第41卷第9期 第41卷第9期 2013年9月
冯 明等：La0.70Ca0.30–xSrxMnO3薄膜的制备及磁卡效应
· 1175 ·Vol. 41，No. 9 September，2013
硅 酸 盐 学 报
JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY
DOI：10.7521/j.issn.0454–5648.2013.09.02
高强度碱激发地质聚合物的热稳定性
朱国振，汪长安1,2，高 莉2,3 (1. 景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，江西 景德镇 333403；2. 清华大学材料学院，新型陶瓷与
精细工艺国家重点实验室，北京 100084；3. 青海大学机械工程学院，西宁 810016)
摘 要：以偏高岭土、水玻璃、氢氧化钠、去离子水为主要原料，通过碱激发反应制备出地质聚合物，研究了H2O与Al2O3摩尔比(M)对地质聚合物抗压强度的影响，以及地质聚合物在不同煅烧温度保温2 h后的质量变化、线收缩率和微观结构。结果表明：当M = 13.02时，材料的抗压强度达到83.56 MPa；600 ℃之前材料的结构较为稳定，材料具有低的质量损失和线收缩；600 ℃保温2 h后材料的抗压强度和体积密度分别为83.27 MPa和1.34 g/cm3。
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关键词：地质聚合物；抗压强度；热稳定性
中图分类号：TB32 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2013)09–1175–05
网络出版时间：2013–08–29 11:49:04 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2310.TQ.20130829.1149.002.html
Thermal Stability of High Strength Alkali Activated Geopolymers
ZHU Guozhen，WANG Chang′an1,2，GAO Li2,3
(1. School of Materials Science and Engineering, Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333403, Jiangxi, China; 2. State Key
Laboratory of New Ceramics and Fine Processing, School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University,
Beijing 100084, China; 3. School of Mechanical Engineering, Qinghai University, Xining 810016, China)
Abstract: Alkali activated geopolymer materials were prepared with metakaolin, water glass, sodium hydroxide, and deionized water as raw materials. The effect of the mole ratio of H2O to Al2O3 (M) on the compressive strength, mass, linear shrinkage and micro-structure of the geopolymers prepared after calcination at different temperatures for 2 h were investigated. The results show that the compressive strength of the geopolymer is 83.56 MPa at M of 13.02. When calcined at < 600 ℃, the geopolymer structures remain stable, and a low mass loss and linear shrinkage appear. The compressive strength and bulk density of the materials calcined at 600 ℃ for 2 h are 83.27 MPa and 1.34 g/cm3, respectively.
Key words: geopolymer; compressive strength; thermal stability
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地质聚合物(geopolymer)是指以天然矿物或固体废弃物及人工硅铝化合物为原料，通过碱或酸激发反应在常温或稍高于常温下制备得到的硅氧四面体与铝氧四面体三维网络聚合胶凝体[1–2]，其网络基本结构单元为硅铝氧链(—Si—O—Al—O—)、硅铝硅氧链(—Si—O—Al—O—Si—O—)和硅铝二硅氧链(—Si—O—Al—O—Si—O—Si—O—)[3–4]。地质聚合物具有原料价格低廉且储量丰富、能耗低、固化快、强度高，耐高温、耐腐蚀和耐久性强等优良性能，是低
收稿日期：2013–04–02。 修订日期：2013–04–25。 基金项目：国家自然科学基金(51172119)资助项目。 第一作者：朱国振(1988—)，男，硕士研究生。 通信作者：汪长安(1969—)，男，博士，教授。
成本、高性能环保型材料[5–6]。地质聚合物可在低温条件下制备，且工艺简单[7]，既可替代陶瓷和水泥，也可替代有机树脂制备复合水泥等复合材料及复杂制品。目前，国内外主要对其制备工艺(包含硅铝质原料、激活剂和养护条件等因素)、反应机理、性能特点等方面进行研究[8–9]。
地质聚合物的工程应用非常广泛，如用作新型混凝土用水泥、土木工程材料(如快速建设机场跑道)、快速修补材料、优质涂料、工业有毒废渣和核
Received date: 2013–04–02. Revised date: 2013–04–25. First author: ZHU Guozhen (1988–), male, Master candidate. E-mail: guozhenzhu@gmail.com
Correspondent author: WANG Chang′an (1969–), male, Ph.D., Professor. E-mail: wangca@tsinghua.edu.cn
高强度碱激发地质聚合物的热稳定性
