氧化镁基多孔材料的制备及性能

ＮＥＷ ＢＵＩ ＬＤＩＮＧ Ｍ ＡＴＥＲｌＡＬＳ
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刘露，等：氧化镁基多孔材料的制备及性能
全 国 中文核 心期 刊
新
中国科技核心期刊
氧化镁基 多孔材料的制备及性能
刘 露 ，朱绍 峰
（１．安徽建筑大学 材料与化学工程学院 ，安徽 合肥 ２３００２２ ２．安徽建筑 大学节能研 究院，安徽 合肥 ２３００２２）
摘 要 ：以轻质氧化镁 为主要 原料 ，磷酸 二氢钾 为激发剂 ，硼酸 为缓凝剂 ，采用预制泡沫法制各氧化镁基 多孔材料 。采用单一变量
将氧化镁和磷酸盐与水按一定比例混合后可胶凝硬化成 的样品应用于路面修补及固化放射性和有毒废物等方面。
Hale Waihona Puke Baidu
具有一定力学性能的硬化体，是一种以酸碱中和反应为基础形
氧化镁基胶凝材料经过发泡、浇筑成型后 内部含有大量
成化学键而产生强度的无机胶凝材料。这类胶凝材料具有早 的气孔，具有质量轻、保温隔热性能好、隔声耐火性能好等特
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｇｎｅｓｉａ ｂａｓｅｄ ｐｏｒｏｕｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐｐｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｏａｍｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｌｉｇｈ ｔ ｍａｇ—
ｎｅｓｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ａｓ ａｃｔｉｖａｔｏｒ，ｂｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ｒｅｔａｒｄｅｒ．Ｕｓｉｎｇ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｖａｒｉａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｏａｍｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ａｎ ｄ ｄｏｓａｇｅ ａｎｄ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｔｏ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｒａｔｉｏ（Ｍ／Ｐ） ｉｎ ｐｈｙｓｉｃａ ｌ ｐｒｏｐｅｒ－ ｔｉｅｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｂａｓｅｄ ｐｏｒｏｕｓ ｍａｔｅｒｉａ１．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗｅｒｅ ｅｘ－ ｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｐｏｒｏｕｓ ｍａｔｅｒ ｉａ ｌｓ ｗｉｔｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ４８０ ｋｓ／ｍ ，ｔｈｅｒ ｍ ａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｏ．１７２５ Ｗ ／（ｍ 。Ｋ） ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｏ．３０４ＭＰａ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ Ｆ４ ａｓ ｆｏａｍｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ａｄｄｉｎｇ ａ ｍ ｏｕｎｔ ｏｆ ０．７５％ ，Ｍ／Ｐ ｏｆ ４：１，ｂｏｒ ｉｃ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏ ｆ １Ｏ％ ，ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｃｅｍｅｎｔ ｒａｔｉｏ ｏｆ ０．９０．
料，避免反应过程中有害气体氨气的产生。一些研究人员 对 钾的水泥浆孔结构，并研究氧化镁，磷酸二氢钾及水灰比对其
磷酸镁胶凝材料进行了较为系统的研究，探讨了原料种类及 孔结构的影响。李中华等［Ｉｑ通过优化的复合发泡剂，制备了以
Ｍｇ０一ＫＨ２ＰＯ 胶凝材料为基材的新型保温墙体材料，但对其
收稿 日期：２０１５—１２—０８：修订 日期：２０１６一Ｏ１—１５
内部孔结构及孔结构与材料物理力学性能的关系未作研究。
作者简介：刘露 ，女 ，１９９０年生 ，安徽宿州人 ，硕士研究生 ，主要研究方 向为建筑功能材料 。通讯作者：朱绍峰 ，地址：合肥市经济开发区紫云 路 ２９２号 ，Ｅ－ｍａｉｈ ｌｌｖｓｃｙｄ＠１６３．ｃｏｍａ
本文选用轻质氧化镁为主要原料，磷酸二氢钾为激发剂， 硼酸为缓凝剂，采用预制泡沫法制备氧化镁基多孔材料。主要 研究发泡剂种类及掺量、氧化镁／磷酸二氢钾质量比（Ｍ／】））对
法探究了发泡剂种类及掺量、原料氧化镁，磷酸二氢钾质量比 （Ｍ／Ｐ）对氧化镁基多孑Ｌ材料物理性能的影响。研 究了材料导热系数及抗压
强度 的影响因素。结果表明，以 Ｆ４为发泡剂、掺量为 ０．７５％，Ｍ／Ｐ为 ４，１，硼酸掺量为 １０％，水 灰比为 ０．９０时 ，可制得密度为 ４８０ｋｇ／ｍ３、导
热 系数为 ０．１７２５ Ｗ／（ｍ·Ｋ）、抗压强度为 ０－３０４ ＭＰａ的多孔材料。
强快硬、低温凝结快、体积稳定性好、耐高温及环境适应性广 点，可用于屋面及外墙保温系统。张磊蕾等嘲通过化学发泡工
等特性㈣，是一种具有广泛应用价值的材料。Ｗａ 等［３１最早 艺制成轻质多孔水泥基材料，并对发泡水泥孔结构的控制技
用磷酸二氢钾（ＫＨ２Ｐ０４）代替ＮＨ￣２Ｐ０ 制备磷酸钾镁胶凝材 术进行了系统研究。Ｈｏｎｇｙａｎ Ｍａ等睬 用压汞法测试磷酸镁
Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｂａｓｅｄ ｃｅｍｅｎｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｆｏａｍｉｎｇ，ｐｏｒ ｏｕｓ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇ ｔｈ，ｔｈｅｒｍａ ｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ
０ 引 言
配比、水灰比对材料物理力学性能的影响、材料的微观结构、 缓凝剂的缓凝机理及胶凝材料水化反应机理等，并将所获得
关 键 词 ：镁基胶凝材料 ；发泡 ；孔结构 ；抗压强度 ；导热系数
中 图 分 类 号 ：ＴＵ５５ １．３
文献标识码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００１—７０２Ｘ（２０１６）０６—０００９—０５
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｍ ａｇｎｅｓｉａ ｂａｓｅｄ ｐｏｒｏｕｓ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ
ＬＩＵ Ｌｕ ，ＺＨＵ Ｓｈａｏｆｅｎｇ＇’
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａ ｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｊｉａｎｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３００２２，Ｃｈｉｎａ： ２．Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａｎｈｕｉ Ｊｉａ ｎ ｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３００２２，Ｃｈｉｎａ）