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新材料技术

混凝土是现代工程建造中最常用的材料之一，由于其优异的性能和低廉的价格使其得到迅速发展，被广泛应用于道路、桥梁、隧道、房屋等领域。然而，由于各种不利的环境条件，混凝土在使用过程中会受到不同程度的损坏，其中使用修补材料对受损结构进行加固是一种经济有效的解决方法。磷酸镁紧急修复材料主要以氧化镁、磷酸盐、水与自行研制具有自主知识产权的外加剂、缓凝剂、砂子配比，通过全自动生产线制成。符合JC/T 2537-2019、Q/CR 659-2018的规定要求。与传统硅酸盐水泥相比，MPC其特性属于类陶瓷，性能介于水泥和陶瓷之间。快速凝结硬化，短时间内形成高强度，粘结性良好，在温度低至-20℃时候仍具备较好的抗冻性和耐磨性，被广泛应用于一些土木结构工程的快速修补。基于上述优点，MPC被认为是最有前途的材料之一，也是一种环境友好的胶凝材料，可在某些方面替代硅酸盐水泥。但原料成本相对较高、耐水性较差。为了降低了磷酸镁水泥自身的经济成本，也绿色化、资源化的处置了固体废弃物，同时也一定程度地改善了磷酸镁水泥的性能。

一种新型环保的胶凝材料，磷酸镁水泥被广泛用于混凝土结构工程的快 速修补。但是作为磷酸镁水泥的主要原材料之一的氧化镁通常是由菱镁矿经1700℃左右高温煅烧而成的重烧氧化镁，这种方式获取重烧氧化镁是一种能耗高、造价高的产品，并且消耗大量不可再生的菱镁矿资源。其次，由于磷酸镁水泥凝结速度非常快，为了不影响其施工操作，通常需要加入较多掺量的缓凝剂来延长凝结时间。目前使用最多的缓凝剂为硼砂或者硼酸，但硼砂或者硼酸的价格又偏贵，同时硼会随着雨水溶解到地下水中，造成“硼害”，而人长期接触硼也会造成慢性肝肾中毒及脑肺水肿，因此有必要降低使用量或不用含硼元素的缓凝剂，这又额外增加了磷酸镁水泥的制备成本。 1.随着菱镁矿资源被高度开采，产生了大量难以在耐火材料行业利用的高铁、高钙、高硅废弃菱镁矿，本成果成分利用了杂质成分较高的特点，通过添加助烧剂降低煅烧温度得到的烧结氧化镁粉制备出合格的磷酸镁水泥，从源头上解决了烧结氧化镁的能耗高的问题； 2.通过煅烧菱镁矿后收集CO2来对烧结氧化镁进行碳化处理，将煅烧菱镁矿产生的CO2回收利用，在通入烧结后的氧化镁对其进行碳酸化处理，将处理后的氧化镁制备磷酸镁水泥

辽宁科技大学是国内唯一的一所以菱镁资源化高效利用、镁质胶凝材料及制品等为主要教学、研究方向的高等学校。2009年，辽宁科技大学成立镁建材科研团队，与海城峰驰集团合作，成立辽宁科技大学科大峰驰镁建材研究院(简称“研究院”)、辽宁科大中驰镁建材科技有限公司；2020年，“研究院”入驻辽宁镁质新材料产业园区(国内唯一镁建材产业示范园区)，为园区开展新技术研发、成果转化、产品标准制定、知识产权申报、检验认证、人才培养、论坛交流、国际合作等全方位技术服务，科技助力镁建材全产业链创新发展。2020年，辽宁科大中驰镁建材科技有限公司的“硫氧镁保温板技术研发及应用市场”项目认定为“鞍山市科技小巨人种子项目”。“研究院”是以辽宁省镁资源与镁质材料工程研究中心(2011年省科技厅)为依托，以峰驰集团为科研基地，与大连理工大学、上海交通大学、南京航空航天大学等知名高校、中国建材研究总院为合作基础，建立起科研团队，在本、硕、博等人才培养方面居国内领先水平，在镁质建筑材料研究上取得了重大突破。

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