郝帅, 罗果萍, 卢元元, 柴轶凡, 安胜利, 张博康
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为了探明CaF2单掺及CaF2和Al2O3复掺对C2S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CaF2单掺及CaF2和Al2O3复掺的C2S焙烧试样的主要矿物组成进行检测。研究表明,CaF2的掺杂对C2S晶型由β-C2S向γ-C2S转变有抑制作用,CaF2的掺杂量超过2.5%时,抑制效果明显。Al2O3和3%CaF2复掺C2S试样,既能改善试样高温环境下的动力学条件,促进CaF2向C2S中固溶,抑制C2S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CaAl2O4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(Ca2Al2SiO7,简写C2AS)可作为玻璃及陶瓷的主要原料使用。热力学分析表明,C2S开始合成温度为840 ℃,Al2O3的掺杂能够提高C2S的合成稳定温度,促进C2AS的生成;并且明确了C2AS物相和2-C2S-CaF2物相稳定存在温度范围,分别为700~1 420 ℃和700~830 ℃。