《表1 不同烧结温度下烧结产物中的各物相含量》
图2所示为C/S为2、N/S为0.1、保温时间为1 h时不同烧结温度下烧结产物的XRD谱,同时对烧结产物中各物相进行半定量分析,含量如表1所列。结合图2和表1可知,当烧结温度为1300℃时,烧结产物中主要物相为β-C2S,以及少量未反应的游离Ca O。由于C2S的形成过程与铝酸钙的形成过程较接近,主要受扩散控制影响[19],当温度较低时不利于物料扩散,反应进行比较缓慢,反应不完全。当温度升高到1350℃时,Ca O相消失,β-C2S含量降低,并出现γ-C2S。继续升高温度到1400℃,γ-C2S含量由12%升高到32%,β-C2S含量由51%下降到36%。同时,随着温度的升高,β-C2S特征峰的强度减弱,γ-C2S特征峰的强度增强,表明升高温度促进烧结产物中β-C2S向γ-C2S的转化。这是由于C2S的固溶体被认为是一种硅取代氧的缺陷固溶体,而纯净的C2S被认为是一种有某些缺陷的复杂物质,这些缺陷造成了化学不稳定状态,导致产生应变积聚的双晶现象,使β-C2S在冷却过程中生成γ-C2S。但是在有Na2O存在的条件下,Na+以部分置换Ca2+或填隙形式进入C2S晶体结构的四面体或八面体空洞中改变了C2S晶型,Na+固溶进C2S晶胞中,大大增加β-C2S的稳定性,β-C2S的晶面峰强度增强,使C2S始终成β-C2S存在。随着温度的升高,Na2CO3的熔融状态加剧,碱挥发量大,Na+固溶进C2S晶胞中的数量减少,导致晶胞体积变小,使得β-C2S的晶面峰强度降低,促进其向γ-C2S的晶面转变。
图表编号 | XD00218390600 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.09.28 |
作者 | 潘晓林、裴健男、张灿、于海燕 |
绘制单位 | 东北大学冶金学院、东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室、东北大学冶金学院、东北大学冶金学院、东北大学冶金学院、东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室 |
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