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技術分野

シリカヒュームを含む石炭灰ベースジオポリマーフォームの製造方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は、従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、従来技術の問題点を解決するために、石炭ボトムアッシュとフライアッシュをともにジオポリマー原料として使用しており、アルカリ活性化剤と水酸化ナトリウムの混合溶液にシリカヒュームを添加し、熱伝導度が低く軽いジオポリマーフォームの特性を確認して本発明を完成することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

前記技術的課題を解決するために、本発明は、（１）水ガラス（Ｎａ２ＳｉＯ３）と水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を混合してアルカリ活性化剤を製造する段階と、（２）シリカヒュームを前記アルカリ活性化剤に入れて撹拌する段階と、（３）石炭ボトムアッシュを粉砕する段階と、（４）前記石炭ボトムアッシュと石炭フライアッシュを混合して石炭灰を製造する段階と、（５）前記石炭灰に前記シリカヒュームとアルカリ活性化剤の・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は、石炭ボトムアッシュとフライアッシュをともにジオポリマーフォームの原料として使用しており、アルカリ活性化剤と水酸化ナトリウムの混合溶液にシリカヒュームを添加して熱伝導度が低く軽いジオポリマーフォームに関し、前記ジオポリマーフォームは、環境に優しいセメントを使用している建築物の断熱性能と安全性の向上に活用されうる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明による石炭ボトムアッシュ（ｃｏａｌ ｂｏｔｔｏｍ ａｓｈ、ＣＢＡ、ｒｅｄ）および石炭フライアッシュ（ｃｏａｌ ｆｌｙｉｎｇ ａｓｈ、ＣＦＡ、ｂｌａｃｋ）の粒子サイズの分布を示している。
【図2】 本発明によるシリカヒューム（ｓｉｌｉｃａ ｆｕｍｅ：ＳＦ）粒子のサイズ分布を示している。
【図3】 本発明による石炭ボトムアッシュ（ＣＢＡ）、石炭フライアッシュ（ＣＦＡ）およびシリカヒューム（ＳＦ）のＸＲＤスペクトルと結晶化度（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ）を示している。
【図4】 本発明による多様なＬ／Ｓ比率を有するジオポリマーフォームの垂直断面の写真を示している。（ａ）ＦＡ１０、（ｂ）ＦＡ３０、（ｃ）ＦＡ５０。
【図5】 本発明によるＬ／Ｓ比率が増加するジオポリマーフォームのバルク(ｂｕｌｋ)密度の結果を示している。
【図6】 本発明によるＬ／Ｓ比率が増加するジオポリマーフォームのポロシティ（空隙率）の結果を示している。
【図7】 本発明によるジオポリマーフォームの熱伝導度の結果を示している。
【図8】 本発明による多様なＬ／Ｓ比率を有するジオポリマーフォームの圧縮強度の結果を示している。
【図9】 本発明によるバルク密度に対する圧縮強度の結果を示している。
【図10】 本発明による多様なＬ／Ｓ比率を有するＦＡ３０ジオポリマーフォームのＳＥＭ写真を示している（５.０ｋＶ、×５０）。 （ａ）０.３８、（ｂ）０.４２、（ｃ）０.４６、（ｄ）０.５０。
【図11】 本発明による（ａ）４６ＦＡ１０、（ｂ）４６ＦＡ３０および（ｃ）４６ＦＡ５０のＳＥＭ写真とＥＤＳ分析のポイントを示している（２０.０ｋＶ、×５０）。
【図12】 本発明による４６ＦＡ３０サンプルのＴＧ／ＤＴＧの結果を示している。
【図13】 本発明による４６ＦＡ３０サンプルのＤＩＬ結果と対応する微分曲線を示している。
【図14】 本発明による４６ＦＡ１０，４６ＦＡ３０および４６ＦＡ５０のサンプルのＤＩＬ結果を示している。
【図15】 本発明による４６ＦＡ１０，４６ＦＡ３０および４６ＦＡ５０のサンプルのＤＩＬ結果に対する微分曲線を示している。
【図16】 本発明による高温カラムに露出された４６ＦＡ３０サンプルの上部および垂直断面の写真を示している。（ａ）２００℃、（ｂ）３００℃、（ｃ）４００℃、（ｄ）５００℃、（ｅ）６００℃。
【図17】 本発明による高温に露出された４６ＦＡ３０サンプルのＡＴＲ－ＦＴＩＲスペクトルを示している。
【図18】 本発明による２００℃、３００℃、４００℃、５００℃および６００℃に露出及び非露出された４６ＦＡ３０サンプルのＸＲＤ結果を示している。
【図19】 本発明による多様な温度に露出された４６ＦＡ３０サンプルのバルク密度の結果を示している。
【図20】 本発明による多様な温度に露出された４６ＦＡ３０サンプルのポロシティ（空隙率）の結果を示している。
【図21】 本発明による高温に露出された４６ＦＡ３０サンプルの熱伝導度の結果を示している。
【図22】 本発明による高温に露出された４６ＦＡ３０サンプルの圧縮強度の結果を示している。
【図23】 本発明による（ａ）大気、（ｂ）２００℃、（ｃ）３００℃、（ｄ）４００℃、（ｅ）５００℃および（ｆ）６００℃に露出された４６ＦＡ３０サンプルのＳＥＭ写真を示している（５ｋｖ、×５０）。
【図24】 本発明による４００℃に露出された後、多様なＬ／Ｓ比率のカラムに製造したＦＡ３０のサンプルの上部と垂直断面の写真を示している。（ａ）０.３８、（ｂ）０.４０、（ｃ）０.４２、（ｄ）０.４４、（ｅ）０.４６、（ｆ）０.４８、（g）０.５０。
【図25】 本発明による高温加熱後、Ｌ／Ｓ比率に応じたＦＡ３０サンプルのバルク密度の結果を示している。
【図26】 本発明による高温加熱後、Ｌ／Ｓ比率に応じたＦＡ３０サンプルのポロシティ（空隙率）の結果を示している。
【図27】 本発明による高温加熱後、多様なＬ／Ｓ比率のＦＡ３０サンプルの熱伝導度の結果を示している。
【図28】 本発明による高温加熱後、多様なＬ／Ｓ比率のＦＡ３０サンプルの圧縮強度の結果を示している。
【図29】 本発明によるＬ／Ｓ比率と、４００℃に露出されたＦＡ３０サンプルのＳＥＭ写真を示している（５ｋＶ、×５０）。 （ａ）０.３８、（ｂ）０.４２、（ｃ）０.４６、（ｄ）０.５０。
【図30】 本発明によるカラム（ａ）４６ＦＡ１０、（ｂ）４６ＦＡ３０および（ｃ）４６ＦＡ５０の上部と垂直断面の写真を示している。
【図31】 本発明による４００℃に露出された後、Ｌ／Ｓ比率に対してＦＡ１０、ＦＡ３０およびＦＡ５０のバルク密度の結果を示している。
【図32】 図３２は、本発明による４００℃に露出された後Ｌ／Ｓ比率に対してＦＡ１０、ＦＡ３０およびＦＡ５０のポロシティ（空隙率）の結果を示している。
【図33】 本発明による４００℃に露出された後、Ｌ／Ｓ比率に対してＦＡ１０、ＦＡ３０およびＦＡ５０の熱伝導度の結果を示している。
【図34】 本発明による４００℃に露出された後、Ｌ／Ｓ比率に対してＦＡ１０、ＦＡ３０およびＦＡ５０の圧縮強度の結果を示している。
【図35】 本発明による（ａ）４６ＦＡ１０、（ｂ）４６ＦＡ３０および（ｃ）４６ＦＡ５０のジオポリマーフォーム５０×倍率、並びに（ｄ）４６ＦＡ１０、（ｅ）４６ＦＡ３０および（ｆ）４６ＦＡ５０のジオポリマーフォーム２００×倍率のＳＥＭ写真を示している。

代表図 図1本件の代表的な図

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