基于矿物废弃物的地质聚合物化合物的热处理过程中结构和相位形成的研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 地质聚合物化学 地质聚合物化学
• 废弃物价值化 废弃物价值化 废弃物价值化

背景情况:

• 地质聚合物材料在建筑中提供了可持续的替代品.
• 矿物废物为开发新型地质聚合物复合材料提供了机会.
• 研究包含工业副产品的地质聚合物的热稳定性至关重要.

研究的目的:

• 研究钢铁加工渣 (SS) 和钻井污泥 (DS) 对发泡地质聚合物材料的热稳定性的影响.
• 使用新型废物添加剂开发和优化地质聚合物配方.
• 首次探索钻井污泥作为地质聚合物添加剂的潜力.

主要方法:

• 使用性激活剂 (/酸盐和氧化物) 合成地质聚合物样本.
• 加入不同比例的钢铁和钻井污泥.
• 物理化学,机械,高温和X射线相位分析 (XRD) 用于材料表征.
• 热处理后相组合变化的研究.

主要成果:

• 使用酸盐和氧化溶液确定了一种有效的性激活剂.
• 最佳的地质聚合物组成包括10%的钢铁加工渣.
• 由此产生的泡地质聚合物表现出密度为311公斤/立方米,压力强度为1.54MPa.
• 分析了由于热处理而导致相位组成的变化,并提出了新相位形成的机制.

结论:

• 矿物废物,特别是钢铁加工渣和钻井污泥,可以有效地用于发泡地质聚合物生产.
• 开发的地质聚合物配方在热稳定性和机械性能方面显示出有前途的性能.
• 这项研究突出了钻井污泥在可持续材料开发中的新应用.