2.2  全分析10

2.3  实验设备..11

2.4  实验工艺及流程..12

2.5  实验方案..13

2.5.1  配比设计..13

2.5.2  密度测定..13

2.5.3  空隙率的测定14

2.5.4  抗折强度的测定..14

2.5.5  导热系数的测试..14

3  实验的总结与分析.16

3.1  氟硅酸钾容量法测定硅含量16

3.1.1  氟硅酸钾容量法的原理..16

3.1.2  分析结果的计算..16

3.2  试样的XRD图谱分析.17

3.3  密度、空隙率19

3.4  样品的抗折强度..20

3.5  导热系数的测定..23

3.5.1  实验原理..23

3.5.2  导热系数的测定..24

结论.25

致谢.27

参考文献..28

1  绪论

1.1  课题背景

     能源是人类赖以生存和发展的物质基础。随着社会的不断进步和工业的迅猛发展，人们对能源的需求量也越来越大，与此同时，能源短缺的问题也已经成为一个世界性的问题。

     我国能源紧缺且利用率不高，工业部门普遍存在着能耗高、能源浪费量大的现象，主要耗能产品的能耗水平与工业发达国家相比，差距很大。这些已成为制约我国经济发展的一大障碍。

     由于目前被人类所利用的能源主要为不可再生资源，因此降低能耗、节约能源已经成为当今世界共同努力的方向。能源的日趋紧缺促使许多国家参与到积极研制和推广节能的新工艺、新技术、新材料中去，为节约能源采取了诸多措施。在各种节能技术中，保温绝热技术由于其节能效果显著、投资较少、回收较快的特点而得到迅速发展。在工业上广泛运用保温绝热材料，不仅能够大大降低工业生产成本，提高经济效益，更有利于节约能源，也符合可持续性发展的趋势。

     硅酸钙绝热材料是一种非常重要的保温绝热材料，它被广泛应用于矿业、电力、化工、石油、冶金、窖业、建筑等部门[l]。而本课题的宗旨就是利用工业废加气混凝土和锆渣、硅藻土等材料，再加入增强材料研究制备硅酸钙绝热材料的新工艺及新方法。

     近年来随着建筑工业的发展，住房建设速度的加快，新建工程施工和旧建筑物维修、拆除过程中产生了大量的废弃混凝土，同时预计今后废弃混凝土的量将更多，如何处理这些废弃混凝土，就成为一个迫切需解决的问题。而利用废加气混凝土来制备硅酸钙绝热材料显然是一个极为有效且节能环保的处理方式。

     锆渣是以锆英石为原料一酸一碱法工艺生产氧氯化锆的工业废渣，锆渣中所含的化学沉积的活性二氧化硅在工业生产中有很大的利用价值。我国是最大的锆产品生产和出口国。针对目前市场上大量的工业废弃物，国内部分企业采用中和后排放稀碱液和填埋硅渣的方式来处理，这种处理方式不仅是对资源的浪费,并且还对环境造成了一定的污染 。另外，一些企业将废渣、废液用于生产五水偏硅酸钠、水玻璃等 ,也有单位开展了利用硅渣制备白炭黑和结晶二硅酸钠等的研究。

1.2  硅酸钙绝热材料的研究及发展现状

1.2.1  硅酸钙绝热材料    

1.2.2  硅酸钙绝热材料的发展历程

1.2.3  硅酸钙绝热材料的特点

1.3  托贝莫来石型硅酸钙绝热材料

1.3.1  托贝莫来石的晶体结构与性质

    托贝莫来石是硅酸钙水化物中的一种，因Heddle先生于1880年在伦敦托贝莫利首先发现Ca5·Si6Ol7·5H2O天然矿物而得名。而后，泰勒、肯耐尔、凯尔西等又进行托贝莫来石人工合成与结晶学的研究，特别是凯尔西将托石中的Si+4置换成Al+3，形成了一种含铝的托贝莫来石。而麦高(H·D·Megan)、J·A·Gard等又做了结晶结构的分析，Megan绘制出结构的基本图。Belov对其链式结构做了探索与研究，认为托贝莫来石是由重复单位P=3的SiO4四面体单链和CaOx多面体构成的层状结构。形成CaOx的Ca原子配位数是7。在这种CaO7多面体层的两侧，结合着SiO4四面体链，形成托贝莫来石的单位层。在单位层与单位层之间进入水分子和Ca原子。由此可以确定托贝莫来石矿物组成分子式为Ca5(SiO6O18H2)·4H2O。