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地聚合物的結構體係概念
- 2020-09-08-

  地聚合物的概念是在1978年由法國人Davidovits提出的,它是一種由AlO4和SiO4四麵體結構單元組成三維立體網狀結構的無機聚合物,化學式為Mn{-(SiO2)zAlO2}n·wH2O,無定形到半晶態,歸於非金屬資料。這種資料具有機械功能和耐酸堿、耐火、耐高溫的功能,有取代一般波特蘭水泥的或許和可使用礦藏廢物和修建垃圾作為質料的特色,在修建資料、高強資料、固核固廢資料、密封資料、和耐高溫資料等方麵均有應用。

  高強、耐高溫地聚合物本身是個氧化物網絡結構體係,在l000℃一1200℃之間不氧化、不分解;另一方麵,密實的氧化物網絡體係可以隔絕空氣、保護內部物質不被氧化。經複合改性後.資料的抗壓、抗拉、抗彎曲強度都是一般水泥基材的10倍以上,同時高溫功能好、不燃、隔熱、保溫(導熱係數:0.24~0.38W/m·k)、沒有毒性氣體開釋。所以可以用來代替金屬、陶瓷和水泥應用於航天、航空、土木工程、鑄造、裝修7等範疇。耐久性地聚合物的功能一方麵源於其穩定的網絡結構,另一方麵是因為可以完結避免一般水泥因金屬離子搬遷與骨料反響而引起的堿集料反響,沒有脹大(一般矽酸鹽水泥混凝土在200天後因堿集料反響而脹大1.5mm/m,是很大的安全隱患),因而經受天然損壞的才能很強。

  地聚合物基質對Hg、As、Fe、Mn、Ar、Co、Pb的固定率大於或等於90%9。另外網絡骨架即使是在核輻射效果下,仍比較穩定。使用這一特色,可將其應用於有毒廢料處理、核廢料處理10、催化、吸附等範疇。快凝地聚反響進程中,溶膠的構成和脫水反響速度比較快,網絡骨架比較容易構成,另外微波、加熱、幹燥對反響都有促進效果。11因此可快速製得高強度製品。應用於機場、道路、橋梁和軍事設施的快速修建與修複等。耐酸地聚合物網絡結構中Si—O和Al—O在室溫下較難與酸(HF酸除外)反響,12可以用其製造耐酸資料。

  經試驗比照:把波特蘭水泥和地聚合物資料浸漬於硫酸(pH=0)中,成果發現60天後,水泥重量損失63%,而地聚合物僅失重3%。低汙染地聚反響進程是由鋁矽酸之間的脫水反響,這個反響在強堿性條件下是可逆的;另一方麵,質料變成產物,除了脫水外沒有損失其他的物質。所以,地聚合物廢料經粉碎後,應該可以直接當作質料再來製各地聚合物資料,這樣就節省了大量的原資料、動力並減少對環境的汙染。