FS型導(dǎo)電摻合料的制備及其水泥基材料性能研究.pdf

1、本文以硫酸工業(yè)廢渣-低品位硫鐵礦氧化燒渣作為主要原料，利用其較高的鐵氧化物含量(29.8％Fe2O3)及活性燒粘土硅鋁質(zhì)組分，在高溫還原下制備了既具有低電阻率導(dǎo)電特性，同時(shí)又具有輔助膠凝性的導(dǎo)電摻合料；對該導(dǎo)電摻合料的導(dǎo)電性質(zhì)、電阻率穩(wěn)定性，以及摻入后對水泥基材料的導(dǎo)電性能與力學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究；利用氧化硫鐵礦燒渣制備了電阻率較低的導(dǎo)電陶瓷并表征了其性能；研究了采用導(dǎo)電陶瓷作骨料制備的導(dǎo)電水泥基材料的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能。
　　

2、 研究結(jié)果表明：以低品位硫鐵礦氧化燒渣為主要原料，摻入少量的煤粉作為還原劑，可以制備電阻率較低的導(dǎo)電摻合料。其最佳工藝為：煤粉與燒渣質(zhì)量比值為0.1，振動(dòng)磨混磨60秒(d(0.5)=17.5μm)后5MPa下壓制成型，800℃焙燒60min，所制備的導(dǎo)電摻合料電阻率為2.02Ω·m。
　　 該導(dǎo)電摻合料的電阻率在水中、標(biāo)養(yǎng)下、自然養(yǎng)護(hù)下、堿及酸五種不同條件下均會(huì)隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加而增大，并伴隨其FeO/TFe比值的降低，電阻率在

3、30天后趨于穩(wěn)定；研究表明其在酸、水中電阻率增長最大，標(biāo)養(yǎng)次之，堿和自養(yǎng)中電阻率最?。粚?dǎo)電摻合料中的磁鐵礦在堿性環(huán)境中氧化至Fe3+與Fe2+的摩爾比為2:1時(shí)將反應(yīng)生成Fe3O4，從而阻止了導(dǎo)電摻合料的繼續(xù)氧化，表明導(dǎo)電摻合料在堿性水泥基材料中可以應(yīng)用。
　　 該導(dǎo)電摻合料摻入水泥基材料中對電阻率有較為顯著的降低，同時(shí)也會(huì)較為明顯地降低體系的抗折與抗壓強(qiáng)度；導(dǎo)電摻合料在水泥凈漿中的滲濾閥值為40％(FeO為6.3％)左右，而在

4、砂漿中為40％～60％(FeO為6.3％～9.5％)，復(fù)合導(dǎo)電水泥基材料的電阻率隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加而增加，且達(dá)到穩(wěn)定所需的時(shí)間長。
　　 以煤粉與氧化硫鐵礦燒渣為主要原料，質(zhì)量比為0.1，并摻入少量的礦化劑螢石或碳酸氫鈉，在1250℃～1450℃下制備了電阻率在10Ω·m以下的導(dǎo)電陶瓷。研究表明在1400℃的燒結(jié)溫度下保溫60min，當(dāng)螢石摻量為5.4％時(shí)，導(dǎo)電陶瓷電阻率為0.58Ω·m，抗壓強(qiáng)度達(dá)到87MPa；而當(dāng)碳酸氫鈉(以N