改变石英表面化学成分对地质聚合物的机械性能和微观结构的影响
Xiuqiong Fu1, Qian Wan1, Yong Fan1
1School of Resource and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan, 430081, China; State Environment Protection Key Laboratory of Mineral Metallurgical Resources Utilization and Pollution Control, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan, 430081, China; Hubei Provincial Engineering Technology Research Center of High Efficient Cleaning Utilization for Shale Vanadium Resource, Wuhan, 430081, China; Hubei Collaborative Innovation Center for High Efficient Utilization of Vanadium Resources, Wuhan, 430081, China.
地质聚合物中石英的机械激活可以提高强度. 与较小颗粒相比,较大的石英颗粒具有更活跃的表面群,显著提高了地质聚合物的压力强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 地质化学 地质化学
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
背景情况:
- 来自富含石英尾矿的地质聚合物强度通常通过激活来增强,但机制尚不清楚.
- 石英是一种常见的废弃物中惰性矿物质,被调查其在地质聚合物强化中的作用.
- 了解石英激活对于优化地质聚合物性能至关重要.
研究的目的:
- 阐明地质聚合物合成中的活性石英的强化机制.
- 研究石英颗粒大小和表面激活对地质聚合物强度的影响.
- 确定控制地质聚合物性能的主要因素.
主要方法:
- 具有不同颗粒大小的石英的机械激活.
- 使用活性石英合成地质聚合物.
- 对石英表面活性组 (Qn结构) 和可溶含量的分析.
- 地质聚合物压力强度的测量.
主要成果:
- 来自较大的活性石英颗粒 (5-8毫米) 的地质聚合物显示出较高的压力强度 (57.24-64.73 MPa),而不是来自较小颗粒 (0.08-0.12 毫米,43.83-50.42 MPa).
- 同样的激活时间在不同的颗粒大小中产生了类似的可溶性含量.
- 在石英表面上的Q3活性组结构被确定为通过减少界面孔隙性来增强地质聚合物的强度的关键.
结论:
- 石英上活性表面群的含量,特别是Q3结构,对于地质聚合物的强度来说比溶性含量更为关键.
- 通过激活来增加石英表面的反应性,对于提高地聚合物强度来说,比提高整体和的出水更有效.
- 石英表面修饰是从废弃物中开发高强度地质聚合物的关键策略.
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