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硫酸钙晶须在结构胶中应用


晶须是以无机物(金属、氧化物、碳化物、氮化物、无机盐类、石墨等)为原材料, 通过人为控制, 以单晶形式生长,形状类似于短纤维, 而尺寸远小于短纤维的须状单晶体。其直径极小, 长径比极大, 具有高度有序的原子排列结构, 几乎没有通常大晶体中存在的缺陷,显示出极优良的物理化学性质和优异的机械性能:⑴机械强度高,其抗张强度为玻璃纤维的5- 10 倍, 比硼纤维有更好的韧性。⑵能承受较大的应变而无永久变形,经4%的应变试验还在弹性范围内。⑶耐高温性好,温度升高时, 晶须不分解、不软化, 其强度几乎没有损失。⑷具有相当大的长径比,使复合材料获得很高的强度和性能。⑸无疲劳效应,即使被磨成粉末、切断, 其强度也不受损失。⑹晶须的尺寸细微, 不影响复合材料成型流动性,接近于无填充的树脂。晶须可以在高分子基体中分布得很均匀, 可以使极薄、极狭小甚至边角部位都能得到增强填充。显示出良好的相容性。⑺用晶须增强的复合材料有良好的重复使用性。实验表明:添加晶须的复合材料经多次加工, 热稳定性好, 力学性能变化也不大, 再生循环使用性能好。

硫酸钙晶须,化学式CaSO4。式量136.14。白色固体。以石膏为原材料, 通过人为控制, 以单晶形式生长的,具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构的纤维状(须状)单晶体。本文作者通过实验旨在考察硫酸钙晶须在环氧建筑结构胶中的作用,比较对照加和不加硫酸钙晶须的区别,观察制备工艺中的物理、化学变化,考察硫酸钙晶须对粘度变化、流动性、沉降性、剪切强度、拉伸强度、本体抗压强度的影响。

(1)加入硫酸钙晶须,胶粘剂颜色略微变浅,粘度普遍增大,流淌性降低,悬浮性好。

(2)加入硫酸钙晶须,较好的改善了胶粘剂的性能,粘接强度得到提高,粘钢胶中剪切强度提高19.25%,植筋胶中剪切强度提高9.04%,粘接层韧性提高,同时降低收缩力减小内应力,粘钢胶本体压缩强度提高了8.41%。

(3)硫酸钙晶须的含水率对胶粘剂的机械性能影响比较大,使用时应控制其含水率。

(4)我们测试了主要的几个机械性能,由于设备条件的限制,缺少抗冲强度的测试,但是根据以往的实践,剪切强度和抗冲强度及其他的性能有个对应关系,可以得出其冲击强度也较高。

(5)胶粘剂的制备工艺比较复杂,我们实验中也出现很多问题,主要是受操作工艺,固化工艺,测试方法等的一些影响,所以制备过程应该按照严格的工艺操作,提高实验以及测试的准确性。

总之,通过实验和理论探讨,初步证明硫酸钙晶须在环氧建筑结构胶粘剂中应用能够提高机械性能,改善操作工艺,延长储存期,方便施工操作。


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