新型材料-----无机矿物聚合材料

摘　要：无机矿物聚合材料是近些年发展起来的一种新型无机非金属材料，本文探讨了无机矿物聚合材料在国内外的发展历史和研究现状，并总结了聚合反应的机理，最后说明了这类新型材料存在的问题。

关键词：矿物聚合材料；无机非金属材料
无机矿物聚合材料属于碱激发胶凝材料。这类材料的应用可追溯到古代，即以高岭土、白云岩或石灰岩与盐湖成分Na2CO3、草木灰成分K2CO3以及硅石的混合物，加水拌和后产生强碱NaOH和KOH，与其它组分发生反应，生成矿物聚合粘结剂而制成人造石。
1. 国外研究现状
　　1972年，法国的Joseph Davidovits教授申请了第一篇关于用高岭土通过碱激活反应制备建筑板材的专利。随后vits开始对地聚合物材料的内部结构进行了细致的研究，并于随后几年里申请了大量的专利。之后不久，他又在另一篇美国专利中采用了一个更加通俗的名称“无机矿物聚合物(Geopolymer)   下一页

阔的范围内调整，可与各类典型的工程材料相匹配。与水泥相比，矿聚物中的三维网络结构保证了高温下结构的完整性，而水泥体系中存在大量的水化晶体和无定型物质，使水泥难以经受400℃以上的高温，因此矿聚物材料具有比水泥更好的高温稳定性。与树脂相比，矿聚物的无机化合物本质决定了它具有更高的热稳定性和抗氧化能力。
⑶耐酸碱腐蚀性
无机矿物聚合物在有机溶液、碱性溶液和盐水中很稳定，在浓硫酸中较稳定，在浓盐酸中稳定性较差。其在5%硫酸溶液中的分解率只有硅酸盐水泥的1/13;在5%盐酸溶液中的分解率只有硅酸盐水泥的1/12。
⑷耐久性
　　无机矿物聚合物界面结合强度高，不易老化。这一方面源于其稳定的网络结构，另一方面是可以避免普通水泥因金属离子迁移与骨料反应而引起的碱集料反出现类似富含Ca(OH)2及钙矾石等粗大结晶的过渡区而造成界面结合力较弱的现象，没有膨胀(普通硅酸盐水泥混凝土在20d后因碱集料反应而膨胀15mm/m，是极大的安全隐患)，因而经受自然破换的能力很强，耐久性好。
5.目前存在的问题
　　⑴现阶段对无机矿物聚合物已经有了大量的研究，但主要集中在组成、结构本质问题。但是在无机矿物聚合物混凝土的耐久性等实际应用问题的研究还是一片空白，特别是氯离子渗透影响其耐久性的主要因素没有相关的研究报道，关于无机矿物聚合物混凝土的耐久性等问题没有形成全面完整的科学体系。本次试验将针对以上存在问题进行深入的研究，为无机矿物聚合物混凝土大规模应用提供理论依据。
　　⑵目前对偏高岭土活性得研究主要集中在纯偏高岭土强度等性能影响，同时对无机矿物聚合物的研究主要集中在矿渣活性对强度等性能的影响，而对偏高岭土活性对无机矿物聚合物混凝土性能影响的研究鲜有报道。不确定影响性能的最佳活性，不能充分发挥偏高岭土对无机矿物聚合物的作用。
　　⑶氧化物组成对混凝土抵抗氯离子渗透的影响规律鲜有报道，需要大量的研究来确定氯离子扩散系数与氧化物组成之间关系，进而建立二者之间的数学模型。

参考文献：