FS型導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組分，在高溫還原下制備了既具有低電阻率導電特性，同時又具有輔助膠凝性的導電摻合料；對該導電摻合料的導電性質、電阻率穩(wěn)定性，以及摻入后對水泥基材料的導電性能與力學性能的影響進行了研究；利用氧化硫鐵礦燒渣制備了電阻率較低的導電陶瓷并表征了其性能；研究了采用導電陶瓷作骨料制備的導電水泥基材料的導電性能和力學性能。
　　

2、 研究結果表明：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電摻合料。其最佳工藝為：煤粉與燒渣質量比值為0.1，振動磨混磨60秒(d(0.5)=17.5μm)后5MPa下壓制成型，800℃焙燒60min，所制備的導電摻合料電阻率為2.02Ω·m。
　　 該導電摻合料的電阻率在水中、標養(yǎng)下、自然養(yǎng)護下、堿及酸五種不同條件下均會隨養(yǎng)護齡期的增加而增大，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，標養(yǎng)次之，堿和自養(yǎng)中電阻率最小；導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時將反應生成Fe3O4，從而阻止了導電摻合料的繼續(xù)氧化，表明導電摻合料在堿性水泥基材料中可以應用。
　　 該導電摻合料摻入水泥基材料中對電阻率有較為顯著的降低，同時也會較為明顯地降低體系的抗折與抗壓強度；導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％)，復合導電水泥基材料的電阻率隨養(yǎng)護齡期的增加而增加，且達到穩(wěn)定所需的時間長。
　　 以煤粉與氧化硫鐵礦燒渣為主要原料，質量比為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以下的導電陶瓷。研究表明在1400℃的燒結溫度下保溫60min，當螢石摻量為5.4％時，導電陶瓷電阻率為0.58Ω·m，抗壓強度達到87MPa；而當碳酸氫鈉(以N