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1、硅藻土基調(diào)濕板材的制備與性能研究StudyonPreparationandPerformanceofHumidityControllingBoardBasedonDiatomite研究生：王羽指導(dǎo)教師：戴民副教授學(xué)科領(lǐng)域：材料工程二〇一五年十二月分類號(hào)：學(xué)校代碼：10153UDC：密級(jí)：公開碩士學(xué)位論文硅藻土基調(diào)濕板材的制備與性能研究作者姓名：王羽入學(xué)年份：2013年9月指導(dǎo)教師：戴民副教授學(xué)科領(lǐng)域：材料工程申請學(xué)位：工程碩士所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期：2015年11月論文答辯日期：2015年12月學(xué)位授予日期：2016年1月答辯委員會(huì)主席：王寶民答辯委員會(huì)組成：王寶民王元王晴徐
2、長偉張巨松論文評(píng)閱人：碩士研究生學(xué)位論文摘要I摘要硅藻土是海洋或湖泊中生長的硅藻類的殘骸在水底沉積，經(jīng)自然環(huán)境作用而逐漸形成的一種無定形非金屬礦物，其主要化學(xué)成分為無定形SiO2，礦物成分為蛋白石及其變種，具備火山灰活性。由于生物成因，硅藻土具有獨(dú)特的多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其具有巨大的比表面積、強(qiáng)大的吸附性能。本課題選用硅藻土作為硅質(zhì)材料，以生石灰為鈣質(zhì)材料，摻入石膏、水泥、纖維增強(qiáng)材料及硅灰石，通過選取最佳成型工藝，恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)制度，合理的原材料組合及配比，在保證強(qiáng)度和密度的基礎(chǔ)上，水熱合成制備硅酸鹽制品，使其最大限度發(fā)揮硅藻土調(diào)濕功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，脫水壓力增大，板材密實(shí)度提高，抗折強(qiáng)度增大；當(dāng)脫水
3、壓力為2.78MPa時(shí)有最大吸放濕率。兩種養(yǎng)護(hù)制度下板材抗折強(qiáng)度所反映的規(guī)律一致，常壓濕熱養(yǎng)護(hù)板材抗折強(qiáng)度可達(dá)6.63MPa，低于高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)板材。濕法工藝制備硅藻土板材實(shí)驗(yàn)表明：硅藻土自身比表面積的大小以及其化學(xué)組成對(duì)板材力學(xué)性能有一定影響，其中東奧1#土板材抗折強(qiáng)度最大，東奧4#土板材抗折強(qiáng)度最小。鈣硅比2:6時(shí)，板材有最大抗折強(qiáng)度；鈣硅比1:6時(shí)板材有最大吸放濕率，吸濕率可達(dá)5.89%，放濕率可達(dá)1.9%，鈣硅比增大，板材吸濕速度減小，放濕速度無明顯變化規(guī)律，而吸放濕率均有所下降；鈣硅比增加時(shí)可發(fā)現(xiàn)在硅藻土孔中有水化產(chǎn)物生成，孔結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。水泥用量增加，板材抗折強(qiáng)度提高，吸放濕率變化趨
4、于平緩，吸放濕速度也沒有明顯變化。增大脫硫石膏用量，板材抗折強(qiáng)度略有增加；脫硫石膏摻量為5%時(shí)，板材吸放濕率和吸放濕速度同時(shí)達(dá)到最大值。原材料組成對(duì)板材抗折強(qiáng)度影響主次為CaO/SiO2＞硅灰石摻量＞石膏摻量，吸放濕性能影響主次為CaO/SiO2＞石膏摻量＞硅灰石摻量，綜合考慮，板材最佳參數(shù)組成為CaO/SiO2取1:6、石膏摻量5%、硅灰石摻量8%。半干法工藝制備硅藻土板材實(shí)驗(yàn)表明：改變鈣硅比，板材力學(xué)性能變化規(guī)律與濕法工藝板材一致，但總體強(qiáng)度略高于濕法工藝板材，抗折強(qiáng)度最高可達(dá)6.72MPa。鈣硅比增大板材吸放濕率降低，并且24h后板材并未達(dá)到吸濕飽和點(diǎn)，放濕率偏低，而48h后，板材吸濕率
5、可達(dá)6.89%，放濕率可達(dá)1.97%。鈣硅比1:6時(shí)，硅藻土原孔清晰可見，鈣硅比增加時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物主要附著于硅藻土表面，原有孔結(jié)構(gòu)得到保留。硅灰石摻量10%時(shí)，板材抗折強(qiáng)度最大；硅灰石摻量12%時(shí)其吸放濕率和吸放濕速度最高。經(jīng)吸放濕循環(huán)測試，板材的吸放濕性能并未有衰減。兩種混料工藝板材的吸放濕性能優(yōu)于市面已有石膏板和硅酸鈣板，且遠(yuǎn)高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。關(guān)鍵詞：硅藻土；吸放濕性能；水熱合成；抗折強(qiáng)度；制備工藝II摘要碩士研究生學(xué)位論文碩士研究生學(xué)位論文AbstractIIIAbstractDiatomiteisakindofamorphousnon-metallicmineral,whichcomefr
6、omthediatomeaewreckagedepositinginwaterandbeingtransformedbynaturalenvironment,themainchemicalcompositionisamorphousSiO2,andthemineralcompositioncontaintheopalanditsvariantswithvolcanicashactivity.Asaresultofthebiologicalorigin,diatomitehastheuniqueporousnaturestructureandgreatlyspecificsurfacearea,
7、whichresultintheformidableadsorptionperformance.Inthisexperiment,thediatomitewastakenassiliceousmaterialsandthequicklimewascalcareousmaterials.Thegypsum,cement,fibermaterialsandwollastonitepowderswere
