氟铝掺杂对C_(2)S晶型转变及平衡物相组成的影响

作     者：郝帅 罗果萍 卢元元 柴轶凡 安胜利 张博康 HAO Shuai;LUO Guoping;LU Yuanyuan;CHAI Yifan;AN Shengli;ZHANG Bokang

作者机构：内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2023年第54卷第5期

页      面：5230-5236页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2020YFC1909105) 内蒙古自治区科技重大专项(2021ZD0016-05-04) 内蒙古自治区高等学校碳达峰碳中和研究专项(STZX202231)。 

主　　题：晶型转变 物相组成 X射线衍射仪 热力学计算 安定性 

摘      要：为了探明CaF_(2)单掺及CaF_(2)和Al_(2)O_(3)复掺对C_(2)S晶型转变及平衡物相组成的影响规律,使用FactSage7.1热力学软件对不同温度下平衡物相组成进行分析,采用X射线衍射仪(XRD)对CaF_(2)单掺及CaF_(2)和Al_(2)O_(3)复掺的C_(2)S焙烧试样的主要矿物组成进行检测。研究表明,CaF_(2)的掺杂对C_(2)S晶型由β-C_(2)S向γ-C_(2)S转变有抑制作用,CaF_(2)的掺杂量超过2.5%时,抑制效果明显。Al_(2)O_(3)和3%CaF_(2)复掺C_(2)S试样,既能改善试样高温环境下的动力学条件,促进CaF_(2)向C_(2)S中固溶,抑制C_(2)S晶型的转变;又能降低物相中游离氧化钙(f-CaO)含量,提高试样安定性;同时,生成的CaAl_(2)O_(4)物相,具有纳米晶须,在铝酸盐水泥中具有较好的桥接作用,有助于增强浇注料的韧性和抗拉强度,而生成的钙铝黄长石(Ca_(2)Al_(2)SiO_(7),简写C_(2)AS)可作为玻璃及陶瓷的主要原料使用。热力学分析表明,C_(2)S开始合成温度为840℃,Al_(2)O_(3)的掺杂能够提高C_(2)S的合成稳定温度,促进C_(2)AS的生成;并且明确了C_(2)AS物相和2-C_(2)S-CaF_(2)物相稳定存在温度范围,分别为700~1420℃和700~830℃。