不同硅质材料对水热合成硬硅钙石的影响

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建筑材料硅质材料和钙质材料化学反应-概述说明以及解释

建筑材料硅质材料和钙质材料化学反应-概述说明以及解释1.引言1.1 概述建筑材料在建筑工程中起着至关重要的作用，其中，硅质材料和钙质材料是常见的材料类型之一。

硅质材料主要指的是以硅元素为主要成分的材料，如硅酸盐、硅灰岩等。

而钙质材料则是以钙元素为主要成分的材料，如水泥、石灰石等。

本文将探讨硅质材料和钙质材料在实际应用过程中的化学反应。

通过研究材料的组成和性质，以及它们与水、酸碱等物质的反应特性，我们可以深入了解这些材料在不同环境下的行为和性能变化。

这些研究结果对于建筑材料的应用和发展具有一定的指导意义。

在接下来的正文部分，我们将分别介绍硅质材料和钙质材料的化学反应过程。

针对硅质材料，我们将阐述其组成和性质，以及与水和酸碱的反应机制。

而对于钙质材料，我们将重点探讨其与水、酸碱的化学反应过程，包括反应的产物和影响因素等方面。

最后，本文将总结硅质材料和钙质材料的化学反应特点，并探讨其对建筑材料应用和发展的影响。

同时，我们也会展望未来的研究方向，希望通过进一步的深入研究，能够更好地理解和应用这些材料，并为建筑工程提供更加可靠和优质的材料选择。

通过本文的研究，我们可以更好地了解建筑材料的化学反应过程，为建筑工程的可持续发展和建筑质量的提升提供重要的科学依据。

同时，对于建筑材料的选用和设计也具有一定的借鉴意义。

让我们一起深入研究建筑材料的化学反应，推动建筑领域的创新发展。

1.2 文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三部分。

引言部分主要介绍了本文研究的背景和目的。

首先，概述了建筑材料中的硅质材料和钙质材料的重要性以及它们在建筑领域中的广泛应用。

接着，明确了本文的研究目的，即探讨硅质材料和钙质材料与化学反应之间的关系。

正文部分主要分为硅质材料的化学反应和钙质材料的化学反应两个小节。

硅质材料的化学反应部分首先介绍了硅质材料的组成和性质，包括硅质材料的化学成分以及其在建筑中的应用。

接着，详细探讨了硅质材料与水的反应，包括水对硅质材料的溶解、水合反应以及其对硅质材料性能的影响。

氧氯化锆对纳米直径硬硅钙石纤维制备中的影响

关键词：硬硅钙石；石英粉：氧氯化锆
纳米材料是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，并且被誉为２世纪的新材料ｕ。１
由于纳米纤维具有极大的比表面积，极大的表面积体积比和化学活性，因而使纳米直径硬硅钙
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王英等氧化对米径硅石维备的响坤，：氯锆纳直硬钙纤制中影
◆ 应用研夯 ◆
氧氯化锆对纳米直径硬硅钙石纤维制备中的影响幸
王坤英，李建平，倪文，肖晋宜（北京科技大学土木与环境工程学院，北京１０８０３）０
石具有重要的应用价值。超细直径硬硅钙石纤维（ ≤ １０ｎ）及其中空二次粒子是制备硅酸钙复合纳０ｍ米孔超级绝热材料的中间产品，此外，超细直径硬硅钙石纤维不仅在工程塑料和复合材料领域的应用具有很好的发展前景，而且在促进废水处理，烟气脱硫和为复合材料提供低成本，高性能的基础原料
目石英粉为硅质原料，进行了制备纳米直径硬硅钙石纤维的研究，实验表明，加入适量的添加剂可以制备出直径在１０ｒ以下的硬硅钙石纤维，该法工０ｍｉ
艺简单，成本低，为大批量制备纳米直径硬硅钙石
纤维提供了一定的理论依据。
添加剂选用化学纯Ｃ２８ａ（＾￣９．９ｌ・ＨＯ（Ｂ＞９０，）６
口保温材料与节能技术口２０￣５期０６ｒ第
９
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◆ 应用研穷 ◆

硬硅钙石动态水热法合成及其微观形貌控制

硬硅钙石动态水热法合成及其微观形貌控制郑骥;倪文;肖晋宜【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2008(026)002【摘要】使用粉石英和消石灰为原料,采用动态水热法合成了硬硅钙石,当氧氯化锆添加量Zr/(Ca+Si)=0.02或白炭黑掺量占硅质原料总量12%,保温阶段搅拌速度200rpm时,合成硬硅钙石制品体积密度小于70kg·m-3,达到保温绝热用材料超轻型水平.超轻制品显微分析结果表明,硬硅钙石纳米纤维相互交叉缠绕形成形状规则、大小均匀的球形团聚体,这种二次粒子平均粒径50～80μm,内部中空.形成中空二次粒子微观结构是获得超轻硬硅钙石制品的关键.Zr4+能与Ca2+发生置换反应,非晶质白炭黑比结晶质粉石英有着更高的反应活性,搅拌速度可控制扩散及传质速度,因此可通过调节氧氯化锆用量、白炭黑掺量和保温阶段搅拌速度来调节水热反应速度,从而有利于形成硬硅钙石中空二次粒子的微观结构.【总页数】4页(P161-164)【作者】郑骥;倪文;肖晋宜【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京1000831;北京科技大学土木与环境工程学院,北京1000831;北京科技大学土木与环境工程学院,北京1000831【正文语种】中文【中图分类】TQ170.7【相关文献】1.动态水热法合成硬硅钙石的研究 [J], 梁宏勋;李懋强2.硬硅钙石微观形貌对涂料隔热性能的影响 [J], 刘力;刘飞;曹建新3.动态水热法合成超轻硬硅钙石的研究 [J], 乐红志;王昕;王成玉;张爽;李士明;崔兴志4.水热法合成PbTe微晶及其微观形貌表征 [J], 吕维忠;李金玉;黄旭珊;王小凤;黄希;刘波;罗仲宽5.水热法合成黄铁矿微观形貌和结构的观测与表征 [J], 宋丹;刘佳;黄菲;李光禄;孟林;陈应华;俞浩然;高尚;高文元因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

粉石英和白炭黑作为硅质原料合成硬硅钙石的研究

原料，消石灰作为钙质原料，采用动态水热法合成硬硅钙石，
并对其进行ＸＤ、ＲＩＳＭ表征。Ｒ和Ｅ
分光光度计。利用粉石英合成得到样品记为ＸｎＱ利用白ｏ— ，
炭黑合成得到样品记为ＸｎＣｏ— Ｗ。
１原料与实验
粉石英：Ｏ含量９％，Ｓｉ９中位粒径１ｍ白炭黑：Ｏ含２ｘ；ＩＳｚｉ量９％，３中位粒径４Ｉｘｍ。
ｓｈｒｆｏｏｌｅｙｅｅｙｋｎｌｅｉｏｏｌｔｃｕｅｈｗｖｒｆｅｃｒｏｈｔｆｒｕｒｓｌｕｔｔｃｅｅｓｌｐｅｅｏｎｔｔｉｄｄｂｏｉｔｓｆｌｗｓｕｔｒ，ｏｅｅ，ｒｈａｂｎｗｉｂｏｓｙｔｓｓｋｄｄｎｅｙｘｉｌｉｈｏｒｏｔ
新建鲦
粉石英和白炭黑作为硅质原料合成硬硅钙石的研究
郑骥，文，倪肖晋宜，文波王
（京科技大学，北北京１０８）００３
摘要：利用粉石英和白炭黑作为硅质原料，采用动态水热法合成了硬硅钙石，成型后的制品体积质量分别为１３２
ｋ／３４ｋ／ｇｍ和７ｇｍ。硅质原料的反应活性对合成硬硅钙石的结晶程度和聚集形态均有显著影响。由粉石英制备的硬硅钙石二次粒子球具有中空结构，白炭黑对应样品则以纤维聚集成的块体为主，球差。白炭黑合成的硬硅钙石硅而成氧骨架晶格有序度较低，晶胞也较小。

超轻硬硅钙石型硅酸钙绝热材料制备技术国内外研究现状(1)

!901’ ":!*1’ &’’ ,!!!!!1’ , ""’51 ; 式中 #!—煅烧温度， ,； " —煅烧时间， ;。
久保和彦等研究认为石灰乳的沉降体积对硬硅钙石质量影响较大，制备硬硅钙石所使用石灰乳的沉降容积必须超过 /1 7< ，沉降容积在 /1 7< 以上的石灰乳具有极好的分散性。使用没有达到 /1 7< 沉降容积的石灰乳无法生成低密
石产品。该产品强度较高、具不燃性 +可用作墙体材料
,-./-01
。
-23
工艺流程上的改变传统制备超轻硬硅钙石使用 456 7 896: ; 摩尔比 <=$2>?-2!
的配比，然后在高压釜中进行动态水热反应。但是此方法制备得到的超轻硬硅钙石具有耐热性较差、机械强度不高的缺点。为解决这个问题，目前国际上出现了 : 种新的工艺：工艺一：将钙质原料分段加入。首先第一段反应 456 7 反应温度在 -3$":$$ A ，反应 &"-$ B 896:@ 摩尔比 <$2. 以下，后，逐步加入石灰质原料使得最终 456 7 896:@ 摩尔比 <=$2>? 在 -C$?:&$ A再反应 !?-! B，这样生成的硬硅钙石结晶 -2!，好，比表面积高
!"6
外加剂的影响日本在制备超轻硬硅钙石绝热制品过程中采用的很重
要的技术就是添加外加剂。为生成良好的超轻硬硅钙石制品首先必须限制原料中带入不利于硬硅钙石生成的离子 ?@*:、使 BC*: （（摩 A<6:。研究表明 - 在原料中加入 BC*:， D #$*::BE/:） F+5+/ .!!2 尔比）同时有报道在原 - 有利于硬硅钙石纤维晶体的生长，料中加入适当的 #$#<* 同样有利于硬硅钙石晶体的发育 .!*2。潘群雄认为使用合适的外加剂如水玻璃、硬硅钙石晶种作为外加剂可以促进凝胶化和提高料浆的反应率，提高了料浆反应体积和悬浮性、压制性能；使用非晶态二氧化硅为硅质原料，可以提高反应活性，提高结晶度 .!62。倪文等认为在配料时加入适量 *#$ ・ BE%* 可以促进硬硅钙石二次粒子的形成 .!/2。目前日本有 * 种技术应该引起硅酸钙行业科技人员以及生产厂家的注意。技术一：利用发泡剂制备超轻硬硅钙石制品。首先按照普通硬硅钙石的生产技术配制待反应浆料，在浆料中加入（钙质与硅质原料总和的质量比）的蛋白质发泡剂， +51(G*( 然后将配好的浆料放入高压釜加热使之 * ; 内达到 *!3 , ，保温几小时后降温，取出料浆，加入增强纤维，压制干燥，制得产品。注意反应过程中为防止气泡的破灭必须改变搅拌制度，即升、降温阶段要求慢速搅拌（1+G&+ C H 7EI ），保温时停该方法制备的硬硅钙石止搅拌，而代之以高压釜体的震动 .!12。最低密度可达 6+G1+ J@ H 76。技术二：加入高分子化合物制备超轻硬硅钙石制品。首

硬硅钙石型硅酸钙对涂料绝热性能的影响

２．２．３涂层的热导率
图５为热线法测量固体热导率的装置图。
ｆｒⅡ
＋一Ｉ：＋一Ⅱ；‘－ｍ
图６３次测量对应的ｈ一△７＇曲线
Ｆｉｇ．６ＴｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＩｎｔ一△Ｔｃａｒｅｏｆｔｈｒｅｅ—ｔｉｍｅｍｅａｓｕｒｉｎｇ
图６中，ＫＩ＝Ｏ．７３，Ｋ¨＝０．４６，ＫⅢ＝０．５６，代入式（１）得：
将碳酸钙原料在１０００℃下煅烧４ｈ所得的ＣａＯ在７０℃、ｌＯ倍质量水中消解、陈化４ｄ所得的Ｃａ（ＯＨ）：与硅胶按ｎ（Ｃａ２＋）：ｎ（Ｓｉ“）＝１．０５：１混合，用４０倍质量的水配成料浆放入高压釜中，加入适量ＣＴＡＢ，以平均２。Ｃ／ｍｉｎ的速度加热到２２０℃，保温一定时间后自然冷却，取出料浆，过滤，干燥。
ｃｏａｔｉｎｇ
黼级面丽堂鬻但Ｌ丽一
。Ｈ一０级
５
５
６．５
火Ｈ一６０级
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９
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恫Ｈ一１２０级
１３
１３
１４
Ｈ一０级
５
５
６．５
表Ｈ一６０级
１０
９
１０
Ｈ—ｉ２０级
１５
１５
注：ＬＬＯＹＤ’Ｓ一劳埃德船级社；ＡＢＳ一美国船级社。
表７为自制样品与国外同类产品机械性能和耐候性的对比。从表７中可以看出环氧膨胀犁防火涂料具有突出的附着力、机械强度和户外使用性能；本研究开发的无溶剂环氧膨胀型防火涂料性能基本达到进口产品水平。
２．２硬硅钙石涂层的性能
２．２．１涂层的外观图３为涂层外观比较，左侧为未刷涂料的瓷砖，右侧表面涂
刷了一层添加硬硅钙石的涂料。图中界线分明，涂膜外观均匀，固化后没有任何裂纹，不掉粉。说明涂刷后成膜较好，附着力强。
２．２．２涂层的绝热性能分析涂有未加硬硅钙石（曲线１）与添加硬硅钙石（曲线２）涂

钢渣的膨胀破坏与抑制

1995年8月7日收到。

通讯联系人:肖琪仲,国家建材局合肥水泥研究设计院,合肥　230051。

作者在此对协助本试验工作的西南工学院钱光人同志表示衷心感谢。

　第24卷第6期硅　酸　盐　学　报V o l 124,N o 16 1996年12月JOU RNAL O F TH E CH I N ESE CERAM I C SOC IET YD ecem ber ,1996　钢渣的膨胀破坏与抑制肖　琪　仲(国家建材局合肥水泥研究设计院)摘　要　利用XRD ,D T G 等分析方法研究了不同类型钢渣在各种水热条件下的水化产物及其膨胀性,并探讨了抑制钢渣膨胀的方法。

实验结果表明:钢渣经水热处理后普遍有膨胀现象,其强度也不高;加入硅质材料可以降低钢渣的C S 比,使水化产物中的硬硅钙石含量增加,耐压强度提高;Si O 2和M gO 在高温高压水热条件下可生成稳定的含镁水化物,阻碍方镁石的继续水化;砂的存在能够有效地抑制钢渣在水热处理过程中产生的膨胀。

本工作可为开发钢渣基油井水泥及地热井材料提供一些理论方面的依据。

关键词　水热条件,水化产物,钢渣 RO 相的稳定性与钢渣膨胀性是长期未能得到妥善解决的难题。

唐明述[1]认为:RO 相是不膨胀的,高温高压也不能促其水化。

而叶贡欣[2]认为:RO 相可以根据Km =M gO(FeO +M nO )分为两种,Km >1的属于方镁石固溶体,要引起膨胀;Km <1的属于方铁矿固溶体,这种RO 相不会膨胀。

另有资料[3]介绍:当RO 相中固溶M nO 达到一定程度后,可以抑制其膨胀。

纯钢渣经粉磨、成型、水热处理后,其抗压强度仅在10M Pa 左右,并有不同程度的膨胀,而钢渣砂混合物在同样的条件下,其强度可以达到30～70M Pa ,最高的可达90M Pa ,其膨胀也得到抑制。

本工作即为探讨钢渣的膨胀原因和抑制机理,以期更好地利用钢渣研制油井及地热井胶凝材料。

1　钢渣的化学成份与矿物组成1.1　钢渣的化学成份主要有:CaO ,Si O 2,FeO ,Fe 2O 3,A l 2O 3,M gO ,P 2O 5,f CaO 。

硬硅钙石微观形貌对涂料隔热性能的影响

采用日本电子公司ＪＭ６９ＬＳ一４０Ｖ扫描电子显微镜对不同
．
ｈｄｏｈｒａｓｎｈｓｓｈｌｉｇｔｙｒｔｅｍｌｙｔｅｉｏｄｎｉｍｅ，ｏｅｅ—ｄｓｅｉｎｐｏｅｓｕｌａｏｉｉｐｒｉｎｔｍｅｆｅｔｎｈｅｏｄｒａｔｌｉｅａｄｐｗｄｒｒｉｐｒｏｒｃｓ，ｔｓｎｃｄｓｅｏｉａｃｉｇｔｅｓｃｎａｙｐｒｉｅｓｚｎｓｒｓｃｓｒｃｕｅｃｍｐｅｅｅｓｏｈｏｏｌｔｒｔｄｅ．Ｔｅｍａｎｕａｉｎｐｒｏａｃｈｏｔｎｓｔｓｅｄｔｅｒｌｔｏｅｗｅｎｔｕｔｒｏｌｔｎｓｆｔｅｘｎｔｅｗｅｅｓｕｉｄｈｒｌｉｓｌｔｏｅｆｒｎｅｏｔｅｃａｉｇｗａｅｔｄａｈｅａｉｎｂｔｅｉｍｆｎ
关键词：硬硅钙石；隔热涂料；隔热性能
中图分类号：Ｑ３．Ｔ６０７
文献标识码：Ａ
文章编号：０１７２２１）２０７ — ４１０ — ０Ｘ（０１１— ０４０
Ｉｐｃｆｏｏｌｅｍｏｐｏｏｙｏｅｔｉｓｌｔｏｅｆｒａｃｆｃａｎｍａｔｏｎｔｔｒｈｌｇｎｔｈａ－ｎｕａｎｐｒｏｍｎｅｏｏｔｇｘｉｈｅｉｉ
基金项目：卅Ｉ科学技术基金项目（科合Ｊ［０８２２）贵省黔字２０］０４

搅拌对动态水热合成硬硅钙石二次粒子形貌的影响

关键词
硬硅钙石
搅拌
动态水热合成
二次粒子
ＥｆｅｔｆｉｔｎｏｏｐｏｏｙｏｏｏｌｅＳｃｎａｙＰｒｉｌｓｉｎｍｉｄｏｈｒａｒｃｓｆｃｓｏｔｉｎＭｒｈｌｇｆｎｔｔｅｏｄｒａｔｅｎＤｙａｃＨｙｒｔｅｍｌｏｅｓＡｇａｏＸｉｃＰ
肖晋宜倪文王坤英陈德平刘凤梅
１０８）００３（北京科技大学土木与环境工程学院，北京
摘要
研究了搅拌制度对动态水热合成硬硅钙石二次粒子的影响，包括硬硅钙石纤维结晶生长情况、二次粒子尺寸大小及形状、粒
度分布以及ｃＳＨ．．凝胶含量等结果表明，搅拌对上述性质的影响非常显著，并且进一步影响硬硅钙石制品的干燥收缩率及体积密度。
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第３卷第４０期２０年７０７月
非金属矿
ＮＯ・ｅａｌｃＭｉｅｎＭｔｌｎｓｉ
Ｖｂ．０ＮＯ４１．３Ｊｌ，０７ｕｙ２０
搅拌对动态水热合成硬硅钙石二次粒子形貌的影响木
１实成球形团聚体，而２】
是聚集成絮片状【。因此，在硬硅钙石的动态水热
合成中，搅拌对形成球形颗粒起着决定性的作用。
近年来，硬硅钙石型保温材料的发展趋势是超
轻化（体积密度 ≤ １０ｇｍ）】产这类材料的关３ｋ／口。生
型时，表面纤维咬合在一起，从而保证制品具有一
烧的工业石灰（ａ％＞４。石灰在８＂、１倍质ＣＯ９％）０Ｃ０

片状硬硅钙石结构的原因

片状硬硅钙石结构的原因1.引言1.1 概述概述部分的内容可以根据片状硬硅钙石的结构特点和形成原因进行介绍。

以下是一种可能的写作方式：概述片状硬硅钙石是一种特殊的矿石结构，其特点在于呈现出明显的片状形态。

这样的结构在地质学和材料科学领域引起了广泛的关注和研究。

本文旨在探讨片状硬硅钙石结构形成的原因，并总结其结构特点。

片状硬硅钙石的形成原因尚未完全清楚，但研究表明多种因素可能参与其中。

其中之一是物理和化学条件的影响。

在特定的地质过程中，包括高温和高压的条件下，硅、钙和其他元素可能在特定的环境下聚集并形成片状硬硅钙石结构。

此外，流体和溶液的运移和沉淀也可能在形成过程中发挥重要作用。

除了物理和化学条件，地质历史也对片状硬硅钙石的结构产生影响。

地质历史包括地壳运动、岩浆活动以及地质时间尺度上的演变。

这些历史事件可能导致物质的重新排列和转变，从而促使片状硬硅钙石的形成。

片状硬硅钙石不仅在地质学中具有重要意义，而且对材料科学和工程领域也有潜在的应用价值。

理解片状硬硅钙石结构的形成原因有助于我们对这种矿石的成因和特性有更深入的认识，为相关领域的研究和开发提供了新的思路和方向。

接下来的章节将重点介绍片状硬硅钙石的结构特点和形成原因。

在结论部分，我们将对片状硬硅钙石结构的原因进行总结，并展望其进一步研究的方向。

通过对片状硬硅钙石的深入研究，我们可以更好地理解地质和材料科学中的相关现象，并为相关领域的科学研究和实践应用提供更好的依据。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文将按照以下结构展开讨论：1. 引言：首先，在引言部分，我们将概述片状硬硅钙石的研究背景和重要性，明确本文的研究目的和意义。

2. 正文：接下来，在正文部分，我们将首先描述片状硬硅钙石的结构特点，包括其形状、大小、表面形貌等方面的特征。

然后，我们将详细探讨片状硬硅钙石的形成原因，包括其物理化学性质对结构形态的影响、晶体生长机制等方面的内容。

不同硅质原料水热合成水化硅酸钙物相及其反应效率的研究

第42卷第3期2023年3月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.3March,2023不同硅质原料水热合成水化硅酸钙物相及其反应效率的研究刘㊀志1,任子杰1,2,高惠民1,2,王㊀康1,宋昱晗1,2,管俊芳1,2(1.武汉理工大学资源与环境学院,武汉㊀430070;2.矿物资源与环境湖北省重点实验室,武汉㊀430070)摘要:为探究不同硅质原料对水热合成水化硅酸钙物相的影响,研究了温度和硅钙比对产物的影响㊂采用X 射线衍射(XRD)分析了水化硅酸钙物相,并探究了不同硅质原料与Ca(OH)2的反应效率㊂结果表明,不同硅质原料与Ca(OH)2的反应效率由高到低依次为硅藻土㊁石英㊁珍珠岩;在硅藻土-石灰体系中,硅藻土中非晶态二氧化硅的Si O 更易被破坏,具有不稳定性,致使硅藻土反应效率更高㊂在石英-石灰体系中,随着钙硅比的提高,空气中的CO 2参与反应,生成碳硅钙石与片柱钙石,且托贝莫来石与硬硅钙石会逐渐消失,通过合理调控硅钙比和水热温度可有效地控制反应产物,这对于不同硅质原料的选择㊁水热合成水化硅酸钙中产物的控制及水热合成水化硅酸钙应用领域具有重大意义㊂关键词:水化硅酸钙;石英;硅藻土;珍珠岩;硅钙比;温度中图分类号:TQ172.1㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)03-0854-07Hydrothermal Synthesis of Calcium Silicate Hydrate from Different Siliceous Materials and Its Reaction EfficiencyLIU Zhi 1,REN Zijie 1,2,GAO Huimin 1,2,WANG Kang 1,SONG Yuhan 1,2,GUAN Junfang 1,2(1.School of Resources and Environmental Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China;2.Hubei Key Laboratory of Mineral Resources Processing and Environment,Wuhan 430070,China)Abstract :In order to explore the effects of different siliceous materials on the phase of calcium silicate hydrate synthesized by hydrothermal method,the effects of temperature and silicon-to-calcium ratio on the product were studied.The phase of calcium silicate hydrate was analyzed by X-ray diffraction (XRD),and the reaction efficiency of different siliceous raw materials with Ca(OH)2was investigated.The results show that the reaction efficiency of different siliceous raw materials with Ca (OH)2from high to low is diatomite,quartz and perlite.In the diatomite-lime system,the amorphous silicon dioxide Si O in diatomite is easier to be destroyed,and it has instability,resulting in higher reaction efficiency of diatomite.In the quartz-lime system,with the increase of silicon-to-calcium ratio,CO 2in the air can participate in the reaction to generate tilleyite and scawtite,while tobermorite and xonotlite gradually disappear.The reaction product can be effectively controlled by reasonably adjusting the silicon-to-calcium ratio and hydrothermal temperature.This is of great significance to the selection of different siliceous raw materials,the control of products of calcium silicate hydrate and the application field of calcium silicate hydrate synthesized by hydrothermal method.Key words :calcium silicate hydrate;quartz;diatomite;perlite;silicon-to-calcium ratio;temperature收稿日期:2022-10-07;修订日期:2022-11-25基金项目:科技部重点研发计划(2020YFC1909605)作者简介:刘㊀志(1997 ),男,硕士研究生㊂主要从事非金属矿提纯的研究㊂E-mail:1046177354@通信作者:任子杰,博士,副教授㊂E-mail:renzijie@ 0㊀引㊀言硅酸钙是由不同比例的氧化钙(CaO)和二氧化硅(SiO 2)组成的化合物[1],其结构范围广,从弱结晶态到近乎无定形均有,具有可变的化学计量㊁化学成分和性质[2-3],且具有轻质㊁耐火㊁导热系数低㊁强度高㊁物理第3期刘㊀志等:不同硅质原料水热合成水化硅酸钙物相及其反应效率的研究855㊀吸水率高等特点[4],广泛应用于建筑㊁造纸㊁橡胶㊁保温材料等领域[5-8]㊂在建筑行业中,硅酸钙作为新型建筑材料正逐步取代石膏板和石棉水泥[9]㊂水化硅酸钙(C-S-H)体系复杂多变,有30多种稳定相[10],且不同的相在胶体域中的范德华力不同,所以C-S-H 相的类型对最终产物的强度发展起着至关重要的作用[11]㊂Ogur 等[12]发现采用水热合成的硬硅钙石作为原材料可增大3D 打印悬浮支架的孔隙率,并使强度达到0.9MPa㊂Jiang 等[13]利用硅灰水化合成的C-S-H 凝胶填充水泥间孔隙,提高了材料强度㊂Chen 等[5]在制备硅酸钙板的过程中发现,托贝莫来石的结晶度越高,板材的性能越好㊂Zhan 等[14]研究发现网状的C-S-H 有利于提高硅酸钙板的吸水率,且可降低导热系数㊂生产C-S-H 所采用的SiO 2原料多样,如石英[8]㊁纳米SiO 2[15]㊁气态SiO 2[16]㊁白炭黑[17]等㊂矿物作为硅质原料具有储量大㊁来源稳定㊁价格低廉等优点,但用其作原料合成C-S-H 的研究较少㊂然而矿物成分复杂,对水热合成C-S-H 时影响因素较多,因此探究不同矿物作硅质原料对合成C-S-H 尤为重要㊂本文通过水热合成法[18]探究了在石英㊁硅藻土㊁珍珠岩与Ca(OH)2生成C-S-H 过程中温度和钙硅比(C /S,摩尔比)对生成硅酸钙物相的影响,并对比了其反应效率,为合成C-S-H 中硅质原料的选择提供了依据和参考㊂1㊀实㊀验1.1㊀试验原料试验选取的硅质原料分别为石英㊁硅藻土㊁珍珠岩,均为非黏土类矿物,具有来源广泛㊁SiO 2含量差异较大等特点;试验选取的钙质原料为消石灰;石英砂取自内蒙古某公司,粒度小于74μm;硅藻土取自吉林长白某公司,粒度均小于74μm;珍珠岩为市售产品,粒度小于74μm㊂所用消石灰由内蒙古某公司提供㊂试验原料的物相组成见图1㊂图1㊀石英㊁硅藻土㊁珍珠岩与消石灰的XRD 谱Fig.1㊀XRD patterns of quartz,diatomite,perlite and slaked lime 通过X 射线荧光分析其化学成分,石英㊁硅藻土及珍珠岩的化学成分见表1㊂EDTA 容量法[19]测定消石856㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷灰中有效CaO 质量分数为70%,即Ca(OH)2含量为92.5%㊂表1㊀硅藻土和珍珠岩的化学成分Table 1㊀Chemical composition of diatomite and pearliteCompositionMassfraction /%Na 2O MgO Al 2O 3SiO 2K 2O CaO TiO 2Fe 2O 3Loss on ignition Quartz 0.020.010.1899.590.05 0.020.13Diatomite 0.210.36 3.3486.430.420.230.18 1.017.77Perlite 2.910.2713.271.814.750.910.090.625.24图2㊀硅质原料粒度组成Fig.2㊀Particle size composition of siliceous raw materials1.2㊀试验过程与试验装置使用电子天平称取设定质量比的石英㊁硅藻土和珍珠岩,将其与消石灰混合后用研钵研磨30min 至混匀㊂按固液质量比为2ʒ5向物料中加入自来水,放入水热釜中㊂将水热釜放入烘箱中反应8h,待冷却至室温后取出水热釜中物料,在105ħ环境下烘至恒重后,使用单头研磨机将物料研磨,并采用标准筛筛分至74μm 下制样检测,采用BT-9300S 型激光粒度分析仪进行测试分析,其粒度组成如图2所示㊂设定试验温度分别为140㊁150㊁160㊁170㊁180㊁190ħ㊂不同硅质原料的硅钙摩尔比(C /S)见表2㊂表2㊀不同硅质原料的硅钙比Table 2㊀C /S ratio of different siliceous raw materialsRaw materialC /S ratio Quartz 0.680.97 1.26 1.55Diatomite 0.670.90 1.12 1.34Perlite 0.540.81 1.07 1.352㊀结果与讨论2.1㊀石英砂与Ca (OH )2反应2.1.1㊀温度对反应产物的影响将石英和Ca(OH)2按照C /S 比为0.97配制后,在不同温度下水热合成的硅酸钙XRD 谱如图3(a)所示㊂由图3(a)可知:在140ħ温度下,石英砂与Ca(OH)2已经发生了反应,生成了托贝莫来石(Ca 5Si 6O 16(OH)2㊃4H 2O)和弱结晶态的Ⅰ型水化硅酸钙(C-S-H(Ⅰ)),还有少量石英和Ca(OH)2未发生反应;在150ħ下,石英和Ca(OH)2的衍射峰强度进一步减小,托贝莫来石和C-S-H(Ⅰ)的衍射峰强度越来越强,说明在相同水热时间下,托贝莫来石和C-S-H(Ⅰ)在150ħ的水热环境下比在140ħ时生长得更快;当水热温度高于150ħ后,随着温度的升高,托贝莫来石的衍射峰强度呈减弱趋势,硬硅钙石(Ca 6Si 6O 17(OH)2)的衍射峰强度越来越强,水热产物更倾向于生成硬硅钙石[20],说明温度的升高可以促进反应的进行及晶体的生长㊂同时,也说明硬硅钙石结晶温度高于托贝莫来石,且受温度影响很大,在150~170ħ,温度越高,其结晶度越高,也更加稳定㊂2.1.2㊀C /S 比对反应产物的影响在160ħ水热环境下,石英和Ca(OH)2按照不同C /S 比水热合成的产物XRD 谱如3(b)所示㊂可知,当C /S 比为0.68时,水热产物中只有石英和托贝莫来石相㊂石英相的存在说明石英并未完全参与反应,托贝莫来石相的衍射峰较为尖锐,结晶良好㊂增加C /S 比为0.97后,托贝莫来石衍射峰强度开始减弱,硬硅钙石相开始生成㊂继续增加C /S 比到1.26,托贝莫来石的衍射峰强度进一步减弱,硬硅钙石的衍射峰消失,第3期刘㊀志等:不同硅质原料水热合成水化硅酸钙物相及其反应效率的研究857㊀出现了大量的碳硅钙石(Ca 5Si 2O 7(CO 3)2)㊂碳酸根的存在是因为水热釜中存在CO 2气体参与了反应,继续增加C /S 比到1.55,托贝莫来石和硬硅钙石的衍射峰均未出现,但出现了片柱钙石(Ca 7Si 6O 18CO 3(H 2O))的衍射峰㊂通过XRD 谱分析可知,合理的C /S 比可加快反应,并能有效控制石英砂与Ca(OH)2的反应产物类型㊂图3㊀石英砂与Ca(OH)2在不同的反应温度和C /S 比下反应产物的XRD 谱Fig.3㊀XRD patterns of reaction products of quartz sand and Ca(OH)2at different reaction temperatures and C /S ratio 2.2㊀硅藻土与Ca (OH )2反应2.2.1㊀温度对反应产物的影响将硅藻土与Ca (OH)2按照C /S 比为1.12混合,在不同温度下对反应产物的影响见图4(a)㊂由图4(a)可知:在140ħ下,硅藻土与Ca(OH)2主要反应产物为C-S-H(Ⅰ),同时有少量的托贝莫来石生成;当水热温度提升到160ħ后,C-S-H(Ⅰ)的衍射峰消失,硬硅钙石物相开始生成㊂尽管在160ħ水热温度下生成的托贝莫来石含量较少,但是与其他水热温度下相比,160ħ水热温度下托贝莫来石衍射峰强度较高,其结晶度较好,说明在硅藻土与Ca(OH)2的水热反应体系中,托贝莫来石最佳生成温度为160ħ㊂当水热温度超过170ħ后,反应产物全部为硬硅钙石㊂温度越高,硬硅钙石的衍射峰越尖锐,说明温度越高,硬硅钙石的结晶越好㊂2.2.2㊀C /S 比对反应产物的影响由硅藻土和Ca(OH)2在160ħ水热环境下按照不同C /S 比水热合成的产物XRD 谱如图4(b)所示㊂由图4(b)可知,硅藻土与Ca(OH)2在不同C /S 比下的反应产物差异较大㊂在C /S 比为0.67时,反应产物为弱结晶态的C-S-H(Ⅰ);升高C /S 比至0.90时,反应产物为托贝莫来石和硬硅钙石的混合物;继续升高C /S 比到1.12,反应产物主要为硬硅钙石,并含有少量的托贝莫来石;当C /S 比达到1.34时,反应产物又成为了非晶态的C-S-H(Ⅰ)㊂图4㊀硅藻土与Ca(OH)2在不同的反应温度和C /S 比下反应产物的XRD 谱Fig.4㊀XRD patterns of reaction products diatomite and Ca(OH)2at different reaction temperatures and C /S ratio858㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷对比图4(b)与图3(b)可知,当硅藻土与Ca(OH)2的C /S 比为0.67时,反应产物为C-S-H(Ⅰ),是因为硅藻土具有较大的比表面积,活性二氧化硅较多,反应速度较快,可迅速将体系中的钙消耗完全,但此时还不足以结晶成为托贝莫来石或硬硅钙石的晶质物相㊂而在石英-石灰反应体系中,石英尚未反应完全,表明硅藻土中的二氧化硅反应效率更高㊂当C /S 比为0.90时,反应产物为托贝莫来石和硬硅钙石的混合物,硬硅钙石的产生可能是因为此时体系中的钙已经过量,在结晶成为托贝莫来石后,剩余的钙离子继续参加反应,生成了硬硅钙石㊂当C /S 比继续增加到1.12时,反应产物中托贝莫来石含量进一步减少,大部分为硬硅钙石,还可以观察到剩余的Ca(OH)2物相,说明体系中Ca(OH)2已经过量,更有利于硬硅钙石的生成㊂继续增加C /S 比到1.34,反应产物中主要物相为C-S-H(Ⅰ),此刻的C-S-H(Ⅰ)中的钙元素的含量一定高于C /S 比为0.67时生成的C-S-H(Ⅰ)中的钙元素含量㊂2.3㊀珍珠岩与Ca (OH )2反应2.3.1㊀温度对反应产物的影响将珍珠岩粉末与Ca (OH)2按照C /S 比为1.35的比例混合,在不同温度下对反应产物的影响见图5(a)㊂由图5(a)可知:在170ħ的水热环境下,珍珠岩与Ca(OH)2未发生反应,大部分Ca(OH)2转化为CaCO 3;当水热温度达到180ħ后,反应产物中出现了托贝莫来石相,而在石英-石灰体系和硅藻土-石灰体系中,在140ħ下产生了托贝莫来石相,说明珍珠岩与Ca(OH)2的反应效率低于另外两种硅质原料;当水热温度达到190ħ后,托贝莫来石衍射峰更加尖锐,说明此时更有利于托贝莫来石的形成㊂由硬硅钙石的化学结构式为Ca 6(Si 6O 17)(OH)2可知,生成硬硅钙石的最佳C /S 比为1㊂在C /S 比为1.35时,140~190ħ水热温度阶段中,珍珠岩与Ca(OH)2的反应产物中未发现有硬硅钙石相的生成,此时的C /S 比要远远大于生成硬硅钙石的理论C /S 比㊂因此,未生成硬硅钙石的原因可能不是C /S 比过低,而是生成硬硅钙石需要的水热温度更高,在190ħ的水热环境下还不足以让珍珠岩与Ca(OH)2反应生成硬硅钙石㊂2.3.2㊀C /S 比对反应产物的影响珍珠岩与Ca(OH)2体系在190ħ水热环境下按照不同C /S 比水热合成的XRD 谱如图5(b)所示㊂由图5(b)可知,随着C /S 比的增加,托贝莫来石的含量减少,结晶度变差,说明在190ħ的水热环境下,C /S 比越低,越有利于生成托贝莫来石,但为了使反应体系中的SiO 2全部参加反应,C /S 比不能过低,应当按照生成托贝莫来石的理论C /S 比0.83来配制珍珠岩与Ca(OH)2㊂当C /S 比为0.81时,反应产物中出现了黑柱石(CaFe 2FeSi 2O 8(OH)),说明珍珠岩的杂质元素Fe 参与了反应,而且C /S 比越高,其衍射峰越尖锐,越有利于黑柱石的形成㊂图5㊀珍珠岩与Ca(OH)2在不同的反应温度和C /S 比下反应产物的XRD 谱Fig.5㊀XRD patterns of reaction products of perlite and Ca(OH)2at different reaction temperatures and C /S ratio 2.4㊀不同硅质材料对比分析分别将石英㊁硅藻土㊁珍珠岩与Ca(OH)2在不同水热温度下反应产物进行对比分析,结果如图6所示㊂由图6可知,在140ħ水热环境下,石英-石灰体系和硅藻土-石灰体系中均产生了托贝莫来石相和C-S-H(I),第3期刘㊀志等:不同硅质原料水热合成水化硅酸钙物相及其反应效率的研究859㊀而珍珠岩-石灰体系在180ħ水热温度下才产生托贝莫来石相,说明硅藻土和石英中SiO 2反应效率高于珍珠岩㊂在不同C /S 比试验条件中,不同类型的硅质原料与Ca(OH)2的反应大不相同㊂在石英-石灰体系中,随着C /S 比的增加,反应釜中的CO 2参与反应,产生了碳硅钙石与片柱钙石㊂在硅藻土-石灰体系中,随着C /S 比的增加,托贝莫来石与硬硅钙石含量逐步减少,反应产物的物相主要是C-S-H(Ⅰ),且此刻的C-S-H(Ⅰ)中的钙元素的含量一定高于C /S 比为0.67时生成的C-S-H(Ⅰ)中的钙元素含量㊂图7为不同硅质原料反应效率对比,可知硅藻土㊁石英㊁珍珠岩与Ca(OH)2的反应效率依次降低㊂SiO 2与Ca(OH)2的反应效率受多方面影响:如SiO 2的粒度越细,其活性越好[21];比表面积越大,其吸附接触面越大,反应活性越好等㊂结合硅藻土㊁石英㊁珍珠岩的矿物特性分析,硅藻土反应效率最高的原因是硅藻土是非晶态的SiO 2,其内部硅氧排列不规则,具有不稳定性[22],Si O 易被钙离子打断,且在粒度相近情况下,比表面积越大其活性越高㊂珍珠岩同属非晶态SiO 2,但SiO 2含量低,且含大量的K 2O㊁Na 2O㊁Al 2O 3等,在不规则的硅氧环中可平衡电价[23],形成稳定的硅酸铝钾㊁硅酸铝钠等,且Al 2O 3的存在会明显阻碍水化硅酸钙的形成,而珍珠岩中Al 2O 3含量最高,因此反应效率最低㊂图6㊀不同硅质原料在不同水热温度下的反应产物Fig.6㊀Reaction products of different siliceous raw materials at different hydrothermaltemperatures 图7㊀不同硅质原料反应效率对比Fig.7㊀Comparison of reaction efficiency of different siliceous raw materials 3㊀结㊀论1)在石英-石灰体系中,随着硅钙比的提高,空气中的CO 2可参与反应,生成碳硅钙石与片柱钙石,且托贝莫来石与硬硅钙石会逐渐消失,因此通过合理地控制硅钙比和水热温度可有效控制其反应产物㊂2)不同硅质原料与Ca(OH)2的反应效率由强到弱依次为硅藻土㊁石英㊁珍珠岩,其主要原因为不同硅质原料中SiO 2含量不同,导致反应效率和产物不同㊂3)在硅藻土㊁石英㊁珍珠岩与Ca(OH)2反应体系中,非晶态的二氧化硅中Si O 更易被破坏,且具有不稳定性,使硅藻土具有更高的反应效率㊂而珍珠岩中具有较低的二氧化硅含量及大量的K 2O㊁Na 2O㊁Al 2O 3在硅氧环中平衡电价,故反应效率较低㊂参考文献[1]㊀GREENBERG S A,CHANG T N.Investigation of the colloidal hydrated calcium silicates.II.Solubility relationships in the calcium oxide-silica-water system at 25ʎ[J].The Journal of Physical Chemistry,1965,69(1):182-188.[2]㊀SHAW S.Dehydration /recrystallization mechanisms,energetics,and kinetics of hydrated calcium silicate minerals:an in situ TGA /DSC andsynchrotron radiation SAXS /WAXS study[J].Chemical Geology,2000,167(1/2):141-159.[3]㊀THOMAS J J.Effects of decalcification on the microstructure and surface area of cement and tricalcium 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钙硅原料对水热合成纳米硬硅钙石纤维的影响

钙硅原料对水热合成纳米硬硅钙石纤维的影响佚名【摘要】采用动态水热合成法制备了纳米硬硅钙石纤维,研究了石灰活性和石英粒度对硬硅钙石纤维合成过程的影响规律,同时,采用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对硬硅钙石纤维微观形貌和物相进行分析和表征.结果表明:碳酸钙经1000℃煅烧4 h后获得的石灰活性较高,与23μm粒径晶质石英粉反应并添加氧氯化锆作为添加剂,可制备纳米级硬硅钙石纤维,纤维直径约为82 nm,体积密度仅为70.4 kg/m3.研究结果可为超轻硬硅钙石纤维的工业化生产提供理论指导.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P94-97,102)【关键词】硬硅钙石;水热合成;石灰;石英;纤维【正文语种】中文【中图分类】TQ050.4+2硬硅钙石(Xonotlite，6CaO·6SiO2·H2O)是一种水化硅酸钙矿物，在所有的水化硅酸钙矿物中其结晶水含量最低、耐温性最好，分解温度为1 050～1 100 ℃[1-3]。

利用硬硅钙石制成的保温材料具有体积密度小、导热系数低和化学稳定性好等特点[4]。

硬硅钙石矿物在自然界的存在较广泛，但有开采价值的工业矿床还未见报道[2]，然而目前保温隔热材料市场需求极大[5]。

工业上使用的硬硅钙石大都是由硅质原料和钙质原料经水热法合成[4]。

采用动态水热法合成的硬硅钙石常呈纤维状[6-7]，随着原料和反应条件的不同，纤维的直径可以从几十个纳米到几个微米[8-9]。

一般来说，体积密度相同时，纤维直径越小，其制品的导热系数越低，强度也越高。

合成硬硅钙石的主要原料是硅质原料和钙质原料，其中可作为硅质原料的有石英粉、硅灰和稻壳灰等，可作为钙质原料的有消石灰、生石灰等[10-11]。

原料性质是硬硅钙石纤维合成过程中的主要影响因素[12]，本文考察了生石灰活性和石英粒度对硬硅钙石纤维合成过程的影响规律，以期为超细硬硅钙石纤维[13]的工业化生产提供理论指导。

水固比对水热合成硬硅钙石球形团聚体的影响_倪文

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参考文献：
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中图分类号： XYKKS"-J
文献标识码： Z
（DIIK ）文章编号： "II"FHID$ IJFIIKJFIJ
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璃、水泥等行业的设备和管道保温。硬硅钙石的化学分子式为 C.)QCM’QDRDQ （简写成 .CMCR）

硬硅钙石的合成及陶瓷纤维加入量对其耐压强度的影响

硬硅钙石的合成及陶瓷纤维加入量对其耐压强度的影响王成玉;乐红志;郭艳玲【期刊名称】《耐火材料》【年(卷),期】2017(51)5【摘要】In order to improve the compressive strength of xonotlite,the pretreated quartz powder,slakedCaO,additive,deionized water (water:solid ratio of 30) were placed in a magnetically stirred autoclave,and the corresponding products were obtained after incubating at 220 ℃ for 0,1,3 and 6 h,respectively toexplore the synthesizing process of xonotlite.In the prepared xonotlite powder,0,5％,10％,15％ and 20％(by mass,the same hereinafter) of pre-treated ceramic staple fibers were added,specimens were moul-ded by pressed filtration,dried,and fired at 1 000 ℃ for 2 h to explore the effect of ceramic fiber addition onthe compressive strength before and after firing of xonotlite.The results show that C-S-H gel is first synthe-sized in the synthesis of xonotlite,and then the C-S-H gel is transformed to form tobermlite,at last toberm-lite fully reacts to produce xonotlite.The addition of ceramic fiber enhances the compressive strength of thexonotlite before and after sintering.When the 15％ ceramic fiber is added,the compressive strength is thehighest.The specimens before and after the high temperature firing contain xonotlite phase and calcium sil-icate phase,respectively,and the compressive strength of the fired specimens is higher than that of thegreen ones.%为提高硬硅钙石制品的耐压强度,首先将预处理后的石英粉、消化后的CaO、添加剂、去离子水(按水、固质量比为30量取)置于磁力搅拌高压釜中,在220℃分别保温0、1、3和6h后得到相应产物,探究硬硅钙石的合成;然后,在制得的硬硅钙石粉体中分别加入0、5％、10％、15％和20％(w)的预处理陶瓷短纤维,经压滤成型和烘干后,于1 000℃保温2h烧成,研究陶瓷纤维加入量对硬硅钙石试样烧成前后耐压强度的影响.结果表明:在硬硅钙石的合成过程中,首先生成C-S-H凝胶,然后C-S-H凝胶转化形成托贝莫来石,最终托贝莫来石完全反应生成了硬硅钙石;陶瓷纤维的引入提高了硬硅钙石试样烧成前后的耐压强度,当加入15％(w)陶瓷纤维时,耐压强度最大;1 000℃烧成前后试样中的物相分别是硬硅钙石相和硅酸钙相,烧成后试样的耐压强度比生坯试样的大.【总页数】5页(P339-343)【作者】王成玉;乐红志;郭艳玲【作者单位】上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072;山东理工大学材料科学与工程学院山东淄博255049;上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072【正文语种】中文【中图分类】TQ175.72+1【相关文献】1.硅质原料对动态水热合成硬硅钙石的影响 [J], 王前;张尚尚;李森;徐会君;齐晓勇;杜庆洋2.钙硅原料对水热合成纳米硬硅钙石纤维的影响 [J],3.矿化剂对硬硅钙石水热合成的影响 [J], 刘金婵;乐红志;李福功;李洪达;毕建波4.陶瓷纤维对硬硅钙石保温材料性能的影响 [J], 刘金婵;乐红志;朱建平;李洪达;田贵山;李富功5.不同硅质材料对水热合成硬硅钙石的影响 [J], 姜洪义;陈小佳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

硬硅钙石晶须对高温下油井水泥强度的影响

硬硅钙石晶须对高温下油井水泥强度的影响刘华治;孙长健;寇国军【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2024(32)4【摘要】针对稠油热采过程中高温下固井水泥环强度下降严重的问题,以SiO_(2)为硅源,Ca(OH)_(2)为钙源,采用水热合成法制备了硬硅钙石晶须(C_(6)S_(6)H),并将其应用在油井水泥中抑制水泥石在高温下的强度衰退。

通过热重分析仪(TG)、红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线光电子能谱仪(EDS)表征了C_(6)S_(6)H晶须的结构。

TG分析表明:所制备的C_(6)S_(6)H晶须热稳定性好,在900℃时质量损失仅为3.57%。

FT-IR和XRD分析结果表明:所制备的C_(6)S_(6)H晶须晶型完整,结晶度高;通过SEM观察所制备的C_(6)S_(6)H晶须呈针状纤维形态,利用图像处理软件分析C_(6)S_(6)H晶须SEM图,计算得出C_(6)S_(6)H晶须长度范围在1~16μm,长径比范围为15~55。

水泥石抗压强度测试结果表明:该晶须材料对水泥石高温下强度的衰退有很好的抑制作用。

加砂水泥石养护7 d,养护温度为280℃时的水泥石抗压强度为6.4 MPa,相比100℃时的水泥石抗压强度下降率高达78.8%;而加入C_(6)S_(6)H晶须的加砂水泥石养护7 d,在养护温度为280℃时的水泥石抗压强度为23.2 MPa,相比100℃时的水泥石抗压强度仅下降了48.7%,并且加入C_(6)S_(6)H晶须的加砂水泥石抗压强度在温度超过100℃后始终保持在20 MPa以上。

通过全自动压汞仪,SEM分析了水泥石的微观结构,掺入C_(6)S_(6)H晶须的加砂水泥石在温度超过200℃后,C_(6)S_(6)H呈高长径比的针状网络结构并分布在水泥石中,没有出现加砂水泥石中C_(6)S_(6)H堆叠、板结的情况,细化了水泥石的孔径结构,提高了水泥石内部结构的致密性,有效抑制了水泥石高温强度衰退。

一种硬硅钙石复合超级绝热材料及其制备方法

一种硬硅钙石复合超级绝热材料及其制备
方法
随着科技的不断发展，人们对于材料的要求也越来越高。

在工业生产和生活中，需要使用一些具有超级绝热性能的材料，以保证设备的正常运行和人们的安全。

硬硅钙石复合超级绝热材料就是一种具有这种性能的材料。

硬硅钙石复合超级绝热材料是由硅钙石和硬质材料复合而成的。

硅钙石是一种具有高温稳定性和耐腐蚀性的材料，而硬质材料则可以增加材料的硬度和耐磨性。

这种材料具有超级绝热性能，可以在高温环境下保持稳定的绝热性能，同时还具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。

制备硬硅钙石复合超级绝热材料的方法如下：
1. 准备硅钙石和硬质材料的粉末。

2. 将硅钙石和硬质材料按照一定比例混合均匀。

3. 将混合后的粉末放入高温炉中，在高温下进行烧结。

4. 烧结后的材料进行冷却处理，得到硬硅钙石复合超级绝热材料。

这种制备方法简单易行，可以在较短的时间内得到高质量的硬硅钙石复合超级绝热材料。

同时，由于硅钙石和硬质材料的复合，使得
材料具有更好的性能，可以满足不同领域的需求。

硬硅钙石复合超级绝热材料是一种具有广泛应用前景的材料。

它可以在高温环境下保持稳定的绝热性能，同时还具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。

制备方法简单易行，可以在较短的时间内得到高质量的材料。

相信在未来的发展中，硬硅钙石复合超级绝热材料将会得到更广泛的应用。