欢迎赐稿——硅酸盐通报

2014, 33(12): 1.

摘要 ( 33181 )

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单矿物粘土对水泥砂浆性能及水泥水化的影响

王智;王林龙;王应;考友哲

2014, 33(12): 3067-3074.

摘要 ( 23423 )

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研究了高岭土、伊利土和蒙脱土三种单矿物粘土对砂浆工作性能和强度的影响,并从水泥水化热和水化产物角度研究了三种单矿物粘土对水泥水化的影响.结果表明:蒙脱土对砂浆扩展度和强度影响最为显著,高岭土和伊利土在一定掺量内几乎没有影响;单矿物粘土对掺聚羧酸减水剂砂浆相关性能的影响较未掺聚羧酸减水剂砂浆更加明显;单矿物粘土不会改变水泥水化产物的种类,但是影响水泥水化放热速率和最大放热峰的出峰时间,即水泥水化进程.

掺减缩剂水泥浆体水化产物生成的定量计算

吴浩;姚燕;王玲

2014, 33(12): 3075-3079.

摘要 ( 7190 )

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作为一种新型的化学外加剂,减缩剂通过降低水泥石孔溶液的表面张力,明显改善了水泥基材料的自收缩、塑性收缩及干缩,但其对水泥浆体水泥水化进程及水化产物生成的影响却缺少相应机理的研究.本研究以DSC-TG的测试结果为主要评价指标,结合扫描电镜下微观形貌分析,对不同养护条件下减缩剂对氢氧化钙及总化学结合水的量进行了计算,阐明了减缩剂对水泥浆体初始结构形成及不同养护条件下水泥结构发展的影响.

火山岩火山灰活性及其反应动力学的研究

周双喜;喻乐华;邓文武

2014, 33(12): 3080-3084.

摘要 ( 6745 )

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通过盐酸选择性溶解法测定了火山岩-Ca(OH)2-H2O系统中火山岩的反应程度,以此来评估不同种类火山岩样品的火山灰活性,并根据化学动力学理论建立了火山岩的火山灰反应动力学模型.结果表明:火山岩的火山灰反应符合一级反应动力学模型;不同品种火山岩火山灰活性的差异对水泥砂浆强度的影响不大.

矿渣混凝土的氯离子结合能力研究

匡琪;余红发;张小平;卢一亭;胡蝶;赖鸿鹏;麻海舰

2014, 33(12): 3085-3089.

摘要 ( 6591 )

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通过自然扩散法测定了矿渣混凝土中总氯离子和自由氯离子含量,获得了混凝土对氯离子的结合能力,研究了扩散深度、养护时间和矿渣掺量对氯离子结合能力的影响规律.结果表明,矿渣混凝土氯离子结合能力随着扩散深度的增加而逐渐增加;随着养护时间的延长,矿渣混凝土氯离子结合能力起初呈不断增大的趋势,当养护时间大于365 d时,增长趋势逐渐趋于稳定;随着矿渣掺量的增加,混凝土的氯离子结合能力呈先增加后减小的规律,氯离子结合能力最大时的矿渣掺量为30％.

氧化剂浓度对漂珠/聚苯胺复合材料的制备及其性能影响研究

王悦;雷西萍;宋学锋;蔺彦梅;王冰鑫

2014, 33(12): 3090-3096.

摘要 ( 6581 )

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本文采用乳液聚合法制备了十六烷基三甲基溴化铵改性漂珠/聚苯胺复合材料(FAFB-HDTMA/PAn),利用FTIR、SEM对产物的结构与形貌进行分析,并讨论了不同氧化剂过硫酸铵(APS)浓度对FAFB-HDTMA/PAn复合材料的产物颜色及其电学性能的影响.实验结果表明:利用FTIR和SEM分析证明HDTMA对FAFB修饰改性成功,FAFB-HDTMA被PAn包覆;通过观察复合产物颜色可知,随着APS:An浓度比的增加,产物颜色更趋近于掺杂态PAn的颜色;利用四探针技术测试发现,聚苯胺的电导率随着改性粉煤灰漂珠(FAFB-HDTMA)的加入而降低了近100倍;利用LCR数字电桥测试发现,在100 kHz～2 MHz的频率范围内,FAFB-HDTMA/PAn复合材料的相对介电常数和介电损耗随外加频率的增大而减小,进而可知当APS::An浓度比为0.8时,FAFB-HDTMA/PAn复合材料的电导率和相对介电性能均为最优效果.

低活性铝硅质尾矿基矿物聚合材料的抗化学侵蚀性能研究

焦向科;张一敏

2014, 33(12): 3097-3102.

摘要 ( 6660 )

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以某低活性铝硅质尾矿作为硅铝原料(基质),分别与四种不同的铝校正料复合,在碱硅酸盐溶液激发作用下制备矿物聚合材料;同时将该尾矿与硅灰以及钙质原料(包括矿渣和钢渣)复合制备“免配碱激发剂溶液型”矿物聚合材料.对各试样的抗化学侵蚀性能进行测试,并与普通硅酸盐水泥砂浆试样进行对比;在微观上借助SEM和FTIR对代表性试样进行表征.结果表明,以铝酸盐水泥为铝校正料制备的矿物聚合材料试样经H2 SO4溶液侵蚀后有较多沸石相生成,其抗化学侵蚀性能较为良好;普通硅酸盐水泥砂浆试样经硫酸盐侵蚀后其初期强度有所提高,但后期强度可能会因钙矾石的增多而降低.

Cu掺SnO2的光电性质研究

苗峰;黄毅;张传武

2014, 33(12): 3103-3107.

摘要 ( 6602 )

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本文利用密度泛函理论分析了不同浓度下Cu(掺杂量分别为6.25％,8.3％,12.5％,25％)掺杂SnO2的电子结构、光学性质、介电常数和光学吸收谱.研究结果表明:随着掺杂浓度的增加,费米能级进入价带,费米能级处能带细化,材料的导电性得到了增强,具有了金属的性质;介电常数和光学吸收谱相对应,光学吸收边减小,峰值发生了蓝移.

不同铁载体对镁铁铝尖晶石材料性能影响

丁达飞;李志坚;栾旭;吴锋

2014, 33(12): 3108-3112.

摘要 ( 6457 )

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分别以烧结铁铝尖晶石、电熔铁铝尖晶石、烧结镁铁砂及电熔镁铁砂为铁的载体,在控制试样化学组成接近前提下,按照镁铁铝尖晶石砖生产工艺制备镁铁铝尖晶石砖试样.检测试样的理化性能并采用XRD和SEM对试样的相组成和显微组织结构进行表征.结果表明:以两种镁铁砂为铁载体的试样体积密度高、显气孔率低、常温耐压强度大及热膨胀率小;以电熔铁铝尖晶石、电熔镁铁砂为铁载体的试样具有较高的荷重软化温度.以铁铝尖晶石为铁载体试样中,形成(Mg,Fe) Al2O4相,铁以Fe2+形式存在;以镁铁砂为铁载体试样中,形成Mg(Fe,Al)2O4相,铁以Fe3+形式存在;以烧结铁铝尖晶石、烧结镁铁砂为铁载体的试样显微结构中存在较多微气孔,以电熔铁铝尖晶石、电熔镁铁砂为铁载体的试样显微结构较为致密.

微量元素对养猪废水厌氧发酵产沼气的影响

施云芬;张群;张世龙;王嘉浩;许芸菲

2014, 33(12): 3113-3117.

摘要 ( 6415 )

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为了提高养猪废水厌氧发酵的反应效率提高其产气量,分别在产酸相33℃,产甲烷相36℃考察浓度为10mg/L的铁、钴、镍以及三者的混合及搅拌静置两种条件对养猪废水厌氧发酵的影响,记录产气量、pH值变化以及COD值变化.发现同时添加三种微量元素对产酸相明显有抑制作用.但是同时加入产气速率最快,产气量提高了61.70％,累积产气量为158 mL.同时COD和NH3-N的去除率最大,分别是92％和94.4％.搅拌可以加速产酸相的反应,静置利于产甲烷相的产气.

季铵盐有机化改性伊蒙混层黏土的悬浮性能

唐洁;康玉茹;郑茂松;王爱勤

2014, 33(12): 3118-3123.

摘要 ( 6404 )

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利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基溴化铵(STAB)对伊蒙混层黏土进行改性,考察了改性前后在水、甲醇和乙醇中的悬浮性能.红外光谱(FrIR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和Zeta电位分析以及悬浮性能测试结果表明,有机化改性有利于伊蒙混层黏土在有机相中分散,提高其悬浮稳定性.CTAB或STAB的加入量为0.25CEC时,伊蒙混层黏土在甲醇和乙醇中表现出较优的悬浮稳定性,且经STAB改性的伊蒙混层黏土在有机相中的悬浮稳定性更优.

用水量与初始测长时间对减缩剂性能评价的影响

林宗浩;王智;王林龙;刘川;蒋长清

2014, 33(12): 3124-3128.

摘要 ( 6249 )

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目前混凝土减缩剂性能评价方法没有统一的标准,影响减缩剂性能评价因素的研究也鲜有报道.本文对影响减缩剂性能评价的两个重要因素即掺减缩剂的砂浆用水量和砂浆试件初始长度测试时间进行了探讨与试验研究.研究表明砂浆试件的用水量应根据砂浆流动度为(180±5) mm来确定;减缩剂减缩率测试中砂浆试件初始长度应该从加水后24 h拆模就立即测试.

泡沫法制备镁橄榄石隔热耐火材料

陆成龙;彭玮珂;邓承继;祝洪喜;员文杰;黄永亮

2014, 33(12): 3129-3133.

摘要 ( 6209 )

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以镁橄榄石、硅微粉、轻烧氧化镁、六水氯化镁为主要原料,减水剂、聚乙烯醇、磷酸为外加剂,菱镁水泥作为结合剂,采用泡沫法制备了镁橄榄石隔热耐火材料,研究烧结温度对显微结构及物理性能的影响.结果表明:加入硅微粉后能提高料浆的流变性能,高温烧结后,试样孔结构发生了显著的改变,由椭圆形孔变为结构不规则且有层状空隙的h孔结构,且烧后孔壁棱角分明,孔壁中有微孔结构存在.随着温度的升高,试样的线收缩率和耐压强度逐渐增大,1100℃前增大速率较小,且数值较小,1100℃后显著增大.

偏高岭土和硅灰对混凝土性能影响的对比分析

余强;曾俊杰;范志宏;熊建波

2014, 33(12): 3134-3139.

摘要 ( 6103 )

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分别采用0％、3％、6％、9％、12％的偏高岭土和硅灰取代水泥制备混凝土,对比研究了偏高岭土和硅灰对混凝土工作性、力学性能、耐久性和体积稳定性的影响.研究结果表明:偏高岭土和硅灰导致新拌混凝土坍落度的下降,含偏高岭土的新拌混凝土坍落度下降更明显;偏高岭土和硅灰均具有良好的促强作用,偏高岭土的早期促强作用更优,且对混凝土抗折强度的提高更显著;随着偏高岭土和硅灰掺量的增加,混凝土氯离子扩散系数显著下降,偏高岭土和硅灰对于混凝土抗氯离子渗透性的改善效果类似;偏高岭土和硅灰均降低了混凝土14 d龄期后的干缩,偏高岭土降低混凝土干缩的效果较硅灰更好.

纤维自密实混凝土早期收缩及阻裂特性研究

李书进;钱红萍;徐铮澄

2014, 33(12): 3140-3144.

摘要 ( 6021 )

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采用非接触收缩变形试验、平板抗裂试验以及三点弯曲梁声发射检测,研究了掺PVA纤维、钢纤维以及两者混杂自密实混凝土(SCC)的早期塑性收缩、约束收缩以及荷载作用下的阻裂特性.结果表明,所掺的PVA纤维对改善SCC早期自由收缩作用有限,但能够抑制约束条件下基体的开裂;体积掺量分别为0.07％和1.0％的PVA纤维与钢纤维混杂后,对降低SCC早期收缩开裂效果显著,所配制的SCC抗裂性达到Ⅰ级标准;PVA纤维可闭合加载初期SCC基体中的微裂缝,钢纤维则能有效阻止加载中期裂缝的衍生和扩展,由于两种纤维的协同阻裂作用,能够有效改善SCC的断裂韧性.

碳酸钙晶须改善固井水泥浆性能研究

李明;刘萌;杨雨佳;杨元意;郭小阳

2014, 33(12): 3145-3150.

摘要 ( 6067 )

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随着油气勘探向深部地层和低渗透油气藏的延伸,对固井水泥浆性能尤其是水泥环的力学性能提出了更高的要求.针对目前固井用纤维所存在的问题,研究了碳酸钙晶须这一无机矿物纤维对固井水泥浆性能的改善作用.实验包括:①晶须水泥浆的流变性和失水量等常规工程性能;②晶须水泥石的1d、3d、7d、14d和28 d抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度,使用6265型机械性能测试仪,在不破坏水泥试样的情况下测试了水泥石的抗压强度和杨氏模量发展;③使用5265型静胶凝强度测试仪,测试了水泥浆的静胶凝强度发展,以评价其防气窜性能;④晶须水泥石的孔径和渗透率测试;⑤用扫描电镜对水泥石微观形貌进行观察,探讨了增强机理.结果表明:①晶须水泥浆工程性能良好;②碳酸钙晶须显著改善水泥石的力学性能,晶须加量为10％时,水泥石28 d抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度提高33.34％、45％和39.28％;③碳酸钙晶须水泥杨氏模量发展稳定,静胶凝强度发展迅速,防气窜性能良好;④晶须加量为10％时,孔隙度较空白试样降低23.4％,渗透率下降14.3％;⑤增强机理在于碳酸钙晶须的桥联、控制微裂纹产生和扩展及纤维拔出耗能作用,减缓裂纹的产生和延展.

硅藻土/沸石复合颗粒吸附材料脱氮除磷的吸附动力学及热力学分析

段宁;吴依远;张银凤

2014, 33(12): 3151-3158.

摘要 ( 6074 )

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对硅藻土/沸石复合颗粒吸附材料吸附废水中氮磷的动力学和热力学进行了试验研究.结果表明,准二级动力学方程对硅沸复合颗粒吸附材料吸附氮磷的过程描述更为准确;热力学参数分析表明,在不同温度下,硅沸复合颗粒吸附材料对氮磷的吸附焓变均为正值,为吸热反应,磷的吸附过程是以不可逆方式自发进行的.其表观活化能Ea＜ 100 kJ/mol.对平均吸附能的分析说明该吸附以化学吸附为主.

炭黑/高分散白炭黑对丁腈橡胶耐热及耐油性能的影响

张劲;孙汝楠;孟思炜;吴冲;刘红兰;饶立强;高志华;卢贵武

2014, 33(12): 3159-3165.

摘要 ( 5948 )

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用正交试验法对N220、N550和ST1120三种炭黑和高分散白炭黑共同补强的丁腈橡胶在耐空气热老化和耐油方面的性能进行了研究.结果表明炭黑N220和ST1120对丁腈橡胶老化行为具有显著影响,N220最优添加量为10 phr,ST1120最优添加量为20 phr; N550对橡胶老化的影响较小,可以大量添加起到补强作用;高分散白炭黑可显著降低正硫化时间和焦烧时间.

基于KTH模型的CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系成分优化研究

折媛;巨建涛;郭艳萍;解西东

2014, 33(12): 3166-3170.

摘要 ( 5796 )

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为了研究CaO-SiO2-Al2O3-MgO四元渣系的脱硫能力,通过KTH模型及Factsage热力学软件计算了CaO-SiO2-Al2O3-MgO的硫容量Cs,采用Ohta和Suito经验公式及硫分配比与硫容量之间的关系计算了42CrMoA钢在LF精炼时用CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系脱硫的硫分配比Ls,并分析了碱度、CaO/Al2O3、MgO等因素对Cs和Ls的影响,优化出Cs和Ls较大时最佳的成分.

TiO2晶型对0.65CaTiO3-0.35LaAlO3陶瓷介电性能的影响

赵小玻;高勇;宋涛;侯立红;车松蔚;王营营;张萍萍;王玉宝;于洪林

2014, 33(12): 3171-3176.

摘要 ( 5625 )

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采用两种晶型不同的TiO2微粉为原料,通过传统的固相反应工艺分别制备了0.65CaTiO3-0.35LaAlO3陶瓷,系统地研究了这两种TiO2原料对陶瓷的晶体结构、微观结构和微波介电性能的影响.实验结果表明,TiO2原料晶型的不同显著影响了0.65CaTiO3m.35LaAlO3陶瓷的微波介电性能.对于金红石型TiO2原料,所制备陶瓷的最佳烧结温度为1440℃,其微波介电性能为εr=43.8、Q×f=38216 GHz、Tf=-10.5 ppm/℃.而采用锐钛矿型TiO2原料制备的陶瓷的最佳烧结温度为1580℃,陶瓷的微波介电性能为εr=37.5、Q×f=45200 GHz、rf=5.3ppm/℃.该研究结果有助于选择合适的TiO2原料以制备出性能良好的CaTiO3-LaAlO3陶瓷,也为进一步研制和开发新组分的CaTiO3-LaAlO3系微波介质陶瓷材料奠定了基础.

双模版剂法制备SAPO-5和SAPO-34分子筛

李艳秋;王日杰;杨晓霞

2014, 33(12): 3177-3181.

摘要 ( 5114 )

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以二乙胺和四乙基氢氧化铵为混合模版剂,采用水热法合成了SAPO6和SAPO-34分子筛,并用XRD,SEM,XRF,NH3-TPD等手段对其表征,以氧化苯乙烯重排反应为探针反应评价其活性.分别讨论了加料顺序和晶化升温模式对合成SAPO-5和SAPO-34的影响.结果表明,改变加料顺序和晶化升温模式时,在原料和合成物料配比不变的条件下可以分别合成出纯相的SAPO6和SAPO-34分子筛.在氧化苯乙烯重排反应中,由于SAPO-34含有强酸位,会产生大量聚合物,使得苯乙醛的选择性较低,而只含有弱酸位的SAPO-5表现出较好的活性和选择性.

沉淀法制备草酸钴及其粒度对钴蓝颜料性能的影响

徐明晗;宋杰光;富伟;王芳

2014, 33(12): 3182-3185.

摘要 ( 4618 )

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以硫酸钴和草酸为原料,采用直接沉淀法制备超细草酸钴粉体.用激光粒度分析仪和高倍光学显微镜对制备的粉体进行了表征,用紫外分光光度仪对钴蓝颜料进行紫外反射光谱分析.分析了加料方式和Co2浓度对合成草酸钴粒度的影响,以及草酸钴粒度对钴蓝颜料反射率的影响.结果表明采取反加料方式,Co2浓度越低,草酸钴粒度越小,钴蓝颜料的颜色越鲜艳.

组成材料对混凝土结构修补砂浆力学性能的影响分析

华腾飞;吴芳;马晓杰

2014, 33(12): 3186-3191.

摘要 ( 3929 )

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本文分析了石英砂颗粒级配、砂灰比、减水剂、水灰比、聚合物胶粉及消泡剂等对混凝土结构修补砂浆力学性能的影响.结果表明,当石英砂颗粒级配合理,砂灰比为1∶1,水灰比为0.266,减水剂、聚合物胶粉、消泡剂和纤维素醚掺量分别为1.4％、10％、0.5％及0.06％时,制备出的修补砂浆的力学性能优良,抗压、抗折及拉伸粘接强度分别达到51.7 MPa、15.1 MPa、2.98 MPa.

柠檬酸凝胶燃烧法制备Nd,Yb∶YGG激光陶瓷粉体及表征

潘柳;孙晶;宋欢欢;姜黎黎;许志勇

2014, 33(12): 3192-3195.

摘要 ( 3239 )

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以Nd2 O3、Yb2 O3、Y2 O3、Ga2 O3和柠檬酸为原料,采用凝胶燃烧法,制备出Nd,Yb∶ YGG激光陶瓷粉体.对粉体进行XRD测试,结果表明在本实验条件下,粉体的较佳煅烧温度为800℃.扫描电镜观察发现,粉体晶粒为类球形,平均晶粒径约为50 nm,晶粒间存在一定烧结现象.荧光光谱测试结果表明Nd,Yb∶ YGG激光陶瓷粉体最强发射峰位于1028 nm,归属于yb3的2 F5n→2 F7n能级跃迁,并且当Nd3+和yb3+的摩尔比为1∶1时yb3的荧光发射强度最强.

钨丝掺杂对碳化硅放电等离子烧结工艺曲线的影响研究

孙红婵;胡冰;张桓;李晨辉;王鑫阁;张红松

2014, 33(12): 3196-3199.

摘要 ( 2589 )

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采用放电等离子烧结技术分别制备了SiC和钨丝掺杂SiC材料,记录了两种材料烧结工艺曲线,利用XRD方法测定了制备材料的成分.分析工艺曲线结果表明:烧结过程可分为4个阶段,其中SiC-W烧结第二阶段温度明显低于SiC烧结温度,且位移量小于SiC.

典型金属赋存形态对MBR膜污染影响研究进展

张海丰;孙明媛;张兰河

2014, 33(12): 3200-3205.

摘要 ( 2054 )

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膜污染是膜生物反应器(MBR)进一步发展的最大障碍,污泥混合液性状是影响膜污染的关键因素.本文综述了金属离子在MBR混合液中的赋存形态,并分别对金属离子3种不同赋存形态对MBR污泥混合液及膜分离过程的影响进行了探讨.文中揭示了同价离子或异价离子共存对混合液及膜分离的影响,对共存体系中金属离子间的协同或拮抗行为也进行了讨论,并对利用高价金属离子减缓膜污染领域未来的研究趋势进行了展望.

多孔二氧化硅材料的应用进展

贾艳萍;马姣;张兰河;董长青;王孝强

2014, 33(12): 3206-3212.

摘要 ( 1499 )

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多孔二氧化硅具有绝缘(电、热、声)、耐氧化稳定性、难燃、耐腐蚀、生理惰性等特性,被许多行业应用与熟知,俗称“工业味精”.本文全面介绍了多孔二氧化硅的分类、性能特征、生产方法,综述了在石化、环保、航天等领域的最新应用研究,探讨了高级多孔二氧化硅的发展瓶颈与应用前景.

SiO2-TiO2纳米复合材料的制备及其应用研究

曹培;李秀艳;赵敏南;周国伟

2014, 33(12): 3213-3218.

摘要 ( 1074 )

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纳米TiO2粒子是一种良好的无机半导体材料,具有独特的催化、光学等性能,应用广泛,但在反应体系中易团聚,降低了其催化性能.通过与纳米SiO2粒子复合,使其优异性能得到充分发挥,拓展了其应用领域.本文主要综述了SiO2-TiO2纳米复合材料的制备方法,如溶胶-凝胶法、化学沉淀法、微乳液法,并对该复合材料的应用进行了归纳与评价.

复合固废微晶玻璃研究现状

李国标;黄小凤;刘红盼;马丽萍;付建秋;邓春玲

2014, 33(12): 3219-3224.

摘要 ( 845 )

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工业固废高炉渣、污泥、飞灰、废玻璃、尾矿等,均含有大量不同成分配比的Al2 O3、SiO2、MgO、CaO等组分,这些组分是制备微晶玻璃的原料.单种固废成分往往无法直接制备性能良好的微晶玻璃,然而利用几种不同固废成分的互补作用,可以在不添加或者添加少量的辅料条件下,协同制备出复合固废微晶玻璃.本文主要综述了国内外一种高效处理固废的方式,即利用两种以上固体废物协同制备微晶玻璃,并对复合固废微晶玻璃的不足和前景进行了讨论.

粉煤灰在烟气处理中的研究进展

施云芬;陈媛;徐云菲

2014, 33(12): 3225-3229.

摘要 ( 624 )

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我国电量连年增加,燃煤电厂排放的粉煤灰也随之增加,其造成的环境问题日益严重.由于粉煤灰的利用量比排放总量少得多,开发利用粉煤灰的新领域成为研究热点.本文分析了粉煤灰的组成和形貌,说明了目前的主要应用途径,综述了粉煤灰作为吸附剂对烟气中SO2、CO2、Hg的去除.并重点阐述了SCR脱硝催化剂的现状,粉煤灰负载过渡金属作为低温SCR脱硝催化剂对NOx的去除效果以及催化剂的制备方法.许多研究证明粉煤灰对SO2、CO2、Hg、NOx有很好的的去除效果.粉煤灰在烟气处理方面良好的应用前景,使得以废治污成为粉煤灰今后的发展方向.

莫来石纤维制备方法综述

乔健;刘和义;崔宏亮;朱玉龙

2014, 33(12): 3230-3234.

摘要 ( 517 )

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莫来石纤维是一种重要的陶瓷材料,被广泛用作高温隔热材料、金属基或陶瓷基复合材料的增强体等.本文主要综述了莫来石纤维的多种制备方法,特别是重点介绍了溶胶-凝胶法制备多晶莫来石纤维的研究现状.在溶胶-凝胶法制备莫来石纤维的过程中,原材料的选择、单相和双相溶胶的制备以及各种因素都会影响水解和浓缩过程,并决定莫来石纤维的最终性能.最后对制备莫来石纤维的发展方向进行了展望.

凹凸棒土补强填充橡胶的应用研究进展

张兆红;邢立华;徐云慧

2014, 33(12): 3235-3238.

摘要 ( 300 )

PDF (274KB) ( 29 )

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凹凸棒土是一种廉价非金属矿物材料,具有独特的棒状晶体结构,将其应用于橡胶中作为补强填充剂是资源利用的有效方法.本文综述了凹凸棒土补强填充天然胶、丁苯胶、丁腈胶、硅橡胶等方面的研究.归纳了提高其在橡胶中分散的方法,认为通过有机改性后凹凸棒土对橡胶有一定的补强填充作用,可以提高胶料的物理机械性能.

稀土钙钛矿型复合氧化物的制备及其在催化方面的研究进展

李倩男;韩燕霞;杨秋华;沈海云

2014, 33(12): 3239-3244.

摘要 ( 238 )

PDF (824KB) ( 35 )

相关文章 | 计量指标

主要介绍了稀土钙钛矿型复合氧化物的结构及其主要制备方法,评述了各种制备方法的优劣.简述了目前国内外稀土钙钛矿型复合氧化物在催化方面的应用情况与研究进展,并对其前景进行了展望.

沸石改性研究及在环保领域应用前景展望

吴国梅;刘璐;何东龙;王奎涛

2014, 33(12): 3245-3249.

摘要 ( 185 )

PDF (394KB) ( 31 )

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本文首先综述了沸石的结构组成及性能,对沸石进行酸改性、盐改性、高温改性、组合改性等改性机理进行探讨,并介绍沸石在环保领域应用,提出用沸石制成固载二氧化氯作为新型空气净化杀菌消毒剂.

不同改性剂对矿渣-粉煤灰胶凝材料凝结硬化特性影响试验研究

白二雷;许金余;李浩;张彤

2014, 33(12): 3250-3254.

摘要 ( 132 )

PDF (1160KB) ( 28 )

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以矿渣-粉煤灰为基体制备了性能优异的地质聚合物胶凝材料,为了探究不同改性剂对胶凝材料的凝结硬化特性的影响,本文选取了普通硅酸盐水泥中常用的六类外加剂作为研究对象,设计了相关实验,结果表明:三聚磷酸钠、柠檬酸三钠改性剂对胶凝体系具有促凝作用,敌锈钠、亚硫酸钠改性剂具有缓凝作用,而其他种类的改性剂效果不佳;对比不同掺量的三聚磷酸钠和柠檬酸三钠改性剂的促凝效果,发现掺量对凝结时间具有显著影响,两种改性剂的最佳掺量分别为1.0％左右和0.8％～ 1.0％.

环保免烧结煤矸石透水砖的制备方法及其透水性能

赵亚兵;张新朋;吴楠;吴秀文;林伟

2014, 33(12): 3255-3260.

摘要 ( 90 )

PDF (1736KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

以煤矸石为主要原料,以水泥为粘结剂,制备了多孔透水砖.研究了煤矸石粒径,原料配比,以及成型压力等工艺条件对多孔透水砖吸水率、透水系数、抗压强度和抗折强度的影响.样品透水系数和力学性质按照国家标准JB/T 25993-2010规定测量.结果表明,以煤矸石为主要原料,水泥为粘结剂可制备出性能良好的多孔透水砖;通过调整工艺参数,可以制备出不同性能的透水砖,以满足不同用途之需.

C25再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

叶腾;徐毅慧;张锦

2014, 33(12): 3261-3264.

摘要 ( 66 )

PDF (198KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

以配制C25等级再生混凝土为目标,通过试验研究再生粗骨料替代率、粉煤灰掺量对抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响.试验结果表明:采用水胶比0.52,砂率38％,掺入10％粉煤灰,配制的C25全再生粗骨料混凝土,可以满足抗压强度及设计使用年限50年作用等级D级氯离子侵入性指标要求.

大安玄武岩-粉煤灰-矿渣碱激发胶凝材料属性的试验研究

刘龙

2014, 33(12): 3265-3271.

摘要 ( 46 )

PDF (836KB) ( 36 )

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本文阐述了采用正交试验原理对河南大安玄武岩、粉煤灰、矿渣、碱性激发剂和减水剂制做碱激发胶凝材料的试验过程.对该类胶凝材料的力学性能、养护条件、耐酸、耐碱、耐盐性能、抗冻性和吸水率分别进行了测试,并与42.5#普通硅酸盐水泥的性能进行了对比,发现其制品较42.5#普通硅酸盐水泥有较高的力学性能、良好的耐酸碱盐性和耐水性,但其抗冻性能有待进一步研究;X射线衍射微观分析表明:在Al2O3-SiO2和C-S-H、C2-S-H的系统中,莫来石和原料中的石英、方解石起到了骨架的作用,莫来石与C-S-H、C2-S-H一起共同决定了玄武岩-粉煤灰-矿渣碱激发胶凝材料属性,其结构体决定了该胶凝材料的物理力学和化学性能.

微波水热合成纳米CoAl2O4色料的工艺研究

曹春娥;卢希龙;邹婷婷;洪琛;沈华荣;陈云霞

2014, 33(12): 3272-3276.

摘要 ( 26 )

PDF (1226KB) ( 32 )

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以CoCl2·6H2O和AlCl3为起始原料,NaOH为沉淀剂,用微波水热法合成了纳米CoAl2O4钴蓝色料.分别研究了填充度、pH值、nCo/nAl、起始原料浓度等对合成色料物相组成、颗粒大小与形貌和呈色的影响.用XRD、TEM和色度仪对样品进行了表征.结果表明:CoCl2·6H2O和AlCl3的浓度分别为0.15 mol/L和0.30 mol/L,在填充度为50％、pH值为13、nCo/nAl为1∶2的条件下,230℃微波水热反应3h可制得呈色较好的尖晶石型钴蓝色料;其形态为八面体,晶型完整、发育良好,粒径多为70～80 nm左右.

钙盐调凝剂对硅酸盐水泥水化性能的影响

许晨阳;简险峰;王栋民;张江涛;林辉;黄天勇

2014, 33(12): 3277-3281.

摘要 ( 20 )

PDF (1617KB) ( 34 )

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本文研究了硫酸钙和氯化钙两种钙盐在不同的掺量下对硅酸盐水泥水化性能的影响,试验发现随着两种钙盐掺量的增大,水泥标准稠度值呈现先减小后增大的趋势,且氯化钙的流动度保持效果没有硫酸钙好,但是氯化钙对水泥强度的发展贡献更大,而掺硫酸钙随着掺量达到2‰后,28 d强度出现倒缩.

裂缝对碳化混凝土内钢筋腐蚀的影响研究

成璞;刘荣桂;陆春华;延永东;崔钊玮

2014, 33(12): 3282-3287.

摘要 ( 14 )

PDF (2116KB) ( 24 )

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为了研究裂缝对碳化混凝土内钢筋腐蚀过程的影响,将粉煤灰掺量分别为0％、15％、30％的完好试件(3根)、开裂试件(3根)加速碳化后暴露于室内环境,通过半电位法评估了混凝土内钢筋的腐蚀状态.暴露试验的结果表明:(1)对于完好试件,钢筋的腐蚀电位随粉煤灰掺量的增加而降低,腐蚀概率随掺量的增加而增加;(2)通过劣化系数γ来表征裂缝对钢筋腐蚀的加速作用;普通混凝土为3.13,粉煤灰掺量15％混凝土为2.11 ～2.33,30％混凝土为1.63 ～ 1.69;(3)裂缝宽度为0.2 mm时,粉煤灰掺量为15％的混凝土可以最大程度地避免钢筋腐蚀.

采用一步烧结法的钢渣基微晶玻璃制备机理

赵贵州;李宇;代文彬;苍大强

2014, 33(12): 3288-3294.

摘要 ( 26 )

PDF (1755KB) ( 26 )

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以转炉钢渣作为主要原料,对钢渣熔融还原提铁后的二次渣采用一步法热处理工艺,制备出了碱度(CaO与SiO2的质量比)分别为0.5、0.6、0.7的钢渣微晶玻璃.通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试等手段,研究了不同热处理温度和时间对微晶玻璃结构和性能的影响规律.研究表明,随着基础玻璃碱度的提高,微晶玻璃的主晶相由辉石转变为钙铝黄长石;随着烧结温度逐渐升高,微晶玻璃抗折强度也逐渐升高,但不宜超过1100℃;在1100℃下,保温时间的变化对微晶玻璃的性能和微观组织的影响较小;碱度为0.7的微晶玻璃力学性能优异,在1100℃晶化20 min其内部的晶体呈方柱状交织排列,构成晶体骨架并分布在残余的玻璃基体中,从而使其具有优异的力学性能;采用一步法工艺,可减少改质剂使用量及热处理时间,具有较好的应用前景.

缓凝剂对掺有萘系高效减水剂硫铝酸盐水泥流动性和强度的影响

李国新;李艳超;史琛;王琼;陈畅

2014, 33(12): 3295-3299.

摘要 ( 29 )

PDF (1171KB) ( 29 )

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为提高萘系高效减水剂(BNS)塑化硫铝酸盐水泥浆体的流动性,并减小该浆体流动性的经时损失、延长其凝结时间,本文采用缓凝剂柠檬酸(CA)和葡萄糖酸钠(SG)分别掺入到该浆体或胶砂试件中,测试水泥浆体流动性和凝结时间,及胶砂试件1d、7d、28 d的抗压强度,并采用Zate电位仪和X-射线衍射仪分别测试分析了浆体的Zate电位和7d时的水化产物.研究表明:随着CA和SG掺量均从0.03％增加到0.15％,水泥浆体30 min时的流动度从80 mm分别增加到230 mm和260 mm,初凝时间分别延长2～ 17 min和5～33 min,终凝时间分别延长6～ 19 min和22～50 min;CA和SG均使胶砂试件的1d、7d及28 d抗压强度有不同程度的降低,且当SG掺量为0.15％时最为明显,1d、7d及28 d抗压强度分别降低了34％、22％及13％.

陶瓷干法制粉机搅拌轴偏心距对颗粒分散性的影响

吴南星;廖达海;占甜甜

2014, 33(12): 3300-3303.

摘要 ( 21 )

PDF (1119KB) ( 35 )

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针对陶瓷干法制粉机制粉过程中颗粒的分散性问题,基于双流体模型模拟分析制粉过程颗粒的分散性及实验验证模型的可靠性.鉴于陶瓷干法制粉机建立物理模型并通过CFD软件模拟制粉过程,模拟研究搅拌轴偏心距在制粉过程中对颗粒分散性的影响.模拟结果表明:当偏心距为20 mm、30 mm、40 mm时,颗粒的体积占造粒室体积依次为53％、54％、52.5％,分布在颗粒堆积密度为0.4 kg/m3以上范围内的颗粒体积占造粒室体积分别为10％、3％、6％,说明搅拌轴偏心距对整体颗粒的体积分布大小影响较小,但对堆积密度大的颗粒体积分布影响较大,且在搅拌轴偏心距为30 mm时颗粒的分散性最佳.同时模拟结果与实验数据趋势相吻合,验证了模型的可靠性,表明搅拌轴偏心距为30mm时制粉过程中颗粒的分散性最佳.

聚乳酸/硅橡胶复合富氧膜的制备与性能

朱同贺;陈思浩;楼建中;王继虎;廖健俊;李洋

2014, 33(12): 3304-3309.

摘要 ( 18 )

PDF (777KB) ( 22 )

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以聚乳酸(PLA)为基膜材料,通过静电纺丝技术制备聚乳酸纤维基膜,Si-69为改性剂进行处理的硅橡胶作为涂敷层,制备聚乳酸/硅橡胶复合富氧膜.利用傅里叶红外光谱(FTIR)分析、X-射线衍射(XRD)分析对制备的复合膜的结构及两相间距进行分析.探究了不同Si-69用量对聚乳酸/硅橡胶复合膜力学性能及透氧性能的影响.结果表明,最佳交联剂Si-69用量为5％,此时交联效果最好,PLA、PDMS和PDMS、PDMS相间距明显减小,PLA/PDMS复合富氧膜断裂伸长率为125％,同时表现出更好的透气性能,其氮氧分离系数高达4.2,比硅橡胶富氧膜提高281％.

造孔剂法制备多孔生物玻璃陶瓷的工艺研究

鞠银燕;徐明晗;李正茂;陈晓峰

2014, 33(12): 3310-3314.

摘要 ( 28 )

PDF (783KB) ( 26 )

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通过造孔剂法,以溶胶-凝胶法制备的生物玻璃58S和熔融法制备的生物玻璃45S5为原料,以NH4 HCO3与淀粉的混合物为造孔剂制备生物玻璃陶瓷.利用XRD和SEM等材料分析测试手段研究了烧成温度、造孔剂添加量、成型压力及45S5的用量对多孔材料显微结构、表面形貌、抗折强度的影响.结果表明:在成型压力20 MPa,造孔剂含量60％,烧成温度800℃及45S5的加入量10％的工艺参数下,制备出抗折强度达到4.5 MPa,孔隙率达到68.74％的珊瑚状结构的多孔生物玻璃陶瓷材料.

重金属离子对陶粒烧结过程影响机制研究

项建国;陈树东;柯凯

2014, 33(12): 3315-3318.

摘要 ( 21 )

PDF (672KB) ( 29 )

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含重金属污泥易对生态环境和人类健康造成极大危害,利用重金属污泥部分替代陶粒中粘土材料是现今先进的处理方法.为排除其他有机成分和成分不统一的影响,掺加占陶粒原料质量分数5％的ZnO、Ni2O3、Cr2O3化学纯,探讨污泥中三种主要重金属对陶粒烧结过程影响及其作用机制.结果表明:ZnO助融效果明显,Cr2O3其次、Ni2O3最差,Cr3与Fe3离子半径相近,有一定辅助降低粘度的效果;通过晶体学理论及XRD分析,ZnO、Cr2O3较为促进莫来石形成,其中ZnO与铝质组分易形成锌尖晶石,Ni2O3、Cr2O3与铝质、硅质组分固溶反应的次生矿物生成量小,建议处理含Ni、Cr污泥时采用混掺煅烧的方法.

基于改性纳米二氧化硅构筑棉织物超疏水表面

邹锐;徐丽慧;沈勇;张惠芳;李倩

2014, 33(12): 3319-3324.

摘要 ( 40 )

PDF (2161KB) ( 38 )

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本文以γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为改性剂,对纳米二氧化硅进行表面改性,并将其整理到棉织物上,随后利用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对织物进行修饰,通过两步法获得棉织物超疏水界面.探讨反应条件对改性纳米SiO2的影响,并对改性纳米SiO2和整理后棉织物进行测试表征.结果表明,当温度为30℃,正硅酸四乙酯(rEOS)浓度为3％和APTMS浓度为2％,氨水用量为2 mL时,制备的改性纳米SiO2溶胶平均粒径为65.88nm,PDI为0.096,分散性较好.两步法整理后的棉织物接触角为150.36°,滚动角为8°,实现了超疏水效果,并且洗涤20次后仍具有一定疏水性.

复极性粒子电-Fenton技术降解苯酚废水研究

乔楠楠;胡萌晓;马红竹

2014, 33(12): 3325-3330.

摘要 ( 21 )

PDF (300KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

本研究采用电-Fenton/三维电极联合技术降解苯酚废水,利用铁改性膨润土(Fe-Bent)作为粒子电极,考察了溶液初始pH、苯酚初始浓度、电流密度、电极间距及电解质浓度等电化学体系操作条件对苯酚降解效果的影响;同时监测了反应过程中铁离子和羟基自由基浓度的变化情况.结果表明,溶液初始pH =3,电流密度125 mA/cm2,苯酚初始浓度100 mg/L,电极间距1.O cm,电解质浓度0.05 mol/L,电解时间180m in时,苯酚的转化率可达到67.53％,COD去除率达57.11％.此时,溶液中铁离子的浓度为6.93 mg/L,沥出的铁离子较少,说明粒子电极较稳定.

防冻组分对水泥混凝土性能的影响研究

王稷良;孙小彬;杨志峰

2014, 33(12): 3331-3337.

摘要 ( 26 )

PDF (1266KB) ( 33 )

相关文章 | 计量指标

试验对比研究了不同负温养护条件下,防冻组分种类与掺量对低温养护条件下混凝土工作性、力学性能以及耐久性的影响.结果表明:随着CaCl2、Ca(NO2)2、Ca(NO3)2等无机盐类防冻剂掺量的提高,混凝土工作性出现劣化现象.在负温养护条件下,无机防冻组分可以较好的促进混凝土强度的发展,但硬化混凝土的抗水冻融耐久性和盐冻耐久性降低.与无机防冻组分相比,乙二醇的加入可以改善混凝土的工作性与耐久性,但乙二醇作为防冻组分更适合于-10℃、-15℃等较低温度条件下使用.

矿渣对铝酸盐水泥石性能影响的研究

李早元;伍鹏;程小伟;王岩;郭小阳

2014, 33(12): 3338-3342.

摘要 ( 25 )

PDF (1157KB) ( 38 )

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铝酸盐水泥在混凝土工程中具备良好的耐高温性能,但因其在低温下具有温度敏感性,限制了其在固井工程中的应用.实验以铝酸盐水泥为主材进行矿物熟料优选复配,运用矿渣对铝酸盐水泥进行改良,并采用XRD、SEM和热分析等试验手段对作用机理进行分析.试验结果表明:矿渣可有效地改善铝酸盐水泥强度发展存在温度敏感区间的缺点,且能提高水泥石高温后的抗压强度以及长期耐温性能.低温下生成的水化钙铝黄长石(C2ASH8)可有效提高铝酸盐水泥石的强度发展,高温生成的C3AS2 H2和C3ASH4结晶度高,AlO(OH)填充在晶体的空隙当中,使得水泥水化产物结构紧密,水泥石力学性能长期稳定、耐温性能良好.

硅微粉在NO-VOC乳胶涂料中的应用

汪鹏主;王继虎;温绍国;李灏;张栋栋;殷常乐;杜中燕

2014, 33(12): 3343-3348.

摘要 ( 22 )

PDF (1222KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

本文根据硅微粉与钛白粉在结构上的相似性,选用改性硅微粉部分替代钛白粉用于乳胶涂料中.采用沉降实验考察了不同比例的硅微粉-钛白粉复合粉体在乳胶涂料中的分散性能,研究结果表明,当硅微粉∶钛白粉=1∶3时,复合粉体具有良好的分散性能.将复合粉体加入到乳胶涂料中,制得的乳胶涂料稳定性良好,力学性能优异.采用扫描电镜对涂膜的截面进行分析,发现硅微粉在成膜过程中逐渐富集到涂膜表面,对制备亚光和低光涂料提供了依据.

耐火材料常温耐磨性试验研究

白塞红;蒋明学;张伟;薛威

2014, 33(12): 3349-3352.

摘要 ( 23 )

PDF (222KB) ( 24 )

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对耐火材料常温耐磨性测试的压缩空气加速磨料粒子冲蚀实验中实验条件的控制进行了分析,并用碳化硅制品试样进行了测试.提出了控制压缩空气流量和压力从而控制磨料粒子速度的方法.研究表明,冲蚀角、冲蚀时间和磨料粒子速度对测试结果有较大影响,模型生产的制品的原始成型面耐磨性比体内差.

马来酸双甘油酯单体的合成及其对水泥性能的影响

杜程;王栋民;李端乐;殷景阁

2014, 33(12): 3353-3358.

摘要 ( 32 )

PDF (756KB) ( 33 )

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马来酸酐分子中含有C=O和C=C官能团,能够进行多种化学合成反应,本文研究了不同反应条件(反应温度、时间、摩尔比、催化剂用量)对马来酸酐与甘油酯化反应程度的影响,确定出MA-GLY双酯的最佳的合成工艺条件:反应温度130℃,反应时间4h,反应摩尔比MA∶ GLY=1∶2.25,催化剂对甲苯磺酸的用量1.25％.测定了不同掺量下MA-GLY与GLY对水泥筛余量、3～ 32 μm颗粒含量以及胶砂强度的影响,结果表明两种物质的助磨效果相当,但是MA-GLY对水泥强度的激发优于GLY.

利用镍铁渣及粉煤灰制备CMSA系微晶玻璃的研究

张文军;李宇;李宏;苍大强

2014, 33(12): 3359-3365.

摘要 ( 27 )

PDF (1710KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

铁合金渣数量多,利用率低,已经成为制约铁合金行业可持续发展的重要因素.为了拓宽铁合金渣新的利用途径,本文以镍铁渣为主要原料,协同利用粉煤灰制备了CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS)系微晶玻璃.试验结果表明,完全利用镍铁渣和粉煤灰两种固废能够制备出性能良好的微晶玻璃.随着镍铁渣掺量从40％增加到55％时,微晶玻璃最佳成核、晶化温度变化不明显,但其抗折强度从66 MPa增加到87 MPa,相应体积密度增大3％,收缩率增大15％,吸水率降低95％.当镍铁渣掺量增加时,微晶玻璃中钙长石和顽辉石相对含量随着增大,而石英和尖晶石相对含量减少.晶相变化和微观结构致密性增加是导致微晶玻璃性能变化的一个主要原因.当镍铁渣掺量为55wt％,粉煤灰掺量为45wt％时,所制备的微晶玻璃抗弯强度为86.76 MPa,吸水率为0.09％,析出的主晶相为钙长石和顽辉石,辅晶相为尖晶石.

碳纤维炭黑导电混凝土的接地特性研究

徐令娜;赵庆新;李炜;张亚军

2014, 33(12): 3366-3370.

摘要 ( 29 )

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选取碳纤维和炭黑作为导电相制备导电混凝土,对导电混凝土的导电性能、导电稳定性及力学性能等基本接地特性进行了研究,同时制备导电混凝土接地模块,并研究了其并联接地的降阻效果.研究结果表明:当碳纤维和炭黑掺量均为0.1％、电极面积为10％时,导电混凝土具有良好的导电性能;混凝土电阻率随龄期增长趋于稳定,稳定值为530 Ω·cm左右,电阻率在-40～ 50℃范围内的变化幅度小于5％,导电性能稳定;导电混凝土28 d抗压强度达到35 MPa,抗折强度达到6 MPa,满足接地材料的力学性能要求;采用并联接地的形式敷设导电混凝土接地模块对接地电阻存在集合效应,当敷设间距为30～60 cm时,集合系数小于1.5,并联接地的降阻效果较好.

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