LaF3和YF3对偏高岭石基地聚物力学性能和结构的影响

地聚物由于其优异的力学和耐久性能,成为近年来国际上的研究热点。通过在高岭土中掺入不同量的LaF3和YF3合成地聚物,测试不同龄期地聚物的抗压强度,并对其力学性能进行评价,探究了LaF3和YF3对地聚物力学强度和结构的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)红外光谱(FTIR)和核磁共振(MASNMR)对地聚物的物相和微观结构进行了分析。结果表明:LaF3和YF3的掺入导致地聚物的抗压强度明显下降,并随掺量增加抗压强度逐渐降低,且掺量相同时,掺入YF3的地聚物抗压强度的降幅更明显。红外光谱(FTIR)分析发现掺入LaF3和YF3的地聚物在9501250 cm-1的弯曲振动峰明显向高波速移动,说明地聚物中聚合Al-O-Si键数量减少,地聚物缩聚反应趋向不完全,27Al核磁共振(MAS-NMR)结果表明地聚物中Al配位数位没有发生变化。物相分析显示稀土氟化物经煅烧后转变成了稀土氟氧化物。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析发现稀土氟氧化物在断面裂痕处发生偏聚现象,应力集中于两相晶界处,使其出现力学弱点,是导致掺入稀土氟化物的地聚物抗压强度明显下降的主要原因。
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