為了提高氧(yang)化鈣材料的抗(kang)水(shui)(shui)(shui)化性能，人們對其水(shui)(shui)(shui)化機理(li)進(jin)行了深入(ru)研(yan)(yan)究(jiu)，并對如何獲得低氣孔(kong)率進(jin)行了深入(ru)研(yan)(yan)究(jiu).高密度.研(yan)(yan)究(jiu)了抗(kang)水(shui)(shui)(shui)化性強的氧(yang)化鈣材料。主要研(yan)(yan)究(jiu)措施可分(fen)為：促進(jin)燒結法.表面(mian)處理(li)法.外加電場抑制水(shui)(shui)(shui)分(fen)子吸(xi)附法。

　　促進燒結(jie)法

　　促(cu)進燒結(jie)的(de)(de)關鍵是促(cu)進氧化鈣材料的(de)(de)燒結(jie)和(he)致密性。隨著燒結(jie)溫度的(de)(de)升高，氧化鈣的(de)(de)微觀(guan)結(jie)構發生(sheng)了演變，顆粒(li)尺寸增加，晶格畸變和(he)晶體參(can)數減少，晶體發育良好，氧化鈣的(de)(de)水化活性降低(di)。

　　但是，提高燒結溫度會增加制(zhi)備成本。相(xiang)比之下，添加燒結添加劑法具有操作簡單、成本低的優點(dian)，可以(yi)制(zhi)備高密度、抗水化性能好(hao)的氧化鈣材(cai)料。

　　根據(ju)燒結(jie)機理(li)的不同(tong)，氧化鈣常見(jian)的燒結(jie)助劑(ji)分(fen)為(wei)固相燒結(jie)助劑(ji)，如(ru)固相燒結(jie)助劑(ji)ZrO2.TiO2.CeO2.La2O3.Mg(OH)他們不會和(he)CaO形成(cheng)低熔點化合物(wu)。另一種是(shi)液相燒結(jie)添加劑(ji)，會發(fa)生部分(fen)熔化和(he)液體形成(cheng)，如(ru)CuO.Al2O3.Fe2O3和(he)MgAl2O4等。

　　固相燒結

　　單斜ZrO2可提(ti)高氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)材料的抗(kang)水(shui)(shui)化(hua)(hua)性能(neng)，其基本原理是單斜ZrO2有效(xiao)促進氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)燒結致密化(hua)(hua)，降低游離氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)含量。此(ci)外，還有氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)。ZrO2反應(ying)產(chan)生疏(shu)水(shui)(shui)性CaZrO3.分布在(zai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)晶體邊界(jie)，容(rong)易水(shui)(shui)化(hua)(hua)，有效(xiao)防止水(shui)(shui)化(hua)(hua)反應(ying)，提(ti)高氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)材料的抗(kang)水(shui)(shui)化(hua)(hua)性能(neng)。

　　ZrO2添加(jia)過多會(hui)導致體積膨脹效應(ying)加(jia)劇，降低材料的耐水性。研(yan)究(jiu)結果表明，單斜(xie)斜(xie)ZrO2添加(jia)量為(wei)10wt氧化鈣材料具有好的抗水化性。

　　在(zai)氧化(hua)鈣(gai)中加入TiO2后，由(you)于氧化(hua)鈣(gai)和(he)(he)TiO2之間的(de)燒結反(fan)應，在(zai)樣品中檢測(ce)到(dao)各種鈣(gai)化(hua)合(he)(he)物，包括鈣(gai)化(hua)合(he)(he)物，Ca2SiO4(C2S).Ca3SiO5(C3S)和(he)(he)Ca3Ti2O7.樣品的(de)體積(ji)密度(du)為2。.51g·cm-3提(ti)高到(dao)2.93g·cm-3、顯孔率由(you)23.2%降至8.3%，氧化(hua)鈣(gai)材(cai)料的(de)致密性和(he)(he)抗水化(hua)性得到(dao)提(ti)高。

　　高(gao)溫下La2O3和CeO2與氧(yang)化鈣反應形成(cheng)固(gu)溶(rong)體，在材料(liao)中(zhong)(zhong)產生(sheng)陽離子空位，促進燒結致密;燒結溫度為1650時℃氧(yang)化鈣樣品的(de)致密度為98.5%[29]。古瑞琴等[30]在氧(yang)化鈣材料(liao)中(zhong)(zhong)加(jia)入氧(yang)化鈣材料(liao)CeO2，發現由(you)于Ca2+和Ce4+半徑(jing)相(xiang)近，形成(cheng)不等價置換固(gu)溶(rong)體，促進材料(liao)燒結，從而(er)提高(gao)材料(liao)的(de)耐水性。

　　研究也發(fa)現(xian)了Mg(OH)2可提高(gao)氧化(hua)鈣(gai)的(de)燒(shao)結(jie)致密性，主(zhu)要是由于(yu)氧化(hua)鈣(gai)的(de)燒(shao)結(jie)致密性Mg(OH)2不僅促(cu)進了氧化(hua)鈣(gai)顆粒的(de)生長，而且使氧化(hua)鈣(gai)顆粒的(de)尺寸更加均(jun)勻，改善了材料的(de)微觀結(jie)構，降低了材料的(de)孔(kong)隙率，提高(gao)了氧化(hua)鈣(gai)材料的(de)抗水化(hua)性。

　　液相燒結

　　研究(jiu)CuO燒結助劑對(dui)CaO結果(guo)表明：反應過程中形成(cheng)的(de)液相(xiang)CaO·CuO能促(cu)進(jin)材料在較(jiao)低溫度(du)下燒結，當材料在較(jiao)低溫度(du)下燒結時(shi)，CuO添加量為1%(w)時(shi)，1550℃熱處(chu)理后材料的(de)致(zhi)密度(du)提高(gao)到理論密度(du)的(de)93%。

　　Al2O33可(ke)與氧(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)反應生(sheng)成33CaO·Al2O3(C3A)相化(hua)合物(wu)，C3A它是一種低(di)熔點礦物(wu)相，可(ke)以在(zai)低(di)溫下出(chu)現液相，促進燒結。如果產(chan)量不大，材料的高溫性(xing)能(neng)就不會顯著降低(di)。它主要分布在(zai)氧(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)顆(ke)粒之間(jian)，并包裹在(zai)氧(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)顆(ke)粒中，從(cong)而促進樣(yang)品(pin)的燒結致密(mi)性(xing)和氧(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)顆(ke)粒的生(sheng)長。

　　Ghasemi-Kahrizsangi等[34]研(yan)究發(fa)現納(na)米(mi)Fe2O3有利(li)于(yu)促進氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)材料(liao)的(de)燒結和密化(hua)。作用機理包括三個方面：納(na)米(mi)顆粒可以填充孔(kong)隙，提高(gao)材料(liao)密度(du)(du)，減少水化(hua)通道;納(na)米(mi)Fe2O3在氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)晶(jing)體(ti)中解度(du)(du)高(gao)，在氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)中形成陽離(li)子空位，原子遷移率高(gao);此(ci)外，納(na)米(mi)Fe2O3還有利(li)于(yu)促進氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)顆粒的(de)生長，最終提高(gao)燒結石灰的(de)抗水化(hua)性能(neng)。當燒成溫度(du)(du)為(wei)1650時℃且添加納(na)米(mi)Fe2O當質量分數(shu)為(wei)8%時，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈣(gai)(gai)材料(liao)的(de)體(ti)積(ji)密度(du)(du)達(da)到3%.20g·cm-3。

　　添(tian)加(jia)MgAl2O4納(na)米顆(ke)粒能顯(xian)著提(ti)高氧(yang)化鈣的(de)抗水化性能，這是由于將游離氧(yang)化鈣轉(zhuan)化為游離氧(yang)化鈣C3A和CaO·Al2O3(CA)等(deng)等(deng)，從(cong)而降低材料中游離氧(yang)化鈣的(de)含(han)量，并通過(guo)形成(cheng)致密的(de)微觀結構來促進致密。