超轻质泡沫地质聚合物保温材料的制备和性能

为开发新型泡沫地质聚合物保温材料,采用双氧水化学发泡法制备了超轻质泡沫地质聚合物。研究了双氧水用量对泡沫地质聚合物干密度、抗压强度和导热系数的影响,并分析了双氧水发泡过程。采用双氧水发泡结合稳泡技术成功地制备了以粉煤灰、偏高岭土和水玻璃为原料的超轻质泡沫地质聚合物材料。数据显示双氧水用量与干密度、抗压强度和导热系数有很好的相关性;得到的主要性能范围为干密度150-305 kg·m^-3、抗压强度0.77-1.75 MPa、导热系数0.054 9-0.076 2W·m^-1·K^-1,满足JC/T 2200—2013《水泥基泡沫保温板》标准的主要性能要求,可用于新型保温隔热材料;气泡的稳定是制备泡沫地质聚合物的关键技术。

图像分析法表征泡沫地质聚合物宏观孔结构

泡沫地质聚合物是一种新型无机多孔材料,定量表征泡沫地质聚合物孔结构是优化其制备参数并进一步改善性能的基础。为建立泡沫地质聚合物宏观气孔结构定量表征方法,根据体视学原理,采用光学数码显微镜和Image-Pro plus图像分析软件获取了孔隙率、孔径及其分布以及孔形状因子等孔结构参数,并研究了测定步骤对孔结构测定结果的影响。结果表明,建立的光学显微图像分析法可以准确量化表征泡沫地质聚合物宏观孔隙率、孔径及其分布以及孔形状因子等孔结构参数;该方法对不同容重样品和相似容重不同孔结构样品均有良好适应性;该方法可望为泡沫地质聚合物或其他多孔材料孔结构调控以及建立孔结构与性能关系奠定基础。

地质聚合物泡沫混凝土气孔结构形成机理研究

基于物理发泡方法,制备出孔结构参数和性能不同的预制泡沫,研究其在地质聚合物净浆内部随时间和空间变化的迁移规律,探究了地质聚合物泡沫混凝土(GFC)的气孔结构形成机理,并建立了预制泡沫与GFC试件宏观性能和孔结构参数之间的联系.同时,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同预制泡沫配合比条件下GFC试件内部孔结构的微观形态.结果表明:孔结构参数和性能不同的预制泡沫在地质聚合物净浆内部会进行有差异的迁移,进而影响GFC试件的成孔过程及相关性能.

稳态法和瞬态法对测试无机泡沫材料的适应性

泡沫材料导热性能评价与测试方法密切相关，为阐明瞬态法和稳态法对测试无机泡沫材料导热系数的适应性，在介绍两种导热系数测试方法原理基础上，以干密度200～300 kg/m3的自制泡沫地质聚合物和市售泡沫混凝土为研究对象，比较了两种测试方法对含宏观气孔（φ≥0.5 mm）的无机泡沫材料导热性能测试结果及其差异。结果表明：（1）在测试不同干密度等级无机泡沫材料导热系数时，稳态法比瞬态法低0.0085～0.0205 W/（m·K），而且这种差别随材料干密度增大（导热系数增大）而增大；（2）干密度等级相同时，自制泡沫地质聚合物具有与市售泡沫混凝土相当或更低的导热系数，可望用于新型建筑保温材料；（3）稳态法比瞬态法更适用于具有宏观气孔无机泡沫材料导热性能测定。