为了避免镁钙质耐火材料表面的C2S保护层发生晶型转变导致的剥落,从而延长镁钙材料的使用寿命,以分析纯Ca(OH)2、SiO2、BaCO3为原料,在按n(CaO)∶n(SiO2) =2∶1配料的纯C2S试样中掺入不同量的BaCO3(其掺入量以BaO质量分数分别为1％、2％、3％、4％、5％和6％计算),于1450℃保温3h烧结制备了掺杂不同量Ba2+离子的C2S试样.通过观察烧后试样的粉化程度,并利用XRD和TEM分析物相组成和晶体结构,研究了引入Ba2+离子对C2S晶体结构稳定性的影响,同时探讨了Ba2+离子稳定C2S晶体结构的机制.结果表明:未掺杂Ba2+离子的试样已完全粉化,只有γ-C2S纯相;而掺杂Ba2离子的试样烧后粉化情况均有所减轻,其中引入4％(w)BaO的试样没有出现粉化及明显的裂纹,仍保持β-C2S的晶体结构.其稳定机制是:在C2S中引入适量Ba2+离子后,Ba2+离子取代部分Ca2+离子,降低了缺陷自由能,从而稳定了β-C2S.
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