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2013年 第32卷 第8期    刊出日期：2013-08-15

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2013, 32(8):  1. 

摘要 ( 1 )   PDF (390KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

粉磨方式对铁尾矿-矿渣基胶凝材料的性能影响

李北星;陈梦义;王威;朱志刚

2013, 32(8):  1463-1467. 

摘要 ( 3 )   PDF (754KB) ( 19 )  

相关文章 | 计量指标

通过激光粒度分析、RRB(Rosin-Rammler-Bennett)方程拟合、强度测定、X-射线衍射(XRD)测试及孔结构测试等手段,研究了混合粉磨、单独粉磨、梯级粉磨这三种粉磨方式对铁尾矿-矿渣基胶凝材料的性能的影响.结果表明:在粉磨能耗相等的条件下,梯级粉磨制备的铁尾矿-矿渣基胶凝材料的颗粒群分布、强度、水化进程及孔结构优于混合粉磨和单独粉磨.另外,在常温下,利用梯级粉磨制得的铁尾矿-矿渣基胶凝材料与尾矿砂配合,制备了28 d抗折强度24.4 MPa、抗压强度97.0 MPa的高强砂浆.

碳硅共掺杂AlN晶体的电子结构分析

闫征;武红磊;郑瑞生

2013, 32(8):  1468-1471. 

摘要 ( 2 )   PDF (1566KB) ( 27 )  

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采用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波法,研究了C∶Si共掺杂纤锌矿AlN晶体的32原子超胞体系,得到了该体系的能带结构、电子态密度等性质,在此基础上分析了C∶Si共掺杂实现AlN晶体p型掺杂的机理.在AlN晶体的掺杂体系中,当C、Si的浓度相等时,会形成C-Si复合物,但施主和受主杂质相互补偿致使自由载流子浓度较低；当提高C的掺杂浓度时,会形成C2-Si,C3-Si等复合物,这些复合物的生成能够提高受主杂质的固溶度,降低受主激活能,有效提高空穴浓度.分析表明:C∶Si共掺杂有利于获得p型AlN晶体.

应力和干湿循环耦合作用下氯离子渗透数值模型

孙继成;姚燕;吴浩;王玲

2013, 32(8):  1472-1475. 

摘要 ( 5 )   PDF (718KB) ( 16 )  

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根据FICK第二定律,在一定假设条件的基础上建立了考虑应力和干湿循环耦合作用下的数值模型,通过对数值模型的计算值与试验所测得的实测值进行对比,对数值模型进行了验证,结果显示模型的可靠性较高.

凹凸棒/活性炭复合吸附质对模拟地下水中腐殖酸的吸附及再生研究

石书柳;吴丽梅;廖立兵;吕国诚;王小雨

2013, 32(8):  1476-1483. 

摘要 ( 5 )   PDF (1859KB) ( 20 )  

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本文对凹凸棒石/活性炭复合吸附质(以下简称复合质)吸附处理水中腐殖酸的性能进行了研究,系统地研究了吸附时间、污染液浓度、pH值对其吸附行为产生的影响.并用柱实验模拟去除地下水中腐殖酸的过程,吸附饱和后对柱体进行通电再生,探讨材料的使用寿命.研究结果表明:复合质对腐殖酸的吸附速率先快速增大后趋于平缓,反应系统达到吸附平衡的时间约为100min;室温下复合质对腐殖酸的最大吸附量为13.89 mg/g,吸附等温线方程符合Langmuir等温模型；吸附行为符合拟二级动力学方程；复合质在近中性较宽的pH值(3～10)范围内都有较好的吸附效果；复合质随再生次数的增加逐渐老化.本研究中的复合质对模拟地下水中腐殖酸的吸附模型可为去除地下水中的腐殖酸提供一定的理论依据.

MPEGAA-AA-AMPS改性聚羧酸高效减水剂在高性能混凝土中的保坍性能

陈宝璠

2013, 32(8):  1484-1489. 

摘要 ( 1 )   PDF (339KB) ( 17 )  

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采用自制的MPEGAA-AA-AMPS改性聚羧酸高效减水剂和国内外同类产品进行对比试验,在掺量(折固掺量)为0.24％情况下,测定了混凝土的减水率、拌合后C50 HPC的初始坍落度和拌合后1h、1.5h内的坍落度保持度以及凝结时间以表征每种减水剂的工作性能.结果表明:与国内外同类产品相比,MPEGAA-AA-AMPS改性聚羧酸高效减水剂不仅在减水效果而且在坍落度保持性能有优势.

水热条件下Mg(OH)2-石英-水体系反应固化性质研究

刘俊秀;佟钰;夏枫;谢友燃;王宝金;王晴

2013, 32(8):  1490-1495. 

摘要 ( 1 )   PDF (1685KB) ( 20 )  

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为揭示镁质硅酸盐胶凝体系的水热反应过程及固化性质,本文以氢氧化镁、磨细石英砂和水为原料,系统考察了水热反应温度、时间以及原料配比等工艺参数对试样力学强度的影响规律,并通过扫描电镜和X射线衍射技术手段对产物结构特征及发展机制进行了细致表征.实验表明,水热反应温度200℃、反应时间6h、Mg(OH)2掺量40wt％条件下对纤蛇纹石产物的形成最为有利,样品力学强度最高.研究结果可增进对Mg(OH)2-石英-水体系水热反应机制的理解,有助于高性能镁质胶凝材料的研发,还可用于低品位镁矿、硼泥等含镁工业废弃物的综合回收利用等.

电解锰废渣-废陶瓷磨细粉制备再生陶瓷砖

王功勋;李志;祝明桥

2013, 32(8):  1496-1501. 

摘要 ( 5 )   PDF (1678KB) ( 25 )  

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以电解锰废渣、废陶瓷磨细粉制备再生陶瓷墙地砖.以抗压强度、吸水率、气孔率、体积密度为主要参考指标,研究再生陶瓷墙地砖的最佳配合比及最佳烧成制度,探讨烧成制度对其性能的影响.结果表明:影响再生陶瓷墙地砖性能的主要因素由大到小依次为烧成温度、保温时间、成型压力.随着烧成温度的提高,样品抗压强度先增大而后降低,吸水率先降低后增大.再生陶瓷墙地砖的最佳配合比为10％电解锰废渣、90％废陶瓷磨细粉.最佳烧成温度为1150℃、保温时间为90 min、成型压力为98 MPa.制得样品的吸水率为0.75％,抗压强度为25.2MPa、体积密度为2.88 g/cm3,符合GB/4100-2006《陶瓷砖》中BIa类标准.

溶胶-凝胶法制备ZnO纳米微球及光催化性能研究

郭春芳;张淑芬

2013, 32(8):  1502-1505. 

摘要 ( 1 )   PDF (683KB) ( 17 )  

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以Zn(Ac)2·2H2O和二苷醇(DEG)为原料,采用溶胶-凝胶法,将晶核形成和生长分开,合成了由纳米晶粒聚集的类球形微球碱式醋酸锌前驱体.然后在400℃下焙烧2h得到ZnO样品.采用XRD、FT-IR、SEM、EDS和UV-vis进行表征,结果表明产物为六方纤锌矿ZnO,表面呈多孔结构.分别以ZnO纳米微球和商用ZnO纳米颗粒为光催化剂,对甲基橙进行了光催化降解研究.结果表明,溶胶-凝胶法制备的ZnO纳米微球在紫外条件下处理0.01 g·L-1的甲基橙溶液,20 min时脱色率为89％,而商用ZnO纳米颗粒处理60 min时才达到82％,前者表现出较好的光催化活性.

利用铝铬渣与废弃镁碳砖合成镁铝尖晶石材料

郑丽君;张国栋;曹杨;刘峰

2013, 32(8):  1506-1509. 

摘要 ( 2 )   PDF (1158KB) ( 19 )  

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以铁合金厂铝铬渣和钢厂废弃镁碳砖为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料,研究分析铝铬渣与废弃镁碳砖细粉比例关系对合成MgAl2O4材料组成和结构的影响.用XRD、SEM及Rietveld quantification软件对材料中结晶相组成和结构进行表征.结果表明:铝铬渣和废弃镁碳砖细粉经1500℃保温2h煅烧,可以合成出镁铝尖晶石材料.当镁碳砖含量为40％,铝铬渣为60％时,合成材料微观结构中出现典型的镁铝尖晶石八面体形貌特征,结晶相发育完整,结构致密,镁铝尖晶石含量达到94％.

河南某低品位铝土矿制备β-SiAlON

郭艳芹;王永伟

2013, 32(8):  1510-1514. 

摘要 ( 5 )   PDF (1601KB) ( 17 )  

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分别以复合还原剂碳硅、碳铝还原氮化低品位铝土矿(Al2O3含量为68wt％)制备β-SiAlON.利用XRD、SEM和EDS等检测手段和试样的质量变化率,研究了两种复合还原剂制备β-SiAlON的相变过程、β-SiAlON的相对生成量和微观状态.结果表明:低品位的矾土矿利用复合还原剂可以制造出优良廉价的β-SiAlON材料；碳硅试样的β-SiAlON为O'-SiAlON和Al2O3反应生成；碳铝试样的β-SiAlON为AlN、Si3N4和Al2O3反应生成以及碳直接还原氮化莫来石生成；基本结束的反应温度为1500℃,生成的β-SiAlON为柱状、z值为3左右；复合还原剂碳硅还原氮化制备β-SiAlON相对含量高,结晶形貌好,制备成本低.

Ga2(SO4)3-凹凸棒型固体酸催化剂的制备及其对尼泊金庚酯合成的影响

李恩博;高贵军;孙喜龙;王春;侯占忠;吕爱敏

2013, 32(8):  1515-1520. 

摘要 ( 4 )   PDF (1243KB) ( 17 )  

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采用凹凸棒负载Ga2(SO4)3制备了Ga2(SO4)3-凹凸棒型固体酸催化剂,对所制催化剂进行红外光谱、X射线衍射等表征,通过尼泊金庚酯的合成考察了催化剂的制备条件、催化活性、重复使用性以及反应动力学.结果表明,催化剂的较优制备条件是凹凸棒经8％硫酸溶液酸化处理,Ga2(SO4)3负载量25％,焙烧温度300℃,焙烧时间2.5h.在较优反应条件下,平均产率为92.1％.催化剂经过5次重复使用,产率仍不低于84.0％.动力学研究表明反应为二级反应,反应表观活化能为93.90 kJ/mol.

纳米SiO2对不同强度等级混凝土性能的影响

陈安生;唐小萍

2013, 32(8):  1521-1527. 

摘要 ( 3 )   PDF (803KB) ( 19 )  

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通过纳米SiO2与粉煤粉复掺,用纳米SiO2等量替换水泥,分别配制强度等级为C35的普通混凝土和强度等级为C60的高强混凝土,对混凝土试件进行主要性能测试.结果表明28 d龄期立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量在纳米SiO2掺量为2％～3％范围内取最大值,对C35级别与C60级别的试件28 d龄期的力学性能影响为:立方体抗压强度最大增幅分别为14％、10％；轴心抗压强度最大增幅分别为18％、14％；弹性模量最大增幅分别为17.5％、11.2％.混凝土的工作性随纳米SiO2掺入量的增加均呈快速降低趋势,相同纳米SiO2掺量的混凝土C35级别的坍落度和扩展度下降速度比C60级别的更快.混凝土的抗渗性能随纳米SiO2掺入量的增加而提高,低强度等级的抗渗透能力的提高幅度明显高于较高强度等级的混凝土.

硅藻土复合吸附剂的制备及其在废水中去氮除磷性能研究

段宁;张银凤;吴克明;高耀文

2013, 32(8):  1528-1533. 

摘要 ( 5 )   PDF (822KB) ( 22 )  

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针对水体富营养化现状,结合国内外相关研究,本论文采用硅藻土为基体材料,与沸石进行复合处理,处理后的复合吸附剂去氮能力达到59.76％,除磷能力达到了99.95％.最佳复合条件为:硅藻土∶沸石=6∶4,黏结剂15％,焙烧温度800℃,焙烧时间90min.经过5次再生和重复使用,复合吸附剂的除磷能力可以达到新鲜材料的99％,活性几乎完全恢复.通过对材料进行扫描电镜对比测试分析,可知在制备复合吸附材料的过程中,硅藻土与沸石的表面形貌、微观孔径大小、形状均发生了变化.

ZrO2对钙钛矿/六铝酸钙复相材料组成结构的影响

范春红;罗旭东;李晋萱;王旭升

2013, 32(8):  1534-1539. 

摘要 ( 5 )   PDF (1240KB) ( 19 )  

相关文章 | 计量指标

以铁合金厂含铝废渣为主要原料,通过高温固相反应制备钙钛矿/六铝酸钙复相材料,研究了不同ZrO2加入量及煅烧温度对合成材料相组成、微观结构影响.利用XRD、SEM及相关分析软件对烧后试样中结晶相的晶胞参数、晶胞体积、相对结晶度及微观结构进行计算和分析.结果表明,加入氧化锆会改变合成产物中结晶相的结构缺陷形式和数量,虽然导致了微观结构中液相量增大,烧后试样相对结晶度降低,但却促进合成产物中结晶相的晶粒长大.煅烧温度的升高也减弱了由于加入氧化锆对烧后试样结晶度降低的影响,并且随着热缺陷数量增大,合成产物中结晶相晶粒逐渐长大.

晶种生长法制备银纳米片:老化过程对产物的影响

李娜;甘阳

2013, 32(8):  1540-1544. 

摘要 ( 1 )   PDF (738KB) ( 16 )  

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晶种生长法是获得形貌尺寸可控纳米银材料的常用方法.本文采用晶种生长法制备银纳米片.通过紫外吸收光谱及透射电子显微镜研究了老化过程对产物形貌的影响；同时通过在晶种生长阶段使用不同稀释浓度的晶种溶液,验证了硼氢化钠浓度对产物的影响.结果表明,经充分老化后的晶种溶液,残留的硼氢化钠分解更充分,以此溶液作为晶种进行后续生长时,银离子在琥珀酸作用下缓慢还原并逐渐沉积到晶种上,由于晶种(111)面被柠檬酸根保护,银离子在非(111)面的优先沉积导致片状结构的生成,产物以银纳米片为主.而未经充分老化的晶种溶液中含有未完全反应的硼氢化钠,后续加入的银离子将被残留在晶种溶液中的硼氢化钠迅速还原成银颗粒,而不能缓慢沉积在晶种表面,最终产物以银纳米颗粒为主.

蒸养条件下大掺量矿粉的化学激发研究

袁泽洋;伍勇华;南峰;何志旗;李论;何冬

2013, 32(8):  1545-1551. 

摘要 ( 4 )   PDF (1251KB) ( 19 )  

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利用正交试验、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)研究了碱和硫酸盐激发剂对50％矿粉掺量混凝土蒸养强度的影响规律.研究表明:在相同条件下,单掺强碱性激发剂对混凝土蒸养强度起负面作用,硫酸盐激发剂和CaO复合使用时,激发效果最好.通过XRD、SEM和EDS分析得出,产生上述强度差异的主要原因是样品经蒸养后Ca3SiO5水化程度的不同引起的,单掺强碱性激发剂的样品中含有较多未水化的Ca3SiO5,而掺入复合激发剂的样品中只含少量未水化的Ca3SiO5.

王村硬质高岭土精细加工技术研究

王戌;刘曙光;张珍一

2013, 32(8):  1552-1556. 

摘要 ( 3 )   PDF (1148KB) ( 18 )  

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以淄博某地煤系硬质高岭土为试样,进行矿物成分和含量的分析,研究了煅烧过程中煅烧温度、入料粒度、保温时间、添加剂用量以及成球直径对白度的影响,探讨了添加剂的增白机理,分析了煅烧产品的结构、性能.在1025℃煅烧2h并添加2wt％的NaCl作为氯化剂氯化增白煅烧高岭土,试样煅烧白度达到了90％以上,满足橡胶填料、涂料的需要,为淄博某地区煤系硬质高岭土的开发利用提供了依据.

纳米材料在混凝土中的应用研究进展

冯春花;王希建;朱建平;冯爱虎;李东旭

2013, 32(8):  1557-1561. 

摘要 ( 6 )   PDF (429KB) ( 26 )  

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纳米材料应用在混凝土中可改善混凝土的耐久性等性能,因此其在混凝土中的应用成为当前研究的一个热点.本文综述了国内外纳米SiO2、CaCO3以及纳米金属氧化物等几种纳米材料在混凝土中的应用,对纳米材料在水泥混凝土中起到的作用和需注意的问题进行了归纳总结,并提出了简单的解决措施,展望了纳米材料在水泥混凝土中的发展趋势,力图为其在混凝土的应用提供一定的研究基础.

二维晶体MXene的制备与性能研究进展

李正阳;周爱国;王李波;孙丹丹

2013, 32(8):  1562-1566. 

摘要 ( 19 )   PDF (343KB) ( 26 )  

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MXene是一种新型过渡金属碳化物二维晶体,具有和石墨烯类似的结构.化学式为Mn+1Xn,其中n=1、2、3,M为早期过渡金属元素,X为碳或氮元素.这一类材料可以通过氢氟酸解离层状陶瓷材料MAX相获得,具有优异的力学、电子、磁学等性能.MXene是一种很有前途的新型锂离子电池负极材料,可以用在新型复合材料增强体,可以作为高温润滑材料.这种材料在储能、电子、润滑等领域具有重要的应用价值.本文介绍了该类材料的制备方法、性能、潜在应用及其研究现状.

层状双金属氢氧化物的制备及其在处理阴离子污染物方面的应用

郗丽娟;刘莹;吕洪滨

2013, 32(8):  1567-1572. 

摘要 ( 2 )   PDF (1265KB) ( 17 )  

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层状双金属氢氧化物(LDHs)是一类由带正电荷的金属氢氧化物和层间填充可交换的阴离子所构成的层柱状化合物.近年来,其在水处理方面的应用受到广泛的关注.本文综述了层状双金属氢氧化物的制备方法及其在处理废水中阴离子污染物方面的应用,并对今后的研究方向进行了展望.

弱还原固相法制备BaAl2O4∶Eu2+荧光粉与发光性质研究

赵芬;冯文林;罗凯旋;张伟杰;刘相志

2013, 32(8):  1573-1575. 

摘要 ( 2 )   PDF (614KB) ( 16 )  

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采用弱还原固相法制备了稀土Eu2+掺杂的BaAl2O4蓝绿色发光样品.采用XRD和荧光光谱对所制备的样品进行晶体结构与发光性能分析.XRD表明,BaAl2O4∶Eu2+样品为六方晶体结构.样品的激光光谱和发射光谱均为宽带谱,且发射光谱的最大峰值位于500 nm左右,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁,所发光正是人眼感觉舒适的蓝绿光.研究表明,当Eu2+掺杂量为5mol％时,蓝绿荧光粉BaAl2O4∶Eu2+的发光强度最好.

冻融循环下受硫酸镁侵蚀混凝土内腐蚀产物热分析研究

费倩男;牛荻涛;姜磊

2013, 32(8):  1576-1579. 

摘要 ( 3 )   PDF (227KB) ( 22 )  

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进行了冻融条件下硫酸镁侵蚀混凝土腐蚀试验.采用热分析技术,对侵蚀混凝土内腐蚀产物进行了辨别和定量分析.结果表明:冻融循环与硫酸镁侵蚀共同作用下,混凝土腐蚀产物主要是钙矾石和石膏；混凝土中钙矾石和石膏的含量表层比第二层多,在同一深度处,腐蚀产物的含量随着冻融循环次数的增加而增多,但达到一定的冻融循环次数,表层中钙矾石含量有所降低,且第二层中钙矾石含量大于第一层.

Al2O3包覆SiO2球形复合粉体的制备及烧结

祖立成;郑治祥;王苏敏;刘海涛;徐光青;吕珺

2013, 32(8):  1580-1584. 

摘要 ( 3 )   PDF (1626KB) ( 20 )  

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以Na2SiO3·9H2O、浓H2SO4等为原料,采用溶胶凝胶—喷雾干燥法制备球形二氧化硅,并采用非均匀成核的方式对其进行表面包覆氧化铝的处理,进而研究在不同温度煅烧下包覆样品的形貌、组织成分、粒度及分散性的改变.通过X射线衍射仪,扫描电子显微镜,激光粒度分析仪,能谱仪等对包覆前后以及不同温度烧结后的样品进行表征.结果表明:采用非均匀成核法,Al2O3以无定形结构成功的包覆在球形SiO2粉体表面.样品在1100℃发生莫来石转变,并在1400℃非晶SiO2转变为方石英,同时莫来石转变完全.

回转窑煤粉高效低NOx燃烧的最佳二次风温研究

徐顺生;黄日升;李罗军;邓波

2013, 32(8):  1585-1591. 

摘要 ( 5 )   PDF (2166KB) ( 20 )  

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针对一四通道煤粉燃烧器及φ4.8 m×70 m水泥回转窑,应用FLUENT软件,研究了二次风温对回转窑窑头煤粉燃烧效率、火焰形状以及NOx生成的影响.模拟结果表明,窑内NOx浓度随二次风温增加而显著增加,当风温由1155 K增加至1455 K时,NOx浓度增加了1.73倍.燃用某烟煤,当内外风量比为0.8,空气系数为1.1,煤粉粒径为88 μm时,通过仿真计算得到了火焰形状很好满足煅烧工艺要求的煤粉高效低NOx燃烧的最佳二次风温(T=1255 K).在此温下,煤粉火焰黑火头长1 m,火焰温度为2200 K,窑内烧成长度为12 m,火焰形状好,能很好满足煅烧需要；煤粉燃烧效率高；NOx排放量为390.91 mg/Nm3,符合国家排放标准.实测窑尾烟气温度及各组分浓度与仿真计算结果误差均小于5％.模拟计算结果可靠,为分解窑混煤高效低NOx煅烧水泥窑头操作参数优化提供了依据.

ZrO2对CBN用低温陶瓷结合剂及磨具性能的影响

侯永改;张明岩;田久根;路继红;祝聿霏

2013, 32(8):  1592-1596. 

摘要 ( 1 )   PDF (1630KB) ( 25 )  

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实验以SiO2-B2O3-Al2O3-R2O体系作为基础结合剂,选择ZrO2作为添加剂,通过差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等检测手段,研究其含量对陶瓷结合剂及CBN磨具性能的影响.结果表明,随ZrO2含量的增加,陶瓷结合剂耐火度升高,流动性变差；当ZrO2含量为1％时,陶瓷结合剂抗折强度达到75 MPa,显微硬度838 MPa,这得益于结合剂中ZrSiO4细晶的析出；此时CBN磨具有最大抗折强度45 MPa和最大体积密度2.32 g·cm-3,且结合剂与磨粒润湿性好,磨具组织致密,气孔分布均匀,微观结构良好.

利用废旧CRT屏制备泡沫玻璃的工艺与性质研究

张雨笛;何峰;戚昊;曾嘉凉;桂濛濛;李玲玲

2013, 32(8):  1597-1601. 

摘要 ( 3 )   PDF (1679KB) ( 18 )  

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本文主要以废旧阴极射线管(CRT屏)为主要原料,利用烧结法制备出的泡沫玻璃是一种高性能无机建筑保温材料.配合料被预先压制成板块状,然后在发泡温度下进行烧成.研究了发泡剂碳粉的含量、发泡温度和发泡时间与其结构,及密度和抗折强度等性能的关系.研究分析表明,随碳粉含量和发泡温度的升高,泡沫玻璃的密度和抗折强度均呈现先降低后升高的趋势.在碳粉含量和发泡温度相同的条件下,发泡时间过短发泡不充分,气孔过小且分布不均匀,发泡时间过长会使部分气孔连通,产生超大不规则气孔,影响其力学性能.最佳生产工艺为:碳粉添加量0.5％,发泡温度850℃,发泡时间30 min.此时泡沫玻璃的密度为0.298 g/m3,抗折强度为3.4 MPa.

氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能研究

魏军从;高春辉;黄建坤;吉秀梅;艾丽;涂军波

2013, 32(8):  1602-1605. 

摘要 ( 6 )   PDF (1170KB) ( 21 )  

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为了研究氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能及硅粉的影响,将添加硅粉前后的MgAl2O4-SiC材料在流动氮气中经1600℃保温3h烧成,对烧结后的试样进行XRD、SEM和EDS分析.研究发现:两者材料的主要物相均为镁铝尖晶石、碳化硅、氮化硅.不添加硅粉的试样中生成的氮化硅呈长径比较大的纤维状,其生长过程符合VS生长机制；添加硅粉后的试样中生成的氮化硅根部呈柱状,顶部呈锥状,其生长是LS和VS生长机制共同作用的结果.另外,氮化烧成时MgAl2O4/SiC反应界面层中会发生离子互扩散,可能生成少量堇青石,并且C4-、Al3+、Mg2+较O2-、Si4+具有更大的扩散速度.

油酸二乙醇酰胺硼酸酯湿法改性水镁石阻燃剂的研究

王亚杰;仲剑初;王洪志

2013, 32(8):  1606-1613. 

摘要 ( 2 )   PDF (1794KB) ( 20 )  

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以油酸二乙醇酰胺硼酸酯为改性剂对水镁石进行了湿法表面改性,考察了改性剂用量、反应时间、温度和液固比对水镁石改性活化指数的影响,结果表明在改性剂用量5％、反应时间70 min、改性温度75℃和液固比4.5∶1的条件下,硼酸酯改性水镁石的活化指数达到98.87％.对改性后的水镁石进行了IR、SEM、XRD、粒度分布和TG-DTG等表征,结果表明改性前后水镁石的形貌、晶体结构、颗粒大小、热行为没有发生明显变化.将改性后的水镁石作为阻燃剂添加到乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中,随着阻燃剂添加量增加,断裂伸长率和拉伸强度均呈下降趋势,但阻燃效果逐渐加强,塑料表面的燃烧物结焦成炭量增多,阻燃效果明显.

Al2O3/SiO2比和煅烧温度对煤系高岭土物理性能与显微结构的影响

段锋;马爱琼;肖国庆

2013, 32(8):  1614-1619. 

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以内蒙产的煤系高岭土为原料,通过添加α-Al2O3和SiO2细粉,以羧甲基纤维素为结合剂,在1450℃、1500℃、1550℃、1600℃的煅烧温度下制备了不同Al2O3/SiO2(Al/Si)比的试样.对试样的体积密度、显气孔率、耐压强度、线变化率等物理性能进行了检测.采用SEM与EDS分析,研究了试样的显微结构.研究表明:随着煤系高岭土中Al2O3/SiO2比从0.856增加到4.5,试样的体积密度从2.55下降到2.14 g/cm3,气孔率从5％增加到30％,耐压强度从20 MPa增加到50 MPa,体积变化从-17％增加到7％.当Al2O3/SiO2比为2.6时,试样经过1500℃×3h后,可以生成大量的柱状莫来石,具有良好的物理性能,可以作为一种有用的Al2O3-SiO2系低蠕变耐火材料.

煤矸石酸渣制备白炭黑的实验研究

杨荣;李艳红;夏举佩;秦岭;陶军

2013, 32(8):  1620-1625. 

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白炭黑是橡胶、塑料、涂料等化工制品的重要填料,煤矸石制取白炭黑是其高附加值利用手段之一.利用煤矸石提铝后的酸渣,制备低模数水玻璃,经新鲜酸渣提模,制取与工业水玻璃模数(n≈3.6)相近的高模数水玻璃.以二氧化碳为沉淀剂,经碳化反应制取白炭黑.采用单因素实验和正交实验相结合,确定出最佳的工艺条件:(1)煤矸石酸渣制备高模数水玻璃:提模时间1.0h、提模温度60℃及液固比为4∶1；(2)高模数水玻璃制备白炭黑:反应温度80℃、反应时间2.5h、水玻璃密度1.075 g/mL、水玻璃模数3.3、搅拌速率为350 r/min、二氧化碳浓度为20％.所制白炭黑质量好,吸油值2.2 mL/g,白度90％以上,纯度85％以上.

活性硅酸钙过滤分离工艺实验研究

张生;朱国瑞;谭蔚;刘丽艳

2013, 32(8):  1626-1630. 

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由于活性硅酸钙在加压过滤后得到的滤饼含水率高达66％左右,加重了后续干燥工段的负荷,耗能较高,影响了生产效率.本文在测定活性硅酸钙基本物性的基础上,确定活性硅酸钙是一种高孔隙率、蜂窝状结构、粒径较小的轻质材料；通过实验确定了加压工艺条件；采用添加表面活性剂的预处理技术,研究了添加阳离子表面活性剂FL02的适宜添加量以及滤液循环使用的方法.研究结果表明,在加压过滤之前,向质量分数为10％的活性硅酸钙悬浮液中加入表面活性剂FL02(初次添加量占悬浮液质量的0.5％,后续的4～5次添加量占悬浮液质量的0.15％),混合均匀后,在0.35 MPa的操作压力下,得到的滤饼含水率了降低至54％左右.研究结果为工业应用提供了参考依据.

漂浮型纳米TiO2/EP的制备及其光催化性能

范晓远;鲍锦磊

2013, 32(8):  1631-1634. 

摘要 ( 2 )   PDF (749KB) ( 22 )  

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以膨胀珍珠岩为载体,钛酸四丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备漂浮型纳米TiO2光催化剂,并用该光催化剂在太阳光下对亚甲基蓝进行光催化降解实验.结果表明,在450℃焙烧2h,负载3次的条件下制备的漂浮型催化剂光催化活性较好.150 mg漂浮型纳米TiO2/EP在30 mL亚甲基蓝溶液(4 mg/L)液面平铺,经120 min太阳光照射,亚甲基蓝的降解率为97.6％.XRD和SEM分析结果表明,二氧化钛为结晶良好的锐钛矿型,粒径大约为8nm.漂浮型纳米TiO2/EP有较广阔的工程应用前景.

聚丙烯纤维及胶粉对聚合物改性砂浆失水率的影响

蹇守卫;孔维;马保国;苏雷;陈露

2013, 32(8):  1635-1639. 

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为了解纤维、胶粉对聚合物改性砂浆塑性收缩开裂的影响机理,本试验采用改进过的滤纸法研究了纤维掺量及长度、胶粉掺量、纤维与胶粉复掺环境下对聚合物改性砂浆失水率的影响.研究结果表明:PP纤维对聚合物改性砂浆有一定的保水性,纤维掺量和长度对聚合物改性砂浆失水率均有不同程度的影响,且两因素之间相互影响；胶粉对聚合物改性砂浆也有一定的保水作用,且随着胶粉掺量的增加(掺量小于3％),砂浆失水率逐渐减小；复掺与单掺规律有所不同,通过调整纤维和胶粉的掺量,得到了较优的复掺组合:0.4％ PP和3％ 328胶粉,这个组合下的失水率最低.

ZrO2含量对Al2O3/ZrO2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响

白周喜;高如琴;周宁生;石凯;全建军

2013, 32(8):  1640-1644. 

摘要 ( 3 )   PDF (746KB) ( 18 )  

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本研究以耐磨结构陶瓷的应用为目标,研究了Al2O3-ZrO2复相陶瓷中加入不同的ZrO2陶瓷材料对微观结构及其力学性能的影响,分析了ZrO2在复相陶瓷中所起的作用.结果表明:随ZrO2含量的增加,在相同烧结温度下,晶粒变小,材料的力学性能提高.当ZrO2加入量为55％时,复相材料的抗折强度503MPa,断裂韧性12.80 MPa·m1/2,密度4.88 g·cm-3,硬度(HV)为1432 kg ·mm-2.探讨了Al2O3/ZrO2复相陶瓷的增韧机理.

沉积法制备CaS∶Eu2+,Sm3+红外上转换荧光屏工艺的研究

蔡平;米晓云;王亚杰;林翰;桑爽;崔双;张希艳

2013, 32(8):  1645-1649. 

摘要 ( 5 )   PDF (2130KB) ( 22 )  

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以固相法制备的上转换荧光粉CaS∶Eu2+,Sm3+为原料制备荧光屏,对电解质的种类及用量、水玻璃的用量、沉积厚度对荧光屏性能的影响进行了研究.研究结果表明:采用硝酸钡为电解质时,荧光屏表面平整；当水∶粉体∶水玻璃∶电解质=100∶0.03∶2.88∶0.027(质量比),退火温度为400℃时,得到的荧光屏表面平整,不存在褶皱,粉体与玻璃基片粘结效果佳；沉积厚度为0.0163 g/mm2时,荧光屏的发光性能达到最佳.

聚丙烯纤维对混凝土耐硫酸盐腐蚀性能的影响

孔琳洁;欧阳东;傅浩;鲁刘磊;黄成武;廖龙;温喜廉

2013, 32(8):  1650-1656. 

摘要 ( 11 )   PDF (1318KB) ( 23 )  

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采用一种新的混凝土耐硫酸盐腐蚀试验方法,通过测试混凝土质量腐蚀系数、抗压强度腐蚀系数和抗拉强度腐蚀系数,研究掺加不同种类聚丙烯纤维的纤维混凝土耐硫酸盐腐蚀性能.研究结果表明,相同配比纤维混凝土抵抗(NH4)2SO4溶液侵蚀能力远远低于Na2SO4溶液,而纤维的掺入明显改善了混凝土的耐硫酸盐腐蚀能力；单掺聚丙烯细纤维的混凝土质量损失最少；混掺聚丙烯网状纤维和钢纤维的混凝土抗压强度损失最少；混掺聚丙烯粗纤维和钢纤维的混凝土抗拉强度损失最少.

交变电磁场磁化PFS处理黄河水的实验研究

曹建军;王丽;肖明慧;延克军;李松原

2013, 32(8):  1657-1660. 

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磁化后的PFS(聚合硫酸铁)溶解液具有加速杂质颗粒沉降的性能.论文针对黄河水的浑浊度、CODCr值指标,分析电压、电流强度、频率、磁化时间对PFS混凝机理以及水解性能的影响规律.在综合处理效果与经济因素下,磁化处理较未经磁化处理的混凝效果而言,加药量由7mL减至4mL、出水浑浊度由3.18 NTU降至0.27NTU、CODCr值由35 mg/L降低至21 mg/L,可知,此项技术既降低了PFS的投资成本,又进一步提高了出水效果；并通过实验得出处理方式的最佳条件:电压100 V、电流0.7A、频率为150 Hz和300 Hz、磁化时间60 s；各因素影响出水效果的主次关系为:频率＞电压＞电流＞磁化时间.

低温快烧硅酸锌结晶釉的研究

陈淑刚;赵臣;杨晨;税安泽;张赞

2013, 32(8):  1661-1665. 

摘要 ( 9 )   PDF (1164KB) ( 37 )  

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本文以硅灰石、钠长石、玻璃粉、氧化锌为主要原料,通过低温快烧工艺研制了硅酸锌结晶釉.详细研究了釉中各矿物原料对硅酸锌结晶釉的影响,通过于法施釉、预加晶种、烧成制度等的优化,研制出一种装饰效果优良的硅酸锌结晶釉.其优化条件为:烧成温度1200℃,烧成时间70 min,晶体生长温度1050℃,保温时间10～20 min.

微波辅助合成羟基磷灰石研究

汪小红;董晓庆;侯靖;张群

2013, 32(8):  1666-1671. 

摘要 ( 4 )   PDF (1695KB) ( 19 )  

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羟基磷灰石由于具有良好的生物相容性和生物活性而应用广泛.本文分别以Ca(NO3)2·4H2O、(NH4)2 HPO4·3H2O为Ca源和P源,采用微波辅助加热的方式合成羟基磷灰石.使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对获得的产物进行了表征.分别研究了微波反应时间、反应功率和原料Ca/P比对合成羟基磷灰石形貌和结晶度的影响.结果表明,不同条件下,产物的形貌与结晶度均有不同.当合成时间为5 min,微波功率为400W,Ca/P比为2.0时,产物为具有结晶良好的羟基磷灰石.

抗灰迹Rb∶KTP晶体的生长及性能研究

庞珍丽;师瑞泽;张杰;肖亚波;姜秀丽

2013, 32(8):  1672-1675. 

摘要 ( 2 )   PDF (1116KB) ( 23 )  

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本文采用K6P4O13(K6)作助熔剂来生长Rb∶KTP晶体,所生长的晶体具有电导率低,吸收系数稳定和好的抗灰迹性能等优点.本文按照生长比例KTP∶K6=1.345∶1(物质的量比),Rb离子浓度为取代溶液中K离子浓度的1.4 mol％左右来进行配料.测量了Rb∶KTP晶体中掺杂的Rb离子浓度为0.87 mol％,经过测试,晶体的电导率达到10-10 S/cm.测试了晶体随时间延长的光能吸收,发现Rb∶KTP晶体的吸收系数比较稳定,并进行了晶体抗灰迹性能激光测试,发现Rb∶KTP晶体较普通KTP晶体具有很好的抗灰迹性能.

消石灰粉对煤矸石混合料性能影响研究

孟令宇;张亚鹏

2013, 32(8):  1676-1679. 

摘要 ( 3 )   PDF (1103KB) ( 19 )  

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消石灰粉是一种以Ca(OH)2为主要成分的碱性材料,可以激发煤矸石、粉煤灰的活性.本文选取邯邢地区某煤矿的煤矸石,配以粉煤灰、消石灰粉制成煤矸石混合料,通过选用不同有效钙加氧化镁含量的消石灰粉,研究消石灰粉对煤矸石混合料性能的影响.结果表明:消石灰粉的有效钙加氧化镁含量直接影响着煤矸石混合料的强度,随着有效钙加氧化镁含量的增加,煤矸石混合料的强度提高了13倍左右.

TiO2悬浮液颗粒团聚机理及团聚分形特征研究

周邵萍;葛晓陵

2013, 32(8):  1680-1683. 

摘要 ( 6 )   PDF (1115KB) ( 26 )  

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本文实验测试不同浓度TiO2悬浮液的相关参数,包括颗粒粒径、电导率、介电常数、表面电势、颗粒的Zeta电势等,计算了不同浓度悬浮液颗粒间作用势能,分析了颗粒团聚机理及悬浮液的稳定性.用光学显微镜观察不同浓度悬浮液团聚体的形貌.在此基础上,从团聚体的自相似性、实验获得团聚体的形貌出发,分析了团聚体的分形特征,并用分形软件计算了不同浓度悬浮液团聚体的分形维数.

粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层冲蚀磨损性能研究

马壮;李剑;闫翠娟;李智超

2013, 32(8):  1684-1687. 

摘要 ( 2 )   PDF (1120KB) ( 18 )  

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以粉煤灰为原料,采用热化学反应法在Q235钢表面制备了玻璃/陶瓷复合涂层.采用XRD、SEM分别研究了涂层的物相组成及截面形貌,并测试了涂层的冲蚀磨损性能.结果表明:热固化后复合涂层有新相Ca2Al2SiO7、FeAl13 、Mg3(PO4)2等产生.复合涂层界面结合致密,200 r/min、300 r/min、400 r/min冲蚀磨损性能分别提高2.18倍、2.95倍和2.03倍.

硅溶胶结合刚玉-碳化硅质浇注料的特性分析及应用

熊继全;毛雪松;丛培源;马晓一

2013, 32(8):  1688-1692. 

摘要 ( 13 )   PDF (1179KB) ( 42 )  

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以致密刚玉(粒径为5～8mm、3～5mm、1～3mm、及0.088～1 mm)和碳化硅(粒径为3～5mm、1～3mm、及0.088～1 mm)为骨料,以白刚玉粉(≤0.043 mm,w(Al2O3)≥99.40％),活性α-Al2O3微粉(≤0.043 mm,w(Al2O3)≥99.40％)及碳化硅粉(≤0.074 mm,w(SiC)≥97.0％)为细粉；以硅溶胶为结合剂制备了刚玉-碳化硅质浇注料.该浇注料具有:(1)较高的中温和高温强度(经实验测试810℃×3h和1400℃×3h处理后该浇注料的抗折强度在10.0 MPa、耐压强度在80.0 MPa以上)；(2)良好的抗渣侵蚀性、抗热震稳定性(1100℃(≒)水冷抗热震循环测试＞ 100次)；(3)较适中的导热系数；(4)较好的高温施工性和可快速烘烤性,简化了干燥和烘烤工艺,缩短高炉的休风时间,提高高炉设备利用率.

减缩剂性能评价方法中的几个问题探讨

林宗浩;王智;蒋长清;金卫民

2013, 32(8):  1693-1697. 

摘要 ( 5 )   PDF (773KB) ( 19 )  

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论文在现有研究结果和部分验证试验的基础上,对评价减缩剂性能涉及的试件制作时砂浆的胶砂比与用水量、试件测试初始长度的时间确定与龄期的计算、减缩剂对砂浆(混凝土)早期收缩减少的测定、快速评价减缩剂的性能进行了分析、讨论.建议在减缩剂性能评价时,制备砂浆时灰砂比采用1∶3,用水量根据砂浆流动度达到(180±5)mm决定；试件收缩初始长度以拆模时试件的长度为准,增加从成型开始就采用非接触法测试前3d的早期收缩；并提出增设减缩剂对降低饱和Ca(OH)2溶液表面张力降低率这一新指标快速判断减缩剂的性能.