用于增材制造的地质聚合物材料:化学稳定性,漏行为和辐射安全性
Bahar Gharehpapagh1, Meike Denker1, Szymon Gadek2
1Institute for Machine Elements, Engineering Design and Manufacturing, Technische Universität Bergakademie Freiberg, 09599 Freiberg, Germany.
Materials (Basel, Switzerland)
|November 13, 2025
概括
这项研究表明,以甲烯为基础的地质聚合物对于水下建筑是环境安全的. 漂水和放射性测试证实了它们的稳定性和兼容性,并有较小的混合改进区域.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 地质化学 地质化学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 地质聚合物为波特兰水泥提供了一个可持续的,低碳的替代品.
- 它们的快速定位和化学耐用性有利于在水下建筑等苛刻环境中进行增材制造 (AM).
- 在水下应用中,化学稳定性对于结构完整性和环境安全至关重要.
研究的目的:
- 评估两种基于甲高的地质聚合物配方,用于水下挤压.
- 通过浸出和放射性测试来评估这些配方的环境兼容性.
- 确定混合设计改进的潜在领域.
主要方法:
- 制备了两种基于甲高的地质聚合物配方,使用不同的激活剂化学成分和类风病控制剂.
- 进行了标准化液试验,以分析液成分.
- 进行放射性查以测量放射性核素活动.
主要成果:
- 液是性的,但稳定的,有效地固定了大多数离子.
- 主要离子和总溶解固体都在规范范围内.
- 有限的可溶性有机碳 (NaOH活性混合物) 和/ (水玻璃-沙系统) 的超标被发现.
- 放射性水平远低于监管限制,并且在豁免范围内.
结论:
- 这两种地质聚合物配方都表现出强大的矩阵完整性和水下应用的环境兼容性.
- 该研究强调了混合设计优化的具体机会,以进一步降低生态风险.
- 地质聚合物为水下建筑和增材制造提供了可行的,环保的材料.
