[发明专利]一种硅质核电牺牲材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，其主要有以下重量份比例的原料组成：PII·52.5级硅酸盐水泥325-335份、粉煤灰175-190份、硅粉15-25份、石英砂1650-1750份、水145-155份、减水剂7-10份、聚丙烯纤维1-1.5份、磺化石墨烯0.5-1.5份；

制备方法包括以下步骤：

(1)取PII·52.5级硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、石英砂，混合干拌均匀得到混合材料M1；

(2)将聚丙烯纤维加入上述混合材料M1中，进行搅拌后得到均匀混合材料M2；

(3)向上述均匀混合材料M2中加入水、减水剂和磺化石墨烯三者的混合溶液，进行搅拌后得到均匀混合材料M3，然后按照国家标准进行成型养护，即可得到所述的一种硅质核电牺牲材料。

2.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，所述的粉煤灰为I级粉煤灰，其中SiO₂含量为45-50％，Al₂O₃含量为27-35％，Fe₂O₃含量为4-6％，CaO含量为8-10％。

3.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，所述的硅粉呈实心球状，其中SiO₂含量大于等于95％，火山灰活性指数大于95％，比表面积大于等于2000m²/kg。

4.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，所述的石英砂为高品质石英粉，它的SiO₂含量大于等于99％， 石英砂中0mm-5mm粒径占56％，5mm-8mm粒径占44％。

5.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，所述的水为自来水或饮用水，符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的要求。

6.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂，外观呈无色至浅黄色，密度为1.05-1.15g/ml，固含量大于等于40％(质量含量)，pH值为4±2，减水率大于等于33.9％。

7.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，所述的聚丙烯纤维为束状单丝，其长度5-7mm，直17-20μm，密度0.9-0.95g/cm³，熔点165-175℃，弹性模量大于等于3500MPa。

8.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料，其特征在于，所述的磺化石墨烯呈片状，其直径为50-100μm，厚度为1-2nm。

9.根据权利要求1所述的一种硅质核电牺牲材料制备方法，其特征在于：步骤(1)中，用于混合的各种原材料加入强制式单卧轴混凝土搅拌机，选择搅拌速度为40-50转/分钟，混合时间为180-200秒；步骤(2)中，聚丙烯纤维加入上述混合材料M1中，混合时间为300-320秒；步骤(3)中，首先用一半的水与全部的减水剂、磺化石墨烯混合，搅拌均匀，然后将混合均匀的溶液加入到混合材料M2中，然后用另外一半的水去清洗盛放减水剂和磺化石墨烯的容器，清洗后再将水加入到混合材料M2中，混合时间为180-200秒。