Al_2O_3·nSiO_2-mH_3PO_4磷酸基地质聚合物的制备与结构表征

通过磷酸激发高纯铝硅酸盐前驱体制备化学成分可控的磷酸基地质聚合物(HPG,Al_2O_3·n SiO_2-m H_3PO_4)。此方法可以精确地模拟以铝硅酸盐为基础的胶凝材料的化学性质,阐明原料中不同Al/P、Al/Si比对HPG结构的影响。利用FT-IR、XRD、FSEM-EDX等测试对其化学键、物相组成及微观形貌进行分析,探究了HPG的结构变化规律。结果表明:随着n(H_3PO_4)/n(Al_2O_3)比例增大,HPG试样抗压强度先增加后降低; n(H_3PO_4)/n(Al_2O_3)=1时,试样达到最大抗压强度,试样结构均匀且致密;随着磷酸用量增加,即n(H_3PO_4)/n(Al_2O_3)> 1,产物由一种均匀凝胶体转变为高硅凝胶和高磷铝凝胶相互填充的多相凝胶体,且两种凝胶相界面之间存在明显间隙;在HPG的溶蚀-聚合反应过程中,粉体中的Al-O是重要的活性基团,Al-O的相对含量的增加有利于提高HPG的抗压强度。