｒ　ｇｌａｓｓ：ｓｏｄｉｕｍ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｃｕｒｉｎｇｆｏｒ　２ｈ　ａｔ　６０￣Ｃ，ｉｎ　ｗｈｉｃｈ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｓ　ａｂｏｖｅ　７０ＭＰａ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｋａｏｌｉｎ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒ　矿物聚合物衍生自法国科学家Ｊ．Ｄａｖｉｄｏｖｉｔｓ于　２０世纪７０年代提出的ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ，其原意是指由化　学作用形成的铝硅酸盐矿物聚合物　】，即由无机的　跃，其应用前景也相当广阔　］。用作高强度水泥，与　普通水泥相比，水化热低、早强快硬、强度高、耐腐蚀、　收缩小；用于固定核废料，能长期经受辐射及水热作　用而不老化，这是有机高分子聚合物及硅酸盐水泥所　［ＳｉＯ　］和［ＡＩＯ　］四面体链接形成的、含有多种非晶质　至半晶质相的、具有三维网络状结构的无机聚合物。　这类材料多以天然铝硅酸盐矿物（或工业固体废弃物　为主要原料，通过碱性激发剂激发，在２０￣２００￣Ｃ的条　件下合成。　无法达到的性能；地质聚合物具有分子尺寸的牢笼型　微观结构，抗渗性好，能将几乎所有的有毒金属离子　有效的固定在牢笼结构中ｐ　；还可用作耐火和保温材　料Ｌ４Ｊ，隔热性能好，能经受１０００Ｍ２００￣Ｃ的高温。因此，　矿物聚合物可广泛应用于汽车及航空工业、非铁铸造　矿物聚合物兼具矿物和高分子聚合物的结构与　性能。在化学组成上，矿物聚合物主要为硅铝酸盐产　及冶金、土木工程、交通及抢修工程、塑料工业、有毒　元素固化及核肥料处理、艺术及装饰材料及储藏设施　等。　力学性能是矿物聚合物在很多行业应用的一个　最基本的性能，该方面的研究也层出不穷，如高岭土　的煅烧制度ｒ５］、水玻璃性能　］、Ｓｉ／Ａｌ比　、碱含量、养　护温度　】、基体的化学成分和物理特性等［９Ｊ，以及碳　物，具有矿物的特点，耐高温、耐腐蚀、不老化、稳定性　好，且不燃烧、不放出有毒气体；在结构上，矿物聚合　物具备有机高分子的键接结构，但其基本结构为无机　的硅一氧四面体和铝一氧四面体，水化后聚合形成了　网络状结构，具有高分子聚合物的特点，胶绔陛能好，　且强度高。因此，近年来，矿物聚合物的研究异常活　收稿日期：２０ｌ０—０１　１４　纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维改性　、添加其它有机　—４４．　第３３卷第２期　非金属矿　２０１Ｏ年３月　物ｎ”、添加硅灰、热压工艺等进行改性提高力学性能　等。由于实验条件、原料、工艺等的差异，不同的研究　得出了不同的结论。本实验在前人研究的基础上，以　山西朔州煤系高岭土、水玻璃和ＮａＯＨ合成矿物聚合　高岭土（Ａ１　０　・２ＳｉＯ２・２Ｈ２０－ＡＳ２Ｈ２）是一种用　途非常广泛的矿物原料，层状结构，层间由羟基和氧　连接。当高岭土煅烧温度升至４００－－４５０　ｏＣ。时，其结　构开始发生变化，羟基和氧以水的形式脱出，脱水后　虽然仍保持原先的层状结构，但原子间已发生了较　大的错位，形成了结晶度很差的过渡相，即偏高岭土　（Ａ１２０　・２ＳｉＯ２－ＡＳ２）。偏高岭土中原子排列是不规则　的，呈现热力学介稳状态，在碱的适当激发下具有胶　凝活性。当温度升至９８０￣Ｃ以上时，形成莫来石与方　石英而失去活性［１２］０一般来说，不同产地的高岭土，　物，研究高岭土的煅烧温度、配料比、养护温度等对矿　物聚合物抗压强度的影响，并分析了各因素的作用机　理。　１　实验　１．１　实验原料高岭土，山西朔州煤系高岭土，主要　化学成分（Ｗ　）为：Ａ１２Ｏ３，３８．４９；ＳｉＯ２，４５．３６；ＹＦｅ２０３，　０．３２；ＴｉＯ＂０．４４；ＣａＯ，０．１６；ＭｇＯ，０．１１；ＮａＯ，０．０８；　其结晶有序度不同，即结构有细微差别，因此相变温　度也有微小差异；另外，同一产地的高岭土，不同温度　（４００－￣９００￣Ｃ）煅烧，保温时间不同，相变转化程度亦不　同。　Ｐ２０　，０．０４；Ｌｏｓｓ，１４．３３。煤系高岭土粉磨至ｌＯｐｍ，置　于马弗炉中，分别于５００￣Ｃ￣８００￣Ｃ下煅烧４ｈ，室温冷　却备用；ＮａＯＨ，分析纯，天津东丽区天大化学试剂厂　生产；工业水玻璃，模数２．　２．８，质量分数４５％－－４７％。　１．２　矿物聚合物的制备方法水玻璃与ＮａＯＨ混　实验中，以山西朔州煤系高岭土为原料，煅烧保　温时间为４ｈ，得到６００￣Ｃ下的偏高岭土活性最好，低　于６００￣Ｃ，煅烧不充分，高于６００￣Ｃ，存在过烧，均不利　于碱激发，因此矿物聚合物抗压强度都偏低。　２．２　偏高岭土掺量对抗压强度的影响水玻璃和氢　氧化钠以质量比６：１混合，６００￣Ｃ下煅烧高岭土分别　添加质量份数６．０、７．５、９．０、１０．５，混合搅拌均匀，在室　温下（１８℃）合成矿物聚合物试样，分别养护３ｄ、７ｄ　和２８ｄ，测试抗压强度，如图２。　合，搅拌均匀，配成凝胶液；将高岭土分次加入其中，　搅拌，并加入适量水至合适的稠度（以能流畅流动为　准），倒入２０×２０×２０ｍｍ的模具成型，在２０￣９０￣Ｃ下　固化，脱模，养护２ｈ￣２８ｄ。　实验中，调整水玻璃、ＮａＯＨ与偏高岭土的比例，　改变固化温度及养护条件，检测制品的抗压强度，以　此讨论矿物聚合物制备工艺对抗压强度的影响。　抗压强度检测仪器为山东济南ＷＥ－５０万能试验　机，最大量程为５０Ｉ　。　２矿物聚合物材料抗压强度的影响因素　２．１　高岭土煅烧温度对抗压强度的影响高岭土经　５００℃、５５０℃、６００℃、６５０　ｏＣ、７００℃、８００℃煅烧后，与　水玻璃、氢氧化钠按质量比７．５：６：１混合，在室温下　（２２℃）合成矿物聚合物，分别养护３ｄ和７ｄ，测试抗　压强度，见图１。　偏焉岭土／份数　图２偏高岭土掺量对抗压强度的影响　从图２可看出，矿物聚合物试样的抗压强度随着　偏高岭土掺量的增加先增加后减小。偏高岭土的作　用在于提供活性Ｓｉ、Ａｌ，活性Ｓｉ、　与碱性激发剂的　反应按下式进行ｆ１　３】：　ｈ　Ｑｓ　ｏｌＪ‘硝　’．ｎＨ２ｏ　ｎ　冉（ｏ　’　（ＯＨ）ｚ　－　Ｉ　∞　温度／＊Ｃ　删　ｌ　图１　高岭土煅烧温度对抗压强度的影响　（ＯＨ）２　－（ＯＨｈ竺竺　畸‘峰　Ｅ｝　’４￣１－１２０　从图１可看出，高岭土煅烧温度不同，矿物聚　当偏高岭土掺量较低时，激发剂（水玻璃）过量，　试样固化时间延长，强度降低；同样，偏高岭土过量　时，未参加反应的偏高岭土以颗粒形式被包裹过多，　材料强度降低。另外，矿物聚合物中的Ｓｉ／Ａ１也显著　影响材料的结构和性能。Ｊ．Ｄａｖｉｄｏｖｉｔｓ将矿物聚合物　材料的类型划分为三类［１　】：当１≤Ｓ　≤３时，聚合　合物的抗压强度也不同。６００￣Ｃ煅烧高岭土所得制　品抗压强度最高，５００－－６００￣Ｃ，试样的抗压强度增大，　６００￣８００￣Ｃ，制品抗压强度减小。这跟高岭土随温度　变化其结构发生变化以及矿物聚合物的合成机理有　很大关系。　．．４５．．　第３３卷第２期　非金属矿　２０１Ｏ年３月　物形式为三维网状结构，当Ｓｉ／ＡＩ＞３时，聚合物形式向　相对较高。实验中，偏高岭土含量会影响矿物聚合物　中的Ｓｉ／Ａ１，偏高岭土掺量为７．５，试样养护３ｄ、７ｄ和　２８ｄ的抗压强度均达到最高。从图２还可看出，试样　从图４可看出，随着水玻璃的增加，试样养护　和ＮａＯＨ质量比为６：７．５：１时，试样的抗压强度达　到最大。　Ｈ／　嘿至ｆ螺　二维链状过渡。从其结构判断，三维网状结构的强度　３ｄ￣２８ｄ抗压强度均先增大后减小，水玻璃、偏高岭土　诣∞＝｛；∞舾们　∞　这是因为，硅铝矿物在强碱性溶液（ｏＨ　１４）中　的反应如下：　Ａ１２０３‘２ＳｉＯ２＋ＯＨ一一Ａｔ（ＯＨ）４＋ＯＳｉ（ＯＨ）３　ＯＳｉ（ＯＨ）３＋Ｏ｝｛Ｉ一（ＯＨ）２ＳｉＯ２２＋Ｈ２０　（ＯＨ）２ＳｉＯ２２＋ＯＨ－－－￣（ＯＨ）ＳｉＯ３３＋Ｈ２０　养护７ｄ和２８ｄ，抗压强度增长并不明显，这也体现了　聚合物材料快硬早强的特点。　２－３　ＮａＯＨ掺量对抗压强度的影响保持偏高岭土　与水玻璃的质量比不变，改变ＮａＯＨ掺量分别为０．７、　１．０、１．３、１．６，室温（１８℃）下合成矿物聚合物试样，分　另Ⅱ检测３ｄ、７ｄ、２８ｄ的抗压强度，见图３。　Ａ１、ｓｉ配合物主要呈ｒｅ（ＯＨ）４一、（ＯＨ）２ＳｉＯ２２、　（ＯＨ）ＳｉＯ　和其它硅酸盐低聚物阴离子形式存在。在　不加入Ｎａ２ＳｉＯ　溶液的条件下，由硅铝矿物溶解的这　些组分的浓度，通常低于在ＡＩ（ＯＨ）　和硅酸盐配合　物之间发生聚合作用的要求。因此，加入水玻璃是在　Ａｌ（０Ｈ）　一和硅酸盐配合物之间发生聚合作用的前提。　聚合作用越大，铝溶解越多，从而可加速固体颗粒的　０　７　１　１　３　１　６　ＮａＯＨ／份数　进一步溶解【１　，这样反应越彻底，产物强度越高。但　是当水玻璃加入过多时，过量的水玻璃会在聚合反应　后残留下来，延迟聚合物的固化时问，降低其强度。　２．５　养护温度与时间对抗压强度的影响养护温度　与时间对抗压强度的影响，见图５。由图５可看出，　∞阳∞∞图３　ＮａＯＨ掺量对抗压强度的影响　Ｂｄ＝＼　嘿　从图３可看出，随着碱含量的增加，聚合物的抗　压强度经历了一个先增加后降低的过程，这说明过量　的碱对矿物聚合物的抗压强度有负面影响。　前人的研究表明　，铝硅酸盐矿物的溶解度随　碱性溶液浓度的增大而升高，因此碱浓度是反应充　分发生的前提。其次，碱浓度对ｐＨ值影响很大，在　ＰＨＡＩＲ等的研究中　６］，初始碱金属硅酸盐前驱物的　ｐＨ值是控制矿物聚合物抗压强度最主要的因素，ｐＨ　值越高，聚合物强度越大。因为在高ｐＨ值下，铝硅　酸盐初始反应可溶的铝、硅显著增大，溶解出的铝、硅　可与碱性激发剂液相中的低聚物链和单体硅酸盐反　应生成聚合物粘结相。但是ＮａＯＨ浓度并非可以无　增大，如实验中，ＮａＯＨ的掺量为１．０时，聚合物　抗压强度达到最大，继续增加ＮａＯＨ，聚合物抗压强　不同养护温度下，矿物聚合物的抗压强度不同。３０￣Ｃ　下，养护１－３ｈ，试样抗压强度基本呈线性增长，增幅　不大；６０℃下，养护ｌｈ，抗压强度即达５８ＭＰａ，２ｈ达　７０．８ＭＰａ，而３ｈ抗压强度有所下降，为６８．３ＭＰａ；９０￣Ｃ　下ｌ￣２ｈ的抗压强度稍微上升，３ｈ有所下降，而且均低　于６０￣Ｃ下的抗压强度。　度呈下降趋势。其原因可能是过量的碱与空气中的　ＣＯ，反应生产了碳酸盐，导致聚合物强度降低　。　２．４　水玻璃掺量对抗压强度的影响见图４。　７０　６５　６０　养护时ｌ司／ｈ　图５　养护温度对抗压强度的影响　保持偏高岭土　提高养护温度可以显著提高矿物聚合物的早期　与ＮａＯＨ质量比为７．５：１，水玻璃与抗压强度的关系　抗压强度，这是被公认的。实验中，３０￣Ｃ下，反应速度　慢，养护时间短，反应不充分，强度较低；６０￣Ｃ下，反　应速度大幅提高，试样强度亦快速增大，２ｈ即与常温　下（２０￣Ｃ）７ｄ抗压强度相当；９０￣Ｃ下养护，反应速度进　一ｓｓ　５０　辗４５　４０　步提高，但由于温度过高，水分散失太快，反应不彻　底，导致强度不高；同样，在６０￣Ｃ和９０￣Ｃ下延长养护　时间，试样抗压强度均有所降低，也是该原因。　水玻璃／份数　图４水玻璃掺量对抗压强度和的影响　．．矿物聚合反应的实际过程包含分解、扩散、聚合　３个步骤，即铝硅酸盐矿物颗粒在高浓度碱中溶解并　４６．．　第３３卷第２期　非金属矿　响［Ｊ］．硅酸盐学报，２００８，３６（１）：６１—６４．　２０１０年３月　很快形成凝胶层，经凝固硬化后，分散的铝硅酸盐矿　物颗粒被凝胶层紧密地粘结起来。前期，由于浆料里　面水分含量高，扩散不是影响反应快慢的关键因素。　后期，当水含量减少时，扩散受到影响，导致反应变　慢，因此需要水养条件，当温度过高，水分蒸发太快，　刚刚反应生成的聚合物凝胶层的强度还没有完全稳　定下来就因失水过多而有一定程度的破坏，因此导致　强度下降。　３结论　【７】ＰＤｕｘｓｏｎ，ＳＷＭａｌｌｉｃｏａｔ，ＧＣ　Ｌｕｋｅｙ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆａｌｋａｌｉａｎｄ　Ｓｉ／ＡＩ　ｒａｔｉｏ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｍｅｔａｋａｏｌｉｎ—ｂａｓｅｄ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｓ【Ｊ］．Ｃｏｌｌｏｉｄｓ　ａｎｄ　Ｓｕｒｆａｃｅｓ　Ａ：Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ａｓｐｅｃｔｓ．，　２００７，２９２：８－２０．　［８】侯云芬，王栋民，李俏．养护温度对粉煤灰基矿物聚合物强度影响　的研究　．水泥，２００７（１）：８－１１．　［９］ＪＧＳＶａｎ　Ｊａａｒｓｖｅｌｄ，ＪＳ　ＪＶａｎＤｅｖｅｎｔｅｒ，ＧＣＬｕｋｅｙ．Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｕｒｃｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｆｌｙ　ａｓｈ－ｂａｓｅｄ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，　２００３，５７：１２７２—１２８０．　高岭土的煅烧温度、矿物聚合物制备原料掺比、　【１０］Ｔｉｅｓｏｎｇ　Ｌｉｎ，Ｄｅｃｈａｎｇ　Ｊｉａ，Ｐｅｉｇａｎｇ　Ｈｅ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｉｆｂｅｒ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｎ　ｍｅ—　ｃｈａｒｔｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅ　ｂｅ　ｏｆｓｈｏｒｔ　ｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｇｅｏ－　养护温度等对矿物聚合物材料抗压强度有很大影响。　高岭土煅烧温度从５００－９００￣Ｃ，矿物聚合物的抗压强　度先增大后减小，掺加６００￣Ｃ煅烧高岭土的矿物聚合　物养护７ｄ，抗压强度最大，为８０．５ＭＰａ；随着偏高岭　土、水玻璃、ＮａＯＨ掺量的增大，矿物聚合物抗压强度　亦先增大后减小，其最佳质量配比为７．５：６：１；提高　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｍａｔｉｒｘ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ａ，　２ｏ０８．４９７：１８１—１８５．　【１　１］Ｈｏｎｇｌｉｎｇ　Ｗａｎｇ，Ｈａｉｈｏｎｇ　Ｌｉ，Ｆｅｎｇｙｕａｎ　Ｙａｎ．Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｗｅａｒ　ｏｆ　ｍｅｔａｋａｏｌｉｎｉｔｅ－ｂａｓｅｄ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｉｆｌｌｎｇ　ｉｏｆ　ＰＴＦＥ明．　Ｗｅａｒ，２００５．２５８：１５６２—１５６６．　［１２］丁铸，张德成，王向东．偏高岭土火山灰活性的研究与应用［Ｊ］．硅　酸盐通报，１９９７（４）：５７—６２．　养护温度，可显著提高矿物聚合物的早期强度，６０￣Ｃ　养护２ｈ，矿物聚合物的抗压强度可达７０ＭＰａ以上；但　是在养护缺水的条件下，随着温度的升高或养护时间　的延长，矿物聚合物的抗压强度呈下降趋势。　参考文献：　［１］Ｊ　Ｄａｖｉｄｏｖｉｔｓ．Ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｓ：ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　ｎｅｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］ｌ　ＴｈｅｒｍＡｎａ１．，１９９１，３７（８）：１６３３—１６５６．　【１３］Ｊ　Ｄａｖｉｄｏｖｉｔｓ．Ｇｅｏｐｏｌｍｅｒｓ：Ｍａｎ－ｙＭａｄｅ　ｒｏｃｋ　ｇｅｏｓｎｔｙｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅ—　ｓｕｉｔｉｎｇ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｖｅｒｙ　ｅａｒｌｙ　ｈｉｈ　ｓｇｔｒｅｎｇｔｈ　ｃｅｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｊ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ．，１９９４，１６（２）：９１—１３９．　［１４］Ｊ　Ｄａｖｉｄｏｖｉｔｓ．３０　ｙｅａｒｓ　ｏｆｓｕｃｃｅｓｓｅｓ　ｎｄ　ａｆａｉｌｕｒｅｓ　ｎ　ｉｇｅｏｐｏｌｍｅｒ　ｙａｐｐｌｉｃａｑ－　ｔｉｏｎｓ．Ｍａｒｋｅｔ　ｔｒｅｎｄｓ　ａｎｄ　ｐｏ￣ｎｔｉａｌ　ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓ［Ｒ］．Ｇｅｏｐｏｌｍｅｒｙ　２００２　ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００２，Ｏｃｔｏｂｅｒ２８—２９：１－１４，Ｍｅｌｂｏｕｒｎｅ，ＡＩｌｓｔｒａｌｉａ．　［１５］Ｘｕ　Ｈ，Ｖａｎ　Ｄｅｖｅｎｔｅｒ　Ｊ　Ｓ　Ｊ．Ｔｈｅ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎｏ－ｓｉｌｉｃａｔｅ　ｍｉｎｅｒａｌｓ　．ｈａｔ　Ｊ　Ｍｉｎｅｒ　Ｐｒｏｃｅｓｓ．，２０００（５９）：２４７—２６６．　［１６］ＰＨＡＩＲ　Ｊ　ＶａｎＤＥＶＥＮＴＥＲ　Ｊ　Ｓ　Ｊ．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｉｌｉｃａｔｅ　ａｃｔｉｖａｔｏｒｐＨ　ｏｎ　ｈｅ　ｌｔｅａｃｈｉｎｇ　ｎｄ　ｍａｔａｅｒｉａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ－ｂａｓｅｄ　ｎｏｒｇａｎｉｉｃ　ｐｏｌｙ－　ｆ２］张书政，龚克成．地聚合物［Ｊ］．材料科学与工程学报，２００３，２１（３）：　４３ｌ＿４３６．　［３】Ｚｈａｎｇ　Ｙｕｎｓｈｅｎｇ，Ｓｕｎ　Ｗｅｉ，Ｃｈｅｎ　Ｑｉａｎｌｉ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ｉｍ—　ｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒｓ　ｏｆ　ｓｌａｇ　ｂａｓｅｄ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ［］．Ｊｏｕｒｎａｌｊ　ｏｆ　Ｈａｚａｒｄ－　ｏｔｉｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１４３：２０６－２１３．　ｍｅｒｓ　．Ｍｉｎｅｒａｌｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００１，１４（３）：２８９—３０４．　［１７］Ｖａｎ　Ｊａａｒｓｖｅｌｄ　ＪＧ　Ｓ，ＶａｎＤｅｖｅｎｔｅｒ　Ｊ　Ｓ　Ｊ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅ　ａｌｋａｌｉｍｅｔａｌ　ａｃｔｉ—　ｖａｔｏｒ　ｏｎｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆｆｌｙ　ａｓｈ－ｂａｓｅｄ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｓ［Ｊ］．Ｉｎ－ｄｕｓｔｒｉｌａａｎｄ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｅｍｉｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９９，３８（１１）：３９３２—３９４１．　［４］Ｔ　Ｗ　Ｃｈｅｎｇ，Ｊ　Ｐ　Ｃｈｉｕ．Ｆｉｒｅ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ　ｂｌａｓｔ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｓｌａｇ［Ｊ］．Ｍｉｎｅｒａｌｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００３，１６：２０５－２１０．　［１８］ＸｕＨ，ＶａｎＤｅｖｅｎｔｅｒＪＳ　Ｊ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｌｋａｌｉｍｅｔａｌｓｏｎｔｈｅｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｏ－　ｐｏｌｍｅｒｙｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｉｌｂｉｔｅ／ｋａｏｌｉｎｉｔｅ　ｍｉｘｔｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｉｎｄ　Ｅｎｇ　Ｃｈｅｍ　Ｒｅｓ．，　２００１，４０：３７４９—３７５６．　［５】诸华军，姚晓华，苏东，等．煅烧制度对偏高岭土胶凝活性的影响［Ｊ］．　非金属矿，２００７，３０（３）：６－８．　［６］侯云芬，王栋民，李俏，等．水玻璃性能对粉煤灰基矿物聚合物的影　●行业动态●　天然鳞片石墨的前景　鳞片石墨除了传统的用途，近几年发展最快的是用于锂电池行业　的球形石墨，生产厂家主要分布在深圳、平度、莱西、湛江、洛阳等地。　市场主要是日本、韩国及国内厂家。目前日本年进口球形石墨１５０００ｔ　左右，其中鳞片石墨原料占３０％左右，其它７０％高价值的为人造石墨　原料制成。球形石墨的前景十分乐观，一部手机锂电池大约使用３２　要换成混合动力汽车，而且因为鳞片石墨是天然制品，原料有不可控　制的因素，如果有另外一种更价廉物美、带电时间更长的电池研制成　功，它就会被取代或减少使用，因此，投资兴建球形石墨的厂家一定　要慎重。　另外，日、韩从中国采购球形石墨，但全部的生产、加工、提纯过程　是在中国，球形石墨就是舍碳９９．９８％的微粉提纯石墨，所谓球形就是　用特殊的气流粉碎方式，将石墨有规则的六边形粉碎成不规则的土豆　球形石墨原料、电脑７ｇ、充电器９ｇ，但一部汽车用锂电池可使用球形　石墨２５—３０ｋｇ。　形，提纯仍使用氢氟酸，而氢氟酸的污水处理，目前还没有彻底的解决　办法。从单价上看，球形石墨远高于鳞片石墨，但它仅仅３０￣／￣５０％的　日本有望在２０１２年推广普及将锂电池用于混合动力汽车，这一　好消息让越来越多的国内厂家开始投资扩建生产球形石墨，但需要　提醒的是：目前世界上多个国家都在研究混合动力型汽车，电池也　非局限在石墨原料的锂电池上，全球生产的近７０００万辆汽车并非都　．．成品率以及高污染带来的严重危害和它的价格根本不成比例，如果不　能解决污染问题，生产这种产品的危害比碳排放更可怕。　——本刊编辑部　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