欢迎赐稿

2015, 34(4): 1.

摘要 ( 4 )

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SO3掺杂对高镁熟料中方镁石含量,C3S晶粒尺寸及晶型的影响

嵇鹰;李霞;陈冠君;李红艳;李亚芳

2015, 34(4): 897-901.

摘要 ( 6 )

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随着水泥行业的快速发展,高品质石灰石成为日趋紧缺的资源,合理有效地利用高镁质石灰石原料煅烧水泥熟料又被赋予更加重要的资源综合利用的意义.本文借助化学分析、岩相分析、胶砂试验研究、XRD等检测方法等,探讨了不同掺量的SO3对高镁熟料中方镁石含量、C3S晶粒尺寸及晶型的影响.结果表明:适当的SO3掺加量能够有效减少高镁熟料中方镁石含量,有利于高镁熟料中氧化镁的固溶,促进C3S晶粒尺寸的增大,稳定熟料中M1型C3S,提高熟料的力学性能,在SO3掺量为1％时,得到的熟料力学性能最好,为高镁石灰石今后在水泥行业的利用提供一定理论和实验依据.

钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结滑移性能试验研究

杨海峰;李雪良;曾健;魏翔

2015, 34(4): 902-908.

摘要 ( 1 )

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为研究螺纹钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结滑移性能,采用室内加速通电锈蚀方法,分别以再生骨料取代率(0％、50％、100％)及目标钢筋锈蚀率(0％、0.5％、1.5％、2.5％)为主要参数,完成了两种水灰比下23组钢筋-再生混凝土试件的拉拔试验,获得了再生混凝土与不同锈蚀程度螺纹钢筋间的荷载-滑移曲线.基于试验结果,分析了再生骨料取代率、钢筋锈蚀率对钢筋-再生混凝土间起始滑移粘结强度、极限粘结强度、粘结模量、粘结滑移曲线的影响.研究结果表明:随着锈蚀率增加,钢筋与再生混凝土间的极限粘结强度、起始滑移粘结强度与极限粘结强度的比值呈下降趋势;再生混凝土胀裂后,钢筋与再生混凝土间的粘结刚度显著退化,一旦再生混凝土开裂后,粘结刚度下降幅度不明显.

聚丙烯纤维对水泥基泡沫材料性能影响

桑国臣;朱轶韵;杨岗;张浩博

2015, 34(4): 909-913.

摘要 ( 2 )

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利用快硬硫铝酸盐水泥和引气剂、减水剂、稳泡剂以及短切聚丙烯纤维制备水泥基泡沫材料,研究了聚丙烯纤维掺量对材料表观密度、抗压强度、孔隙率以及孔结构和压折比的影响.结果表明,表观密度随纤维掺量增加而线性增大,当纤维掺量由0增加至0.25％时,表观密度增大了26.7％.对于抗压强度存在最佳纤维掺量,当掺量为0.15％时,抗压强度达到最大值.纤维掺量增加有利于材料韧性提高,但不利于封闭孔隙的形成,当纤维掺量由0.2％增大至0.25％时,压折比降低了14.4％,“体积吸水率与孔隙率比”增大了59.2％.

纳米SAPO-34分子筛的制备与表征

龙丽;肖松;李志毅;齐士豪;门勇男;赵文波;刘艳娜

2015, 34(4): 914-919.

摘要 ( 11 )

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本文采用水热合成法制备纳米SAPO-34分子筛,并考查了晶化时间、陈化时间、水含量对纳米SAPO-34分子筛合成的影响,进一步采用XRD、SEM对合成的分子筛进行表征.实验结果表明,在一定范围内,当物料摩尔配比为1(Al2O3)∶2(P2O5)∶0.6(SiO2)∶4(TEAOH)∶107(H2O),室温陈化72 h,200℃晶化时间为24 h时,合成的纳米SAPO-34分子筛相对结晶度较高,平均粒径约为255 nm.

高性能纤维混凝土轴拉性能简易评价模型

何锐;王帅;李晶晶

2015, 34(4): 920-926.

摘要 ( 7 )

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为了简化混凝土的轴拉力学性能分析过程,首先采用混杂纤维技术制备出了具有优异变形性能的高性能纤维混凝土,然后以四点弯曲试验为基础,结合理论分析和数值计算分析,建立了高性能纤维混凝土的轴拉性能简易评价模型,并采用实测结果对其准确性进行了检验.结果表明,所制备的混杂纤维混凝土在弯拉测试过程中试件的跨中底部和轴拉测试过程中试件的中部均出现了多缝开裂的现象;硅灰的掺入导致强度和变形性能均提高,而当纤维掺量过大时,弯拉强度虽有明显提高,但是其变形能力和抗拉强度基本保持不变;虽然极限拉应变的预估偏差要大于极限抗拉强度的预估偏差,但总体来讲二者与实测值都较接近,预估模型不仅具有较高的准确性,而且大大简化了评价过程.

碱矿渣水泥基胶凝材料的碳化特征研究

何娟;何俊红;王宇斌

2015, 34(4): 927-930.

摘要 ( 7 )

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抗碳化性能是混凝土耐久性的重要方面.以水玻璃与氢氧化钠(NaOH)为碱组分,粒化高炉矿渣为胶凝材料,研究了碱矿渣水泥的抗碳化性能,并分析了碱矿渣水泥易于发生碳化的主要原因.结果表明:与硅酸盐水泥相比,碱矿渣砂浆的碳化程度较大,碳化未引起碱矿渣水泥石干燥收缩的增加.碱矿渣水泥基胶凝材料硬化体碳化程度较大的主要原因是其水化产物不存在Ca(OH)2、硬化体孔溶液的高碱性及较大的干燥收缩.

成形过程对浮法玻璃含水量变化的研究

代志祥;姜宏;赵会峰;田瑞平;朱利方;贺建雄;段秋桐;沈阳

2015, 34(4): 931-936.

摘要 ( 5 )

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本文主要对全氧燃烧浮法玻璃在成形过程中含水量的变化进行了研究.采用红外光谱仪(FTIR)对不同成形工艺条件下的玻璃样片上表层、中间层和锡面层的含水量进行了测定.结果表明,全氧燃烧浮法玻璃含水量高于普通浮法玻璃,成形过程中含水量变化更为明显;成形过程中主要发生脱羟基反应,上表层羟基损失量大于锡面层;锡槽成形工艺、成形厚度对上表层含水量变化有明显的影响.

蓝晶石在炭砖中的原位分解及其对性能的影响

李亦韦;桑绍柏;李亚伟

2015, 34(4): 937-940.

摘要 ( 4 )

PDF (1614KB) ( 32 )

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本文在炭砖中添加蓝晶石细粉,讨论了蓝晶石在炭砖中的反应过程及其对炭砖物相变化、显微结构与宏观性能的影响.结果表明,在高导热炭砖试样中添加蓝晶石,焙烧温度达到1300℃以上时发生莫来石化反应,其反应产物二氧化硅可与含碳组分发生碳化反应,有利于增加碳化硅晶须的生成量,改善试样微孔性能.

N型Cu掺杂NiO的电子结构与热电性能

张飞鹏;杨欢;张忻;路清梅;张久兴

2015, 34(4): 941-946.

摘要 ( 12 )

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基于密度泛函理论第一性原理计算的方法研究了Cu掺杂NiO氧化物的能带结构、电子能量状态密度和电荷分布,系统分析了其电输运参数和热电性能.能带结构计算结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物带隙减小.态密度计算结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物费米能级附近的状态密度大大提高.电荷分布计算结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物阳离子和阴离子之间偏向共价结合.载流子输运参数分析结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物费米能级附近的载流子有效质量均增大,其迁移率降低,费米能级附近的载流子浓度增加.电输运性能分析结果表明,载流子在Op态、Ni d态、Cud态电子与Os、Op态、Ni s、Ni p态、Cu s、Cu p态电子形成的能级之间的跃迁形成载流子迁移过程.热电性能分析结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物电阻率大大降低,Seebeck系数有望得到提高,Cu掺杂可提高NiO氧化物的热电性能.

氧化锆质定径水口用后矿物组成变化分析

张晗;薛群虎;赵亮

2015, 34(4): 947-950.

摘要 ( 4 )

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采用XRD及SEM分析技术,对以MgO、Y2O3复合稳定氧化锆(Mg,Y-PSZ)为原料制备的定径水口使用后的矿物组成以及显微结构进行分层对比分析.研究结果表明:用后定径水口原砖层、过渡层、变质层之间单斜相与立方相的X射线衍射峰强度不同,使用过程中水口上述三个层之间结构以及矿物组成存在差异,结构和矿物组成的差异导致水口内部产生结构应力而加速破裂损毁.

高温条件下超高性能水泥基复合材料水化放热研究

张文华;张云升

2015, 34(4): 951-954.

摘要 ( 7 )

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超高性能水泥基复合材料组分复杂,高温养护会使水泥基材料水化过程发生显著变化,其早期水化、硬化及微结构形成机理仍存在众多疑惑.本文利用等温量热仪对不同水灰比、不同养护温度、不同矿物掺合料下的超高性能水泥基复合材料的水化放热过程进行研究.试验结果表明,减小水灰比、提高养护温度都将促进超高性能水泥基复合材料的水化放热进程;此外,硅灰的掺入能明显促进水化,但粉煤灰却有着延缓的作用.

凝灰岩机制砂海工混凝土抗氯盐侵蚀耐久性研究

李遵云;周玉娟;秦明强;孙砚红

2015, 34(4): 955-959.

摘要 ( 8 )

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对比研究了机制砂中不同凝灰岩粉含量对混凝土氯离子结合能力和临界氯离子浓度两个耐久性关键参数的影响.研究结果表明,掺入一定量的凝灰岩粉后,混凝土的氯离子结合能力有明显改善,氯离子结合总量、化学结合量和物理吸附量均高于基准样.与天然河砂相比,随着机制砂中凝灰岩粉含量的增加,试件中钢筋的临界氯离子浓度虽有一定程度的降低,但钢筋发生锈蚀的时间明显延长,提高了混凝土的使用寿命.

凹凸棒石/PES复合膜吸附材料的制备及其吸附Pb2+性能研究

孙莉;王海增;毛丽莉

2015, 34(4): 960-965.

摘要 ( 5 )

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以凹凸棒石和PES(聚醚砜)为原料,采用共混法制备了凹凸棒石/PES复合膜吸附材料,用以吸附溶液中的pb2+.用傅立叶红外光谱和扫描电子显微镜对复合膜的结构进行表征,并测试了复合膜的机械性能.考察了吸附时间、溶液初始浓度和pH对吸附效果的影响,并探讨了吸附过程的热力学和动力学.结果表明:凹凸棒石含量为21％时综合性能最佳.25℃条件下,对pb2+的吸附5h达到平衡,最大吸附量为65.06 mg/g,弱酸性和中性条件下吸附效果较佳,吸附过程符合Langmuir吸附等温式和伪二级动力学模型.复合膜可以用盐酸洗脱再生,三次再生产物对Pb2+仍具有较高的吸附量.

煤矸石中和渣酸化提取铝、钛实验研究

刘成龙;谢宇充;夏举佩;张永波;何志鹏

2015, 34(4): 966-972.

摘要 ( 5 )

PDF (2180KB) ( 32 )

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本文以煤矸石中和渣为研究对象,采用加浓硫酸酸化、浸提的方法提取有价元素铝、钛.研究考察了酸渣比、反应温度、溶解时间、溶解温度等因素对中和渣中铝、钛溶出的影响规律,以单因素实验为基础,进而进行正交实验,优化浸提中和渣中铝、钛的工艺条件.实验结果表明:在本研究的条件下,中和渣酸浸提取铝、钛的最优工艺条件为:酸渣比1.5、反应温度170℃、溶解时间60 min、溶解温度80℃,此时铝、钛溶出率分别达到98.32％、92.28％.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段对煤矸石、中和渣及酸渣的物相和微观形貌进行表征,分析结果表明:中和渣酸浸后,酸渣中只有SiO2和少量CaSO4存在,说明煤矸石中和渣中的铝、钛通过酸浸可以充分浸取.该法为煤矸石资源化高效利用探索出一条新的工艺思路.

正交法优化均匀沉淀法制备超细氧化锆粉体工艺

郑典模;温爱鹏;温圣达;兰倩倩;许婷

2015, 34(4): 973-977.

摘要 ( 7 )

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研究以氧氯化锆、尿素为原料,采用均匀沉淀法制备超细氧化锆粉体,考察反应温度、尿素溶液浓度、反应物投料比、干燥方式、煅烧温度等对氧化锫粉体粒径的影响.确定最佳工艺条件:反应温度为100℃,尿素溶液浓度为13％,反应物投料摩尔比为2.1∶1,抽滤后的湿凝胶采用喷雾干燥,煅烧温度为550℃.在此条件下,可获得平均粒径为113.5 nm的单斜晶超细氧化锫粉体.

苯基改性有机硅防水剂对建筑石膏防水性能的影响

耿佳芬;刘东辉;李桦军

2015, 34(4): 978-984.

摘要 ( 13 )

PDF (802KB) ( 37 )

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采用接枝共聚法将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯接枝到甲基硅酸钠防水剂上得到苯基改性有机硅防水剂(St-OWP),考察St-OWP对建筑石膏硬化体绝干抗折强度、吸水率、莫氏硬度的影响.结果表明:掺入St-OWP后,石膏硬化体绝于抗折强度为5.61 MPa,2h吸水率为0.52％,24h吸水率为1.14％,表面莫氏硬度为3.5;SEM图像表明:St-OWP的掺入有利于粗大柱状晶体的形成,对建筑石膏硬化体的防水性及绝干抗折强度有较大提高,晶体间搭接越紧密抗折强度越高.红外光谱图提示St-OWP分子结构中接枝上了苯基、甲基、酯基等基团,这些基团有助于提高建筑石膏硬化体防水性、抗折强度及莫氏硬度.

晶化温度对R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶和力学性能的影响

杨芃;黄永前;孙慧;欧甜;余正茂

2015, 34(4): 985-988.

摘要 ( 12 )

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采用整体析晶法,以花岗岩废渣为主要原料,TiO2和P2O5作复合晶核剂,制备了R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.用DSC、XRD、SEM等表征方法研究了晶化温度对微晶玻璃的晶相组成、显微结构和力学性能的影响.实验结果表明:晶化温度为900℃时,析出镁铝钛酸盐和顽辉石晶相.晶化温度在1080～ 1200℃之间时,微晶玻璃中析出棒状假蓝宝石、镁铝钛酸盐、顽辉石的复合晶相,随晶化温度的升高,晶相含量增加,晶粒尺寸增大.晶化温度为1240℃时,假蓝宝石相减少,尖晶石相析出.在1200℃晶化2h后的微晶玻璃四点抗弯强度最高,达到109.25 MPa.

锂离子电池硅/碳复合负极材料的研究进展

张瑛洁;刘洪兵

2015, 34(4): 989-994.

摘要 ( 15 )

PDF (384KB) ( 25 )

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负极材料是制约锂离子电池发展的重要因素之一.硅/碳复合材料储锂容量高、循环稳定性好,是目前制备新型锂离子电池负极材料的研究热点.介绍了硅/碳复合材料的不同制备方法和复合结构以及优良的电化学性能,综述了硅/碳复合材料的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望.

干法脱硫灰在建材领域资源化利用的研究进展

刘进强;刘姚君;汪澜

2015, 34(4): 995-999.

摘要 ( 20 )

PDF (377KB) ( 24 )

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干法脱硫工艺因具有占地小、能耗低、脱硫效率高、无污水废酸排放等原因得到了空前发展.但脱硫副产物脱硫灰中因SO3含量较高,且主要矿相CaSO3·1/2 H2O的作用效果不明确,致使仍未广泛利用而大量堆积,又成为干法脱硫工艺推广的制约.本文系统介绍了干法脱硫灰在建材领域资源化利用的研究进展,并提出了一些建议,以期为进一步推动干法脱硫灰的资源化利用研究提供一定的借鉴.

秸秆资源在混凝土中应用的研究进展

张强;李耀庄;刘保华

2015, 34(4): 1000-1003.

摘要 ( 18 )

PDF (290KB) ( 22 )

相关文章 | 计量指标

综合评述了秸秆资源在混凝士应用中的研究进展,分析了秸秆在混凝土中的应用前景.重点介绍了秸秆纤维混凝土和秸秆灰分混凝土,包括应用原理、秸秆处理方式、灰分活性、混凝土性能等.最后,对其实际工程中的应用进行展望,并提出今后的研究方向.

钢渣骨料对混凝土性能的影响

王强;曹丰泽;于超;王卫仑

2015, 34(4): 1004-1010.

摘要 ( 6 )

PDF (868KB) ( 32 )

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通过测定钢渣骨料混凝土的坍落度以及在标准养护条件和高温养护条件下掺有钢渣骨料的普通混凝土与高强混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、氯离子渗透性能,探讨了钢渣骨料对混凝±性能的影响.结果表明:钢渣细骨料会使新拌混凝土的流动性能变差;在标准养护条件下,钢渣粗骨料会使高强混凝土的抗压强度下降,对普通混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及高强混凝土的劈裂抗拉强度影响很小;在高温养护条件下,钢渣骨料能够提高普通混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及高强混凝土的劈裂抗拉强度,但对高强混凝土的抗压强度影响不大;在标准养护条件和高温养护条件下,钢渣骨料对普通混凝土和高强混凝土的氯离子渗透性影响均很小.

应变硬化水泥基复合材料高温后弯曲韧性研究

田砾;史建丽;赵铁军;张洪源

2015, 34(4): 1011-1014.

摘要 ( 6 )

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传统水泥基材料强度低、韧性差,表现出明显的脆性破坏.掺加聚乙烯醇(PVA)纤维的应变硬化水泥基复合材料(SHCC)可以改善传统水泥基材料的脆性,常温下表现出明显的应变硬化特征,提高了基材的强度和韧性.通过四点弯曲试验研究在不同温度作用下SHCC的弯曲韧性,结果表明,随着温度的升高,SHCC的强度和韧性呈现下降趋势,100℃之前降幅较小;约在10％以内;200℃时开始大幅下降(降低约50％),300℃时丧失韧性,发生脆性破坏.试验还表明,内掺Protectosil MH50硅烷乳液防水剂时,高温作用下,其韧性降低规律与未掺加防水剂时大致相同,但同条件下会使SHCC的强度略微降低.

分次加入不同缓凝剂与聚羧酸减水剂二元体系保坍性的研究

谭洪波;林超亮;马保国;戚长亚;李信;杨俊彦

2015, 34(4): 1015-1020.

摘要 ( 13 )

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本文针对混凝土坍落度损失的问题,通过测定聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、麦芽糊精和蔗糖的吸附量,研究了分次加入聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系对水泥浆体流动性、混凝土坍落度及坍落度经时变化,揭示了分次加入条件下,缓凝剂对聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系性能的影响规律.结果表明:不同缓凝剂在水泥颗粒表面的吸附能力为:葡萄糖酸钠＞麦芽糊精＞蔗糖,并且分次加入条件下,缓凝剂对聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系作用的水泥浆体流动性的影响效果为:葡萄糖酸钠＞麦芽糊精＞蔗糖;影响水泥浆体流动性的主要原因不是水泥早期水化;分次加入聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系能显著提高水泥净浆的流动性和改善混凝土的坍落度损失,其中聚羧酸减水剂和葡萄糖酸钠二元体系作用效果最佳.

2-2型BST基复合薄膜的制备及其介电性能研究

任超;刘军;李永泉;骆英;张娟;吴伟骏

2015, 34(4): 1021-1025.

摘要 ( 3 )

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以钛酸锶钡(BST)超薄片为基体材料,添加聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物,制备出具有较高柔性的2-2型陶瓷基复合薄膜.结果表明不同PVDF/NMP比值的复合薄膜的介电常数在所测频率范围内(100 Hz ～ 10 MHz)均呈现出先下降,然后趋于平稳,最后再慢慢下降的趋势.不同PVDF/NMP比值薄膜的介质损耗在该频率段内均呈现出先下降后上升的趋势.当PVDF∶ NMP为1∶8时,复合薄膜的综合性能达到最佳,在100 Hz时,薄膜介电常数为60,介质损耗为0.14.

钢纤维复合水泥砂浆的吸波性能研究

戴银所;王明洋;王源;丁建党;陆春华;许仲梓

2015, 34(4): 1026-1030.

摘要 ( 8 )

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为了研究钢纤维在水泥砂浆中的吸收电磁波性能,将长度为15 mm和30 mm的波浪型钢纤维以2％、4％、6％的质量比掺入水泥砂浆中,制成长宽为180 mm×180 mm,厚度分别为10 mm、15 mm、20 mm、25 mm、30 mm的试样;养护3个月以后,采用弓形反射法进行不同厚度试样的反射率测试.结果显示:波浪型钢纤维对水泥砂浆的吸波性能具有明显的改善作用;30 mm长钢纤维掺量为4％时吸波性能最好,在厚度为10～20 mm时,具有多个吸收峰;大于6 dB吸收峰累计带宽都超过10 GHz,最大吸收率为8.5 ～16.5 dB;厚度为30 mm的试样,15 mm长钢纤维掺量为4％时,大于6 dB吸收峰累计带宽超过12 GHz.

Ni-Fe层状双金属氢氧化物的制备及性能研究

许英伟;王卫伟;范川川

2015, 34(4): 1031-1035.

摘要 ( 14 )

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采用水热法制备了Ni-Fe层状双金属氢氧化物(Ni-Fe LDHs),研究了反应温度、反应时间、镍铁比和柠檬酸三钠用量对Ni-FeLDHs生长的影响,并研究其对甲基橙和亚甲基蓝的吸附性能.利用X-射线衍射、扫描电镜和交变梯度磁强计等测试方法研究了工艺条件对Ni-Fe-LDHs形貌、粒径、结晶性和磁性能的影响.实验结果表明:延长反应时间或升高反应温度都不利于得到结晶性好的Ni-Fe-LDHs.镍铁比对样品的结晶性和形貌有重要影响;镍铁比为2∶1,样品的结晶性和磁性能最好,增加镍铁比,得到片层组装形成得花状结构;镍铁比为3∶ 1时,Ni-Fe-LDHs对甲基橙和亚甲基蓝表现出良好的吸附性.

单分散大粒径硅溶胶的制备

周波;张春芳;白云翔;顾瑾;孙余凭

2015, 34(4): 1036-1040.

摘要 ( 8 )

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采用单质硅粉水解法,经过初级粒子制备和粒子多级生长,制备了单分散的大粒径硅溶胶,考察了反应温度、反应时间、硅粉添加量、氢氧化钠浓度等因素对粒径及PDI的影响.最优实验条件为:反应温度70℃、反应时间12h、硅粉添加量21 g、氢氧化钠浓度0.5wt％.最优条件下的硅溶胶粒径为20 nm,通过粒径的多次生长,制备出粒径为90 nm的硅溶胶,且呈单分散性.

Bi3NbZrO9掺杂对BST电容器陶瓷介电性能的影响

吕淑珍;徐锭成;徐海洋;黄新友

2015, 34(4): 1041-1046.

摘要 ( 8 )

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采用传统固相烧结法,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法系统研究了Bi3NbZrO9掺杂量对(Ba,Sr) TiO3(barium strontium titanate,BST)基电容器陶瓷介电性能和微观结构的影响.结果表明:Bi3NbZrO9掺杂没有改变BST陶瓷主晶相,随着掺杂量的增加会出现一些杂相.Bi3NbZrO9掺杂BST陶瓷具有小的介质损耗值,对材料居里峰的移动和展宽效应明显.Bi3NbZrO9掺杂量为lwt％时,烧结温度为1280℃,BST陶瓷具有较佳的介电性能:介电常数(εr) =2325,介质损耗(tanδ)=0.0048,耐压强度(Eb) =7.8 kV/mm(AC),-30 ～ 85℃温度范围内,容温变化率(△C/C)为-12.9％～ 14.3％.

新型硅-磷复合膨胀型阻燃剂正交实验研究及阻燃机理分析

赵江平;李飞;王亚超

2015, 34(4): 1047-1053.

摘要 ( 6 )

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本文基于正交实验探索了氯化镧、正硅酸乙酯(TEOS)、磷酸二氢铵、尿素、季戊四醇和反应介质的pH值对阻燃剂阻燃效果的影响主次顺序,采用测量极限氧指数(LOI)和垂直燃烧仪分别评价了该新型硅-磷复合膨胀型阻燃剂的性能,通过SEM和TG分析其阻燃机理.结果表明在较弱的酸性条件下通过溶胶-凝胶法可制备出性能优异的阻燃剂,不同因素对阻燃效果影响不同,B(m(磷酸二氢铵)∶2m(季戊四醇)∶2m(尿素))＞D(pH值)＞A(阻燃体系/TEOS)＞C(氯化镧/阻燃体系).当A3=30％,B1=3∶2∶1,C3=3％,D4=6时,得到优方案,阻燃效果最好,经优方案处理的棉织物氧指数提高至35.4％;它们在棉布燃烧时可发挥协同阻燃性,形成具有隔热隔氧性能的致密膨胀层,并释放阻燃性气体.

活化煤矸石吸附印染废水的研究

乔改瑞;蔡会武;姬成

2015, 34(4): 1054-1057.

摘要 ( 7 )

PDF (218KB) ( 17 )

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本研究先将煤矸石与氯化锌等激发剂混合后煅烧,再经活化得到活化煤矸石.然后利用活化煤矸石作为吸附剂,吸附处理亚甲基蓝模拟印染废水.分别考察了煤矸石粒度、焙烧温度、与氯化锌的配比、用量及吸附时间对亚甲基蓝模拟废水处理效果的影响.实验结果表明:当煤矸石粒度120目,煅烧温度600℃,煤矸石与氯化锌配比2∶1,盐酸浓度为2 mol/L,吸附时间2h,吸附效果最佳.同时为活化煤矸石作为水处理吸附剂在印染废水处理中的应用提供了理论依据.

Ni-Cu/蒙脱土乙醇水蒸气重整制氢催化剂性能研究

李婷婷;殷雪梅;谢鲜梅

2015, 34(4): 1058-1065.

摘要 ( 5 )

PDF (2280KB) ( 29 )

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生物乙醇重整制氢是一种具有良好应用前景的制氢技术,是当前低碳能源领域的研究热点.本文采用离子交换法制备了Ni-Cu/蒙脱土双金属催化剂,并将其应用于乙醇水蒸气重整制氢.采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、H2-程序升温还原(H2-TPR)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段对催化剂的物相结构、织构性质、还原性能、微观形貌等进行了研究.结果表明:Ni、Cu均为乙醇水蒸气重整制氢的活性组分,铜的加入可以减少镍颗粒的尺寸、优化镍组分的分布状态.此外,Ni-Cu双金属催化剂的双功能特性使其优于单一金属催化剂.Ni-Cu/蒙脱土在焙烧温度500℃、水醇比为8∶1、空速为80000 mL/gcat·h,反应进行10 h后,仍保持72.09％的氢气的选择性,说明Ni-Cu/蒙脱土双金属催化剂在乙醇水蒸气重整制氢中具有良好的催化活性和稳定性.

废弃混凝土回收制备轻质混凝土的实验研究

佟钰;张君男;田鑫;冯艳芳;张徐伟;王晴

2015, 34(4): 1066-1070.

摘要 ( 5 )

PDF (1190KB) ( 17 )

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回收废弃混凝土经破碎、磨细后,匹配适量氢氧化钙、水泥和水,在高温饱和水蒸气环境中反应固化,经系统优化实验,获得了具有显著力学性能的块状制品,进而引入铝粉作为发气剂,制备出轻质多孔加气混凝土材料,产品容重、导热系数等性能指标均符合相应国家标准对BO6级加气混凝土的质量要求.研究结果对废弃混凝土的综合回收利用及加气混凝土生产实践具有一定理论指导意义.

Mn-Al双氢氧化物对氟离子的吸附热力学和动力学研究

胡家朋;吴代赦;饶瑞晔;陈喆;赖文亮

2015, 34(4): 1071-1077.

摘要 ( 9 )

PDF (2196KB) ( 20 )

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采用共沉淀法制备Mn-Al双氢氧化物吸附剂,并利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和比表面积分析仪(Brunauer-Emmett-Teller surface area,BET)等对吸附材料进行了分析.并考察了其对氟离子吸附过程的热力学和动力学,并计算不同温度下该吸附过程的热力学参数.实验结果表明:pH值对Mn-Al吸附剂除氟效能有一定的影响,pH值为6时吸附容量最佳达到了44.15 mg·g-1;实验数据遵循拟二级反应动力学模型;Mn-Al吸附剂对氟离子的吸附符合Langmuir-Freundlich吸附等温模型;热力学参数吉布斯自由能(△G0)小于零,焓变(△H0)＞0,熵变(△S0)＞0,说明Mn-Al双氢氧化物吸附剂对氟离子的吸附反应是自发吸热熵增过程.

利用石煤提钒酸浸渣烧制硅酸盐水泥熟料的研究

匡洪生;颜文斌;华骏;高峰;蔡俊;何新波

2015, 34(4): 1078-1083.

摘要 ( 10 )

PDF (1243KB) ( 17 )

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采用石煤提钒酸浸渣为原料烧制硅酸盐水泥熟料,分别设计了11组熟料组成在1350℃、1400℃和1450℃下进行煅烧,通过差热分析解析酸浸渣配料煅烧熟料的形成过程,用X射线衍射分析了熟料的矿物组成以及水泥水化产物组成,采用扫描电镜分析了矿物的晶体形态.实验表明:利用提钒酸浸渣配料能提高熟料的易烧性,促进熟料矿物的形成.提钒酸浸渣掺量为20％时,所生产的熟料的有利氧化钙含量小于1.0％,矿物形成良好,水泥的水化热达到国家标准.

耐高压金属-玻璃的封接工艺研究

王咏丽;葛昆;张然;王琦;甄西合

2015, 34(4): 1084-1088.

摘要 ( 9 )

PDF (745KB) ( 28 )

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分别研究了结构钢-玻璃-可伐合金系统的封接温度、封接时间和氮气流量对封接性能的影响,通过对接插件润湿性、气密性和结合强度的测试确定了熔封工艺的最佳工艺参数.结果表明:最佳封接温度为960℃,封接时间10 min,氮气流量2.5 m3/h,封接中间过渡层铁元素富集,金属与玻璃形成互锁结构,明显改善接插件的耐压性能.

铜、锌共掺杂二氧化钛薄膜的制备及光催化活性

唐泽华;胡兰青

2015, 34(4): 1089-1094.

摘要 ( 6 )

PDF (1699KB) ( 29 )

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以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+、Zn2+共掺杂TiO2薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行表征.结果表明,Cu2+、Zn2+掺杂促进了TiO2晶相的转变,引入铜锌离子之后TiO2的禁带宽度由3.37 eV减少至3.28 eV.SEM表明Cu2+、Zn2+共掺杂TiO2薄膜晶粒比纯TiO2更加细小.XPS分析证实了制备的铜锌共掺杂TiO2,锌以二价氧化价态存在.以亚甲基蓝为模拟污染物,对其进行光催化降解实验,结果表明:Cu2+、Zn2+共掺杂的协同作用使TiO2薄膜的光催化活性显著提高.

ZrO2/Al2O3复相陶瓷的制备及性能研究

李美葶;张国栋;罗旭东;王森

2015, 34(4): 1095-1099.

摘要 ( 16 )

PDF (747KB) ( 42 )

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本文以工业用ZrO2和α-Al2O3微粉为原料,通过干压成型和常压烧结工艺制备ZrO2/Al2O3复相陶瓷.通过检测复相陶瓷的体积密度、显气孔率、常温抗折强度、烧后线变化率和热震稳定性,研究不同α-Al2O3微粉加入量及添加剂Y2O3对ZrO2/Al2O3复相陶瓷烧结性能、常温强度、热震稳定性及微观结构的影响,并通过SEM方法对烧后试样的微观结构进行表征.结果表明:系统配料中加入Al2O3会降低ZrO2/Al2O3复相陶瓷的致密度,常温强度随着Al2O3加入量增大而呈现先增大后减小趋势,然而热震稳定性有一定程度改善.Y2O3作为一种助烧剂可以促进ZrO2/Al2O3复相陶瓷结构内晶粒长大,加入Y2O3有利于增强复相陶瓷的烧结性.

赤泥对水泥固化体性能的影响

彭小芹;张祺;李晓盼;曾路;黄黎明

2015, 34(4): 1100-1104.

摘要 ( 14 )

PDF (1192KB) ( 32 )

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研究了赤泥对碱矿渣水泥固化体(AASS)以及硅酸盐水泥固化体(PCS)在力学性能、Cs+浸出性能、抗冻融性能、抗冲击性能以及干燥收缩性能方面的影响.试验结果表明:赤泥对碱矿渣水泥的流动性影响不大,而赤泥严重影响PCS的流动性,掺入30％时流动度降低51.9％.10％赤泥掺量有利于PCS和AASS的力学性能,继续提高掺量则不利于固化体的力学性能.当赤泥掺量低于30％时可降低AASS中Cs+的浸出性,PCS的浸出性随赤泥掺量的增加而提高.AASS的抗冻融性能及抗冲击性能均满足相关标准要求.赤泥提高了AASS的干燥收缩率.将赤泥用于碱矿渣水泥固化体具有可行性.

多孔混凝土内部孔隙特征研究

蒋昌波;刘易庄;肖政

2015, 34(4): 1105-1110.

摘要 ( 6 )

PDF (2132KB) ( 19 )

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采用数字图像处理技术直接观测多孔混凝土内部孔径大小分布与平面孔隙率,并探讨了孔隙率、水灰比和骨料粒径对多孔混凝土内部孔径大小分布以及平面连通孔隙率的影响.实验结果表明,孔隙率与水灰比对平均孔径影响不大,骨料粒径越大,混凝土内部平均孔径也越大.在较低孔隙率(20％,25％)情况下,平面连通孔隙率约为20％,在较高孔隙率(30％)情况下,平面连通孔隙率增长至29％;骨料粒径越大,水灰比越大越有利于形成平面连通孔隙.

粉煤灰合成单一SOD型沸石及其氨氮吸附性能研究

王爱民;白妮;王金玺;张智芳

2015, 34(4): 1111-1115.

摘要 ( 12 )

PDF (1196KB) ( 26 )

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采用两步法合成了单一的SOD型粉煤灰沸石,并用于氨氮废水处理与再生.研究了晶化时间和晶化温度对沸石合成的影响.结果表明:晶化时间和晶化温度均影响合成沸石的种类和结构.在100℃晶化温度下,反应10h可获得单一的SOD型沸石.沸石再生前后氨氮吸附容量随着氨氮浓度的增大而增加.当氨氮初始浓度为10mg/L时,沸石的吸附容量为0.713 mg/g,而再生后吸附容量仅为再生前26％左右,且对极低浓度的氨氮废水2.5h就可达到吸附平衡.

膏体充填材料的工作特性及强度特性研究

刘文生;张燕凤;张贺然

2015, 34(4): 1116-1120.

摘要 ( 4 )

PDF (755KB) ( 18 )

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针对我国“三下”压煤状况,结合阜新矿区煤矸石、粉煤灰等固体废弃物污染严重问题,运用SEM等对阜新粉煤灰、自燃煤矸石、325普通硅酸盐水泥进行原材料颗粒粒度和化学成分分析,通过对比实验分析粉煤灰、水泥、细矸率和质量浓度对膏体充填料浆的工作特性及强度特性的影响.结果表明:粉煤灰掺量360 kg·m-3,水泥掺量170 kg·m-3,细矸率40％,质量浓度82％为最优配比.膏体充填不仅可以解决阜新固体废弃物污染问题,而且充填了井下采空区,防止地表下沉,具有经济、环保和社会意义.

模板剂法水热合成高硅铝比ZSM-5分子筛

孙洪满;王有和;尹寒梅;许本静;历阳;阎子峰

2015, 34(4): 1121-1126.

摘要 ( 11 )

PDF (2193KB) ( 21 )

相关文章 | 计量指标

以工业水玻璃和硫酸铝为主要原料,正丁胺为模板剂,利用水热法合成出了高硅铝比ZSM-5分子筛.考察了晶化时间、晶化温度、投料硅铝比、合成体系pH值以及模板剂用量等因素对晶化产物的影响.采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、低温氮气吸脱附、核磁共振、扫描电子显微镜等手段对合成样品进行了表征.结果表明:合成ZSM-5分子筛最适宜的条件为:晶化时间36 h,晶化温度170℃,投料硅铝比200,合成体系的pH=11.0,模板剂加入量为模硅比0.2.在最适宜条件下合成得到的ZSM-5分子筛产物具有高的相对结晶度,BET比表面积为335m2/g,晶粒尺寸约为5 μm×15 μm,骨架硅铝比大于100.

沉积条件对SiO2光子晶体表面形貌的影响

闫刚印;杭联茂;孟江;赵亚妮;何磊

2015, 34(4): 1127-1132.

摘要 ( 11 )

PDF (1683KB) ( 25 )

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自组装制备是一种常用的三维光子晶体制备方法,在制备光子晶体过程中影响薄膜质量的因素较多.本研究对原始的双基片垂直沉积法进行了一定的改进,控制光照强弱、蒸发速度快慢等条件,沉积了不同的SiO2光子晶体薄膜样品.通过与单基片垂直沉积法得到的薄膜样品进行比较,得到了双基片垂直沉积法沉积光子晶体薄膜样品的最优实验条件.

凹凸棒石/聚丙烯酰胺复合增稠剂的流变性能及其增稠机理探讨

杜卫刚;陆佳;王佳佳;金叶玲;陈静;丁师杰

2015, 34(4): 1133-1138.

摘要 ( 9 )

PDF (2157KB) ( 40 )

相关文章 | 计量指标

以凹凸棒石和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵为引发剂,以水为介质制备了凹凸棒石/聚丙烯酰胺复合增稠剂.在对增稠剂的流变性能的测试的基础上从亚微观结构的角度研究了引发剂含量、皂化时所用NaOH浓度及凹凸棒石的添加量对所制备的复合增稠剂的粘度及耐电解质性能的影响,并通过对最佳实验条件的验证,探讨该复合增稠剂的增稠机理.并将其应用于聚丙烯酸乳液,达到了良好的增稠效果.

一种大分子改性剂对纳米SiO2的改性及其在PU中的应用

李国喜;章于川

2015, 34(4): 1139-1143.

摘要 ( 5 )

PDF (1689KB) ( 24 )

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采用自制的大分子表面改性剂(MAA)m-(BA)n-NCO对纳米SiO2进行表面改性,对改性前后的纳米SiO2进行FTIR、TGA、粒径分析表征.结果表明,大分子改性剂和纳米SiO2的表面发生化学键合,有效地阻止了纳米SiO2的团聚.用改性后的纳米SiO2制备了纳米SiO2/聚氨酯(PU)复合材料,SEM观察到纳米SiO2颗粒在PU中分散良好,XRD检测表明纳米SiO2阻碍了PU分子硬链段有序排列.力学性能检测显示纳米复合材料的力学性能有明显提高,当SiO2的用量为3％时,复合材料的断裂伸长率和拉伸强度均达到最大值,分别为458％和80.4 MPa.

十六烷基三甲基溴化铵改性坡缕石黏土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

郝艳玲;刘昌宁

2015, 34(4): 1144-1149.

摘要 ( 7 )

PDF (783KB) ( 41 )

相关文章 | 计量指标

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对坡缕石黏土改性,研究改性坡缕石黏土吸附Cr(Ⅵ)的主要影响因素,探讨吸附平衡、热力学特征和吸附机理,由红外光谱和热重分析了改性坡缕石的结构.结果显示,CTMAB改性可使坡缕石表面荷正电,对Cr(Ⅵ)吸附能力显著提高,吸附作用随介质pH值的升高而减弱,吸附平衡能较好地符合Langmuir方程和R-P方程,△G为-22.68～-21.99 kJ/mol,吸附过程放热,△H为-15.57 kJ/mol,吸附主要是物理作用.

化妆品级云母粉的组成,色泽特征及pH值研究

田晶晶;管俊芳;吕化奇;程飞飞;高惠民

2015, 34(4): 1150-1154.

摘要 ( 8 )

PDF (711KB) ( 23 )

相关文章 | 计量指标

本文分析了六种进口和国产化妆品级云母粉的化学组成(常规元素、禁限用元素),矿物组成,色泽特征(白度、颜色值)及pH值.结果表明:云母粉SiO2含量在47.89％～51.14％之间,A12 O3含量均大于30％,产品纯度均达93％以上;致色离子影响产品白度和明度,含量越高,白度和明度越低;pH值在6～7之间.对比而言,进口云母粉色泽好,1#、2#绢云母粉各项指标基本一致,性能较优,而3#石英含量高、4#致色离子含量高;5#、6#云母粉pH更接近中性,各项指标与国外产品无明显差异但整体感官性差.

交变电磁场强化混凝除藻的研究

延克军;吴思聪;甄树聪;顾时国;康晓荣

2015, 34(4): 1155-1159.

摘要 ( 2 )

PDF (789KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

通过交变电磁场磁化液体聚合硫酸铁(PFS)混凝剂,研究了磁化混凝的工艺条件及除藻性能.结果表明,在PFS投药量80 mg/L、电流强度1.0A、频率75 Hz、磁化时间3min、pH=8的条件下,处理效果最好,小球藻的去除率达90.7％.与常规混凝相比,磁化混凝的混凝剂用量节省了12.5％,除藻率提高了5.7％.磁化混凝工艺具有处理效率更高、投药量更少、污泥性能更好等优点.并初步解释了磁化混凝除藻的机理.

高铝硅钢渣系物性对钢包衬粘渣的影响

张明军;陈伟庆;成泽伟;邵俊宁;贾祥超;庞炜光

2015, 34(4): 1160-1164.

摘要 ( 6 )

PDF (699KB) ( 19 )

相关文章 | 计量指标

本文研究了高铝硅钢炉渣的熔化温度、物相组成、钢包残砖粘渣层物相结构,探讨了钢包粘渣机理.结果表明,刚玉包衬发生粘渣是因为碱度2左右的CaO-SiO2-MgO-Al2O3系炉渣的熔化温度过高、粘度过大,在浇铸温度下易析出高熔点的镁铝尖晶石.提高炉渣碱度可减少甚至避免镁铝尖晶石析出,进而显著降低高铝渣熔化温度.防止钢包粘渣的合理渣系为:碱度CaO/SiO2在3～8范围,Al2O3含量在25％～40％,MgO含量在10％以下.

聚丙烯纤维及废弃陶瓷对低品级菱镁矿制氯氧镁水泥性能的影响

陈后维;章祥林;李曼;方辉;方有春

2015, 34(4): 1165-1170.

摘要 ( 4 )

PDF (1225KB) ( 40 )

相关文章 | 计量指标

本文以聚丙烯纤维、普通废弃陶瓷、工业氯化镁以及含39.12％活性氧化镁的低品级轻烧氧化镁制成了一种镁水泥基建筑墙体材料.采用正交试验确定了最佳配合比,并对聚丙烯纤维、废弃陶瓷复合增强剂对镁水泥干缩性能的影响进行了探讨.研究结果表明,纤维及陶瓷对镁水泥分别起到了增韧增强及骨架作用.其制品28 d干缩率仅为0.03％.

沙钢华盛1080 m3高炉热风炉炉底窜风事故分析及其修复处理

赵士明;熊继全

2015, 34(4): 1171-1174.

摘要 ( 4 )

PDF (1123KB) ( 31 )

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沙钢华盛钢铁新建的1080 m3高炉三座热风炉为顶燃式(卡鲁金式),投产使用不到半年,炉底耐热基墩与炉壳之间出现窜气,且窜气面多,压力较高,窜气量大,不仅增加能耗,而且在热风炉的正常使用中造成—定的安全隐患.前期对热风炉炉底进行了多次灌浆、打抱箍、采用树脂材料封堵等修复处理,基本都没有效果.最后经中冶武建院相关专家对窜风原因分析,采取具有针对性的材料和施工工序,对该热风炉进了处理,效果较为显著,热风炉炉底的窜风现象基本得到了修复.

大位移量、高弹性模量压电陶瓷材料的制备与研究

闫锋;郇正利;王文林

2015, 34(4): 1175-1179.

摘要 ( 2 )

PDF (709KB) ( 31 )

相关文章 | 计量指标

本文主要采用固相反应制备了0.7PZT-(0.3-x)PNN-xPZN多元系压电陶瓷材料.通过X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子色散谱仪(EDS)研究了该体系压电陶瓷的晶体结构、断面形貌和成分组成.采用准静态d33/d31测量仪和阻抗分析仪测量压电陶瓷片的压电应变常数d33和d31、弹性柔顺系数SE11以及其它的性能参数.同时,研究了硬性掺杂、碱金属掺杂及Ti/Zr比值变化对压电陶瓷材料性能的影响规律,摸索制备大位移量、高弹性模量压电陶瓷材料的方法.

绿色生态混凝土胶凝材料浆体的流变性能

尹健;李科;任海波;何凌侠;刘玉莹

2015, 34(4): 1180-1186.

摘要 ( 6 )

PDF (1723KB) ( 36 )

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采用25 mm平行板式流变仪对水胶比为0.29的单掺粉煤灰(FA)、单掺矿渣(SG)以及粉煤灰和矿渣复掺的水泥基胶凝材料浆体进行了流变性能测试,基于H-B流变模型,并采用Matlab软件编程对试验数据进行了拟合.试验结果表明:单掺粉煤灰的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切增稠后剪切变稀行为,而单掺矿渣的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切变稀后剪切增稠行为;粉煤灰与矿渣复掺后粉煤灰对水泥基胶凝材料浆体流变性能的影响比矿渣的影响更大.同时得出了粉煤灰、矿渣单掺时以及粉煤灰与矿渣复掺时不同掺量条件下水泥基胶凝材料浆体的表征参数值.研究结果还表明:FA∶ SG为1∶1复掺等量取代水泥30％组成的水泥基胶凝材料浆体,其屈服应力值较小,而粘度相对较大,为绿色生态混凝土目标孔隙率的实现奠定了理论基础.

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