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2020年 第39卷 第2期    刊出日期：2020-02-15

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《硅酸盐通报》投稿须知

2020, 39(2):  3. 

摘要 ( 10 )   PDF (328KB) ( 15 )  

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钢筋在硫铝酸盐水泥砂浆中的腐蚀行为研究

王凌波;詹树林;唐旭东;练松松;钱匡亮

2020, 39(2):  337-343. 

摘要 ( 16 )   PDF (1185KB) ( 32 )  

相关文章 | 计量指标

为研究硫铝酸盐水泥(CSA)基材料中钢筋的腐蚀行为,将钢筋埋置在氯离子掺量不同的CSA砂浆试件中,利用电化学方法测得钢筋的腐蚀电位和腐蚀电流密度作为指标来衡量腐蚀情况,并与普通硅酸盐水泥(OPC)砂浆中的钢筋进行比较.结果表明:钢筋在CSA中的锈蚀行为与在OPC中具有明显的差异,钢筋在CSA砂浆内会发生早期腐蚀,虽然最终能够钝化,但与OPC相比,引起钢筋破钝的氯离子临界值有所降低,而且腐蚀发生后,钢筋的腐蚀速率也大幅提高.砂浆电阻测试和孔隙液化学组成分析表明CSA对钢筋腐蚀的影响机理主要与孔隙液的碱度和具有侵蚀性的硫酸根离子有关.

干湿循环与受弯裂缝共同作用下海工砼梁内氯离子侵蚀及耐久性寿命预测

崔钊玮;刘荣桂;陆春华;王豪杰

2020, 39(2):  344-351. 

摘要 ( 14 )   PDF (4989KB) ( 23 )  

相关文章 | 计量指标

基于受弯裂缝对浪溅区海工混凝土内氯离子输运的影响分析,综合考虑混凝土损伤、混凝土结合氯离子能力、表层对流效应以及时间劣化效应等因素,建立了修正氯离子扩散模型.采用受弯开裂荷载与氯盐干湿循环共同作用试验来模拟浪溅区实际服役状态的海工混凝土梁内氯离子侵蚀过程,从而对上述模型进行验证.基于蒙特卡罗(Monte Carlo)方法,应用等效氯离子扩散系数的修正计算模型进行混凝土结构的耐久性寿命预测.研究结果表明,混凝土梁受弯开裂处的等效氯离子扩散系数与裂缝宽度、粉煤灰掺量呈指数函数关系.考虑海工混凝土结构的重要使命,将钢筋脱钝时间作为混凝土结构的耐久性极限,讨论了保护层厚度、粉煤灰掺量以及受弯裂缝宽度对混凝土结构耐久性寿命的影响,相关研究成果可为实际海工混凝土结构耐久性设计及寿命评估提供一定的借鉴.

冻融与硫酸盐侵蚀耦合作用下再生混凝土劣化规律

肖前慧;曹志远;关虓;邱继生

2020, 39(2):  352-358. 

摘要 ( 20 )   PDF (1999KB) ( 27 )  

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采用快冻法,对再生骨料取代率为30％的混凝土分别在3％Na2SO4,5％Na2SO4,10％Na2SO4(质量分数)溶液以及水中的冻融情况进行试验,试验过程中测试了再生混凝土质量变化、相对动弹性模量、抗压强度损失及损伤层厚度,分析了再生混凝土在冻融与Na2SO4溶液耦合作用下的损伤机理,建立了再生混凝土的冻融损伤模型,利用模型预测了再生混凝土的抗冻寿命.结果表明:再生混凝土在5％Na2SO4溶液中冻融损伤最严重;再生混凝土在10％Na2SO4溶液中的冻融损伤大于在3％Na2SO4溶液和水中的冻融损伤;再生混凝土的相对动弹性模量变化和损伤层厚度的变化相关,可以利用相对动弹性模量表示再生混凝土的内部损伤;曲线模型可以较好表征再生混凝土在硫酸盐环境下的冻融损伤,在5％Na2SO4溶液中,再生混凝土的抗冻寿命最差.

水冻融和硫酸盐溶液冻融环境下MKPC砂浆的耐久性评价

钱达友;杨建明

2020, 39(2):  359-366. 

摘要 ( 10 )   PDF (6699KB) ( 24 )  

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为了评价磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆的抗水和抗硫酸盐溶液冻融性能,测试了快速冻融条件下MKPC砂浆试件的强度发展和质量损失,并与同强度等级的硅酸盐水泥(P·O)砂浆试件相比较,试验结果证实:在水冻融循环75次和5％Na2SO4溶液冻融50次后P·O砂浆试件(M2)完全失去强度,而具有同样强度等级的MKPC砂浆试件(M1)在水冻融循环75次和5％Na2SO4溶液冻融100次后的强度剩余率均高于75％.在水和5％Na2SO4溶液中冻融循环50次时,M2试件的质量损失均已超过5％的破坏标准,而M1的质量损失远低于5％.上述结果说明MKPC砂浆试件的抗水冻融和抗硫酸盐溶液冻融性能远高于硅酸盐水泥砂浆试件,且抗盐冻融性能好于抗水冻融性能.

梯度功能混凝土复合防护结构抗侵彻性能试验研究

韩卫卫;宋素亚;陈友治;李新平

2020, 39(2):  367-375. 

摘要 ( 18 )   PDF (5863KB) ( 23 )  

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为改善和提升混凝土结构的防护性能,以多层复合防护结构中应力波的传播特性为理论依据并结合梯度功能结构材料基本原理,采用梯度分层化设计方法及多相分层成型法制备技术,设计并制备了一种梯度功能复合防护结构(FGCS).通过对不同弹体侵彻速度下FGCS组靶体和双叠层结构组靶体抗侵彻性能的试验研究,指出弹体成坑面积、成坑深度及侵彻深度与弹体速度间均存在线性的变换关系.同时,相对双叠层结构组靶体,FGCS组靶体表现出优异的抗侵彻性能,且随着弹体侵彻速度的增加,其抗侵彻性能会变得更突出.当弹体速度为950 m/s时,相对双叠层结构组靶体,FGCS组靶体的侵彻深度减少了25.6％.

磷渣-水泥复合及碱磷渣胶凝材料力学性能实验研究

张敏;马倩敏;郭荣鑫;史天尧;黄丽萍;林志伟;颜峰

2020, 39(2):  376-382. 

摘要 ( 11 )   PDF (5653KB) ( 25 )  

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采用磷渣以20％、40％和60％的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-X)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-X).测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶砂抗折强度和抗压强度,并结合XRD、TG-DSC和SEM-EDS等技术手段对其进行了物相组成及微观形貌的分析观测.研究结果发现:磷渣的掺入使PSC-X体系的标准稠度用水量降低了13.6％左右.而凝结时间却明显延长.增加NaOH溶液的浓度,PSA-X体系的标准稠度用液量也随之增加,且均高于PSC-X体系.凝结时间则较PSC-X体系明显缩短.适量掺入磷渣,能明显提高水泥胶砂试件的抗压强度;PSA-X体系的抗压强度发展良好,其强度值随激发剂浓度提高而呈下降趋势.PSC-X体系主要有Ca(OH)2、C-S-H凝胶、AFt和C4AHx等水化产物,而PSA-X体系则是Ⅰ型C-S-H凝胶,还有一定量的方沸石存在.

水分子和离子在地聚合物胶凝材料中的分子动力学研究

张景林;徐小倩;侯东帅;陈际洲;金祖权;李绍纯;苗吉军;刘俊伟;张鹏;王鹏刚

2020, 39(2):  383-388. 

摘要 ( 12 )   PDF (7190KB) ( 31 )  

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地聚合物是一种具有三维网状结构的水泥基胶凝材料,其主要水化产物是水合硅酸铝钠凝胶(NASH).在工程应用中,氯盐侵蚀与硫酸盐侵蚀是影响耐久性的主要原因.运用分子动力学方法,研究NaCl溶液与Na2SO4溶液在NASH凝胶纳米孔道中的传输特性.结果表明,NaCl溶液与Na2SO4溶液在凝胶孔道的非饱和传输过程中,呈现出明显的毛细吸附现象,NASH凝胶界面呈现亲水性与电负性.Na2SO4溶液的侵入速率明显低于NaCl溶液,硫酸根离子对水分子侵入的抑制作用强于氯离子.

基于反向填充制备低碳水泥基材料

韩保东;刘阳;魏士华;郑克仁

2020, 39(2):  389-395. 

摘要 ( 16 )   PDF (4368KB) ( 27 )  

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为了提高水泥利用效率,降低水泥基材料的碳排放,提出基于反向填充实现紧密堆积的设想,并将其应用于超细水泥-石灰石二元粉体体系中.采用可压缩模型计算和最小需水量法实测超细水泥-石灰石二元粉体体系的堆积密实度.结果表明:超细水泥在25％掺量时,体系堆积密实度达到最大;提高石灰石粉-超细水泥的粒径比,可使体系堆积密实度进一步提高.达到最大堆积密实度的超细水泥-石灰石胶凝体系水灰比为0.44,水固比可降低到0.11,并具有良好的流动性.硬化浆体中水泥充分水化,其90 d抗压强度可达81.5 MPa.所制备的反向填充水泥基胶凝材料具有显著的低碳特点,其单位质量胶凝材料碳排放量约为超高性能混凝土基体材料平均值的一半.

铜离子掺杂对高铁低钙水泥熟料性能的影响

赵美程;饶美娟;邓青山;陶永征

2020, 39(2):  396-401. 

摘要 ( 23 )   PDF (4930KB) ( 27 )  

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基于C4AF可以提高水泥基材料的抗蚀性,以高铁低钙水泥熟料为研究对象,掺入不同含量的CuO,通过对熟料及其水化产物进行X射线衍射(XRD)、水化热、抗压强度、非蒸发水含量和固化氯离子能力等测试,探究Cu2+对高铁低钙水泥熟料水化性能与氯离子吸附固化能力的影响.结果发现,适量CuO的掺入促进了高铁低钙水泥熟料中C4AF的生成,降低了熟料液相的粘度,有利于C3S的晶粒生长,有利于提高高铁低钙水泥熟料的水化活性和固化氯离子能力,最佳掺量为0.2 wt％.

微硅粉复合氯氧镁水泥制备与性能研究

张世鹏;铁生年

2020, 39(2):  402-408. 

摘要 ( 14 )   PDF (9919KB) ( 36 )  

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利用微硅粉和氯氧镁水泥制备了不同微硅粉掺量的微硅粉-氯氧镁水泥,研究了微硅粉掺量对微硅粉-氯氧镁水泥抗压强度、耐水性和耐硫酸盐腐蚀性能的影响,并对微硅粉-氯氧镁水泥的物相组成和微观形貌进行了分析.结果表明:当n(MgO):n(MgCl2):n(H2O)体系物质的量比为7:1:15时,氯氧镁水泥样品的抗压强度、耐水和耐硫酸盐软化系数分别为78.85 MPa、0.72和0.76;当微硅粉掺量为30％时,其抗压强度、耐水性和耐硫酸盐腐蚀性能达到最佳,抗压强度达到了83.45 MPa,软化系数分别为0.74和0.78;微硅粉-氯氧镁水泥强度和耐水性能提升原因是微硅粉的微集料效应和火山灰特性.此外,使用工业废弃物微硅粉制备微硅粉-氯氧镁水泥可以明显降低氯氧镁水泥材料的制备成本,提高微硅粉的附加值.

丙烯酸乳液改性水泥加固砂浆的性能研究

裴须强;朱玉雪;张帅

2020, 39(2):  409-415. 

摘要 ( 23 )   PDF (6390KB) ( 32 )  

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基于参编的《聚合物水泥加固砂浆》指标要求,采用丙烯酸乳液对加固砂浆进行了改性,并且研究了丙烯酸乳液的加入对加固砂浆凝结时间、力学性能、黏接性能及干缩性能的影响.结果表明:随着乳液掺量的增加,加固砂浆的初凝和终凝时间延长,抗折和抗压强度下降,黏接强度变大,干缩率降低.当乳液掺量为16.2％时,其综合性能较好,初凝和终凝时间分别缩短为120 min和160 min;28 d龄期下的抗压强度达到55.3 MPa,抗折强度达到14.2 MPa,黏接强度达到3.01 MPa,干缩率达到0.08％,均满足正在参编的《聚合物水泥加固砂浆》标准指标.进一步对比观察不同乳液掺量下加固砂浆的扫描电镜图像,从微观的角度印证了上述结论.

冻融循环影响下水泥、煤矸石改良粉土的力学特性研究

黄道军;李东华;张镇山;王景辉;黄克峰;李永靖;张淑坤

2020, 39(2):  416-421. 

摘要 ( 10 )   PDF (4343KB) ( 21 )  

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为研究水泥、煤矸石改良粉土路基在冻融循环作用下的力学性质,以高速公路粉土填料为研究对象,制作了含5％水泥和20％煤矸石的改良粉土试件,对其进行了负温度分别为-25℃、-30℃、-35℃的冻融循环试验,并以冻融次数和围压为变量对改良粉土进行三轴压缩研究.研究结果表明:增加围压和冻融次数、降低温度是改良粉土应力-应变曲线由应变软化型向应变硬化型转变的因素;冻融循环次数的增加,改良粉土极限强度、弹性模量、粘聚力及内摩擦角等指标的衰减规律为快速、缓慢、稳定三个阶段,趋于稳定的冻融循环次数为8次;温度的降低对改良粉土极限强度、弹性模量、粘聚力劣化影响较大,而对内摩擦角的劣化影响较小,力学指标劣化程度有收敛趋势.此研究可为粉土在路基工程中的应用和防治灾害提供一定的工程价值.

磷酸镁水泥基材料力学性能研究

张爱莲;张林春;俞金艳;高小建

2020, 39(2):  422-427. 

摘要 ( 13 )   PDF (3013KB) ( 37 )  

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研究了分别以磷酸二氢铵和磷酸二氢钾为主要原料的磷酸盐水泥试件的抗压强度.首先测试了水灰比为0.09～0.21的水泥浆试件的抗压强度,研究水灰比对抗压强度的影响.然后,研究了镁磷比、硼砂的掺量和磷酸盐的种类对水泥抗压强度的影响.研究结果显示,磷酸盐水泥的抗压强度随着水灰比的增加先增大后降低,当水灰比为0.12时水泥的抗压强度最大.磷酸盐水泥的抗压强度随着镁磷比的增加而先增大后降低,当镁磷比为9:1时,磷酸盐水泥的抗压强度达到最高.当磷酸盐水泥的养护龄期小于7d时,磷酸盐水泥试块的抗压强度随着硼砂掺量的增加而降低,当养护龄期达到7d以上时,磷酸盐水泥试块的抗压强度随着硼砂掺量的增加而升高.掺磷酸二氢铵的水泥试件的抗压强度高于掺磷酸二氢钾的水泥试件的抗压强度.

不同矿物掺料对硫氧镁水泥耐热性能的影响

崔宝栋;关岩;毕万利;滕笑语;梁媛媛;陈英;孟宪章

2020, 39(2):  428-434. 

摘要 ( 8 )   PDF (11660KB) ( 32 )  

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通过在硫氧镁水泥(MOS)净浆中加入复合外加剂及不同混合材料,分析了不同温度下对MOS热膨胀率、线变化、烧失量以及烧后力学性能的影响.利用X射线衍射仪、扫描电镜及同步热分析仪对试样进行检测,并分析了受热前后试样矿物组成、微观形貌的变化,阐述了受热过程中发生的理化反应等.结果表明,引入复合外加剂、粉煤灰或硅灰均可在一定程度上提高MOS受热后的强度,为硫氧镁水泥在高温领域的应用提供了理论基础.其中引入1.3％复合外加剂的试样500℃烧后强度最高,达到45.3 MPa,较净浆提高了55.8％,引入20％硅灰的试样受热后呈现先收缩后膨胀的现象,500℃烧后强度达到38.5 MPa,较净浆强度提高了35％.实验结果表明,硫氧镁水泥的最高使用温度为800℃.

碱式硫酸镁晶须对氯氧镁水泥性能的影响

赵春洋;范文强;李春庆;王永;杨红健;刘晓莉

2020, 39(2):  435-439. 

摘要 ( 10 )   PDF (6680KB) ( 29 )  

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利用水热合成法制备153型(MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O)碱式硫酸镁晶须(MHSHw),并将合成的MHSHw加入氯氧镁水泥(MOC)中,研究MHSHw对氯氧镁水泥力学性能、耐水性能、体积稳定性及微观形貌的影响.结果表明:添加3.0wt％的MHSHw后,氯氧镁水泥试样的微观结构更加致密,不仅提高了氯氧镁水泥的力学性能,耐水性、体积稳定性也得到改善.

基于图像观测的硬化水泥浆体孔径分析

陈宗丽;李俊锋;宋杨

2020, 39(2):  440-446. 

摘要 ( 9 )   PDF (7709KB) ( 28 )  

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硬化水泥浆体包含了混凝土最为重要的孔隙结构,对混凝土的耐久性和渗透性有着至关重要的作用.为了真实展现硬化水泥浆体的孔隙结构,分析其孔隙特征,研究采用聚焦离子束/扫描电镜方法(FIB/SEM)和三维重构软件,扫描并重构了硬化水泥浆体的真实孔隙结构;采用等面积法、连续孔径法和模拟压汞法对其孔隙结构进行研究,并与压汞试验结果进行对比.结果表明:FIB/SEM试件的观测尺寸能代表硬化水泥浆体的孔隙结构特征;等面积法获取硬化水泥浆体孔隙直径较大,主要集中在110～120 nm之间,而连续孔径法能够较好地模拟孔隙结构的复杂性,同时从内部"侵入",孔隙直径主要集中在40～100 nm;模拟压汞法基于孔隙结构图像模拟物理压汞过程,其孔隙最可几直径为50～60 nm且其结果与压汞试验相近.

低温条件下硫铝酸盐水泥砂浆的电养护

程津;谭彬;虞秀勇;李玉平

2020, 39(2):  447-452. 

摘要 ( 11 )   PDF (6469KB) ( 31 )  

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加快低温环境下水泥水化速度,提高混凝土的性能,不论在理论上还是在实际工程应用中都具有很大的意义.在0℃左右低温环境下,加电养护硫铝酸盐水泥砂浆,从水泥砂浆的水化硬化情况,以及通过不同龄期试样的抗压强度,结合物相分析及显微镜结构分析结果,确定了理想的外加电压参数.电是工程中最普遍的资源之一,加电养护可以方便地加速水泥在低温环境下的水化,既可加快混凝土预制件的脱模时间,也可加快工程抢修的速度,降低施工成本,提高工程质量.

水泥稳定土强度和微观结构的冻融损伤规律

尤忆;向杰

2020, 39(2):  453-458. 

摘要 ( 13 )   PDF (7966KB) ( 31 )  

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为了研究水泥稳定土宏观力学和微观结构随冻融循环的变化规律,在重塑粉土内掺入质量含量为3％的水泥以制备水泥土试样,并对经过0次、2次、4次、6次和8次冻融循环的试样开展单轴压缩试验、核磁共振(NMR)试验和扫描电镜(SEM)试验,分析了水泥稳定土强度发生冻融损伤的微观机理.试验结果表明:水泥稳定土试样的单轴压缩强度随冻融循环次数增加呈指数型衰减;由核磁共振试验测得的岩样T2分布曲线的谱面积在0～20次循环保持增长,且增长速率逐渐下降;单轴压缩强度与T2分布曲线谱面积之间保持线性关系,拟合直线相关系数的平方R2大于0.98;由SEM试验可以观测水泥稳定土的微观损伤,随冻融循环次数增加,颗粒间的胶结物逐渐分解消失,在试样内部逐渐形成尺寸较大的孔隙,进而导致孔隙分布特点变化以及强度衰减的现象.

乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料性能的影响研究

丁新东;曹新明

2020, 39(2):  459-465. 

摘要 ( 17 )   PDF (4901KB) ( 39 )  

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为了优化乳化沥青冷再生混合料适宜的乳化沥青和水泥掺量范围,基于室内模拟现场钻芯试验、湿轮磨耗试验,研究了乳化沥青和水泥掺量下冷再生混合料的初期和终期抗松散性能,采用力学性能试验、路用性能试验和疲劳性能试验优化了设计用于乳化沥青冷再生混合料的最佳乳化沥青用量和水泥掺量.结果表明,乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料的早期钻芯完整性、抗松散性能、力学性能、路用性能与疲劳性能均有显著改善作用.随着乳化沥青用量的增大,冷再生混合料力学性能、路用性能与疲劳特性均存在峰值.增大水泥掺量能够显著提高冷再生混合料的水稳定性和高温稳定性及低应力水平下的疲劳寿命,但是过多的水泥掺量导致乳化沥青冷再生混合料刚性增大、柔韧性降低、高应变水平下的疲劳寿命减低.根据优化结果,推荐1.5％～2.0％水泥、3.5％～4％乳化沥青为最佳配比.

铁尾矿砂力学特性及再生利用研究进展

吕绍伟;姜屏;钱彪;王伟;李娜

2020, 39(2):  466-470. 

摘要 ( 26 )   PDF (1096KB) ( 33 )  

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铁尾矿砂的储量日趋增加,要减小铁尾矿坝的风险、提高铁尾矿砂的利用率,须明确铁尾矿砂的力学特性.通过对铁尾矿砂静力特性及动力特性的分析发现,尾矿砂的粒径分布是决定尾矿坝稳定及铁尾矿砂再生利用的主要因素之一,细粒含量、干密度、含水率等因素对铁尾矿砂动力特性有一定影响.再生利用铁尾矿砂的主要方式是将铁尾矿砂混凝土、改性铁尾矿砂用作工程材料,水泥、石灰、纤维是改性铁尾矿砂的主要材料.最后指出需进一步研究新型材料取代传统改性材料改善铁尾矿砂的力学特性,从而提高资源利用率.

矿渣对水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能的影响

傅博;程臻赟;何妍亭;胡云香;韩静云

2020, 39(2):  471-476. 

摘要 ( 12 )   PDF (5205KB) ( 28 )  

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采用抗压强度试验、X射线衍射(XRD)试验、傅里叶红外光谱(FTIR)试验和电子扫描显微镜(SEM)试验研究了不同矿渣掺量的水泥石在5℃,5wt％MgSO4溶液环境下抗压强度、腐蚀产物组成及微观结构特性.结果表明:硫酸盐作为矿渣活性的激发剂,在腐蚀早期能够提高水泥石强度,体系中掺入矿渣能有效改善水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀(TSA)作用.未掺矿渣的普通硅酸盐水泥在5℃,5wt％MgSO4溶液环境中腐蚀产物为白色泥状碳硫硅钙石,其腐蚀类型为典型的碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀;当体系中掺入矿渣后,水泥石硫酸盐腐蚀类型逐渐由TSA型向石膏型转变.矿渣掺量为30％时,体系中既发现了TSA作用产物也发现了石膏型腐蚀产物,当矿渣掺量大于40％时,体系硫酸盐腐蚀类型以石膏型为主.

EPS-磷石膏复合体系的性能优化研究

马保国;胡鹏辉;金子豪;苏英;卢文达;孙仲达

2020, 39(2):  477-484. 

摘要 ( 14 )   PDF (8822KB) ( 23 )  

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利用发泡聚苯乙烯(EPS)和磷石膏制备轻质板材具有节能、保温、吸声、调湿等诸多优点.但在成型中,由于EPS密度小且憎水,不易被石膏浆体润湿包裹,出现分层离析,导致和易性不良.为了改善EPS-磷石膏体系中EPS颗粒与磷石膏界面的粘结性能和力学性能,采用三乙醇胺、聚乙烯醇及乙烯-醋酸乙烯酯对EPS进行表面改性并采用三类工艺实现硫铝酸盐水泥对EPS的造壳.通过测试接触角和粘结强度发现,当三乙醇胺:乙烯-醋酸乙烯酯为1:1时,改性效果最好,改性陈化分散工艺对硬化体强度的增强效果最优.试验结果为进一步拓宽磷石膏-EPS复合体系的应用提供了技术参考.

纯褐铁矿球团焙烧工艺及其影响因素研究

高国锋;周晓雷;施哲;黄帮福;刘兰鹏

2020, 39(2):  485-492. 

摘要 ( 16 )   PDF (7788KB) ( 38 )  

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为解决纯褐铁矿球团焙烧强度低,不能投入生产的难题,采用响应曲面法对纯褐铁矿球团进行优化实验设计.基于Box-Behnken实验设计,建立用于球团抗压强度预测的多元回归模型,以焙烧温度、焙烧时间、膨润土含量为影响因素;球团抗压强度为响应值,将其与影响因素相关联,根据方差分析(ANOVA),确定每个实验设计响应的最大影响因素,优化实验条件.得到球团抗压强度最佳焙烧工艺为:膨润土含量1.479％、焙烧温度1284.684℃、焙烧时间18.870 min.最佳条件下的纯褐铁矿球团抗压强度为1431.8 N/P,与响应目标值1483.777 N/P相近,相对误差仅为3.50％,表明响应曲面法预测的模型具有准确性和可靠性.同时发现膨润土含量不会对褐铁矿结晶水脱附过程产生影响,有望为钢铁企业褐铁矿球团焙烧工艺提供有价值的技术基础.

多掺量钢渣开级配沥青混合料性能研究

张强;胡力群;刘兴成

2020, 39(2):  493-500. 

摘要 ( 15 )   PDF (2745KB) ( 36 )  

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将钢渣等体积替代石灰岩粗集料,并利用高黏改性沥青制备了5种钢渣掺量的OGFC-13沥青混合料,以研究其路用性能.采用析漏试验、肯塔堡飞散试验确定出不同钢渣掺量沥青混合料的最佳油石比,在最佳油石比下混合料各项技术指标均满足规范要求.通过试验分析混合料性能,结果表明:钢渣的掺入能有效提高混合料的高温稳定性和水稳定性,且均呈现先增加后降低的趋势;钢渣沥青混合料的低温抗裂性和体积稳定性随着钢渣掺量的增加逐渐降低,但仍能满足规范要求;钢渣的掺加能够增强混合料的渗水性能;综合各试验结果,推荐混合料中钢渣体积最佳掺量为50％.

等离子体改性岩沥青增强矿渣固化体力学性能的研究

蒙华军;刘子帅;张弛;陈春宇;段志锋;杨俊龙;杨晨

2020, 39(2):  501-506. 

摘要 ( 20 )   PDF (6948KB) ( 31 )  

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矿渣在油气井工程中已有广泛应用,但其脆性较水泥石大,限制了其推广.为降低矿渣固化体的脆性并提高其力学性能,研究了不同掺量的等离子体改性岩沥青对矿渣固化体力学性能的改善效果,并使用扫描电镜、接触角测定仪、X射线光电子能谱分析等测试方法对矿渣固化体的润湿角、表面形貌、结构、性能进行了分析.结果表明:改性岩沥青加量为3％时矿渣固化体的性能最优,其抗拉强度最大提高了50％,抗压强度最大提高了26％;通过等离子改性,岩沥青增加了亲水基团;岩沥青增韧矿渣固化体的机理在于改性后岩沥青颗粒与矿渣固化体结合紧密,颗粒与水化产物形成良好的胶结.固化体受外力时,岩沥青颗粒起到增大裂缝间摩擦力,缓冲外部载荷的作用,进而提高了矿渣固化体的力学形变能力.

掺预处理垃圾焚烧飞灰水泥土的抗剪强度和浸出毒性试验研究

梁仕华;何超;龚星;冯德銮;刘亮

2020, 39(2):  507-512. 

摘要 ( 8 )   PDF (5026KB) ( 24 )  

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对垃圾焚烧飞灰进行水洗和硫酸亚铁预处理,将其掺入水泥固化软土中,通过三轴固结不排水试验和浸出毒性试验研究不同飞灰/水泥配比下所制得试样的抗剪强度和重金属浸出毒性,通过电镜扫描试验分析了掺垃圾焚烧飞灰的水泥土的微观特性,讨论了垃圾焚烧飞灰作为水泥土外掺剂的可行性.试验结果表明:相同水泥掺量下,随着飞灰含量增加,水泥土的抗剪强度增加,致密性和整体性增强.当水泥和飞灰掺量均为10％时,水泥土抗剪强度提高最显著.掺入垃圾焚烧飞灰的水泥土重金属浸出浓度符合《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007).研究成果可为垃圾焚烧飞灰的工程应用提供理论依据和参数支持.

黑臭河道底泥烧结透水砖与性能研究

肖昭文;李翠梅;孙志康;唐一飞

2020, 39(2):  513-519. 

摘要 ( 14 )   PDF (6743KB) ( 32 )  

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以黑臭河道底泥为主要材料,分别对其进行550℃煅烧和非煅烧预处理,辅以粗骨料、粉煤灰、水玻璃和废玻璃在高温下烧结成两种透水砖.研究了底泥掺量、成型压力、保温时间对两种透水砖的抗压强度和透水性能的影响.结果表明在底泥掺量20％～60％区间,采用未经煅烧处理的底泥制备的透水砖最高抗压强度为22.8 MPa,透水系数1.55×10-2 cm/s,达不到JC/T 945-2005《透水砖》抗压强度要求.采用煅烧处理的底泥制备的透水砖在污泥掺量为44％时,达到最大抗压强度37.5 MPa,同时透水系数为1.68×10-2 cm/s,符合JC/T 945-2005《透水砖》Cc35要求.成型压力和保温时间对两种透水砖的性能影响规律相似,皆表现为抗压强度随成型压力的增加而增加,透水系数随成型压力的增加而减少;抗压强度随保温时间的增加而增加,透水系数随保温时间的增加,先增加后减少.

添加剂掺量对铝灰非烧结砖组织和性能的影响

倪红军;唐伟佳;吕帅帅;倪威;汪兴兴;李松元

2020, 39(2):  520-526. 

摘要 ( 8 )   PDF (7174KB) ( 24 )  

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铝灰是铝工业生产过程中产生的一种固体废弃物.为解决铝灰的堆积填埋而导致的环境污染和资源浪费问题,以铝灰为主要原料制备非烧结砖.系统研究了4种添加剂对非烧结砖抗压抗折强度的影响,并对试样进行微观形貌和矿物组成分析.结果表明:铝灰非烧结砖的优选配合比为铝灰70％、熟石灰6％、石膏9％、工程砂5％和水泥10％,抗压抗折强度分别为27.98 MPa和4.64 MPa,符合MU25强度等级要求;非烧结砖内部发生了明显的水化反应,水化产物以AFt为主,密实度提高.

水化石榴石对赤泥基地聚物形成过程的影响研究

闫琨;刘万超;和新忠;张英

2020, 39(2):  527-531. 

摘要 ( 40 )   PDF (2131KB) ( 30 )  

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拜耳法赤泥是铝硅酸盐矿物为主的碱性混合物,是制备地聚物材料的潜在原料.以高温拜耳法赤泥的主要成分水化石榴石为原料制备了地聚物材料,并分析了其强度形成及固碱机理.研究表明,水化石榴石经焙烧、碱激发可制备以水化聚硅铝酸盐(Ca-PS、Na-PS)、水化铝酸钙(C3AH6)为主的钙基地聚物,其形成可分为三个步骤:高温下水化石榴石发生Al-O链断裂,分解成钙基铝酸盐、聚铝硅酸盐;在水玻璃的激发下,聚铝硅酸钙中Al-O链断裂,形成正硅铝酸钙的水化物并释放出氢氧化铝;铝酸钙、氢氧化铝、氢氧化钙与自由的硅酸根离子、钠离子反应生成聚硅铝酸钙、聚硅铝酸钠的水化物,并排除剩余的水分,固结硬化成地聚物材料.钠离子在地聚物的形成过程中进入结构被固定下来,可以有效抑制赤泥基材料的泛碱.

地聚物基甘蔗渣纤维复合材料的制备及其抗冻性能研究

禤小欣;谈建立;黄远添;谢茂佳;郑广俭

2020, 39(2):  532-536. 

摘要 ( 8 )   PDF (3314KB) ( 25 )  

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以工业废料矿渣和农林剩余物甘蔗渣为原料制备了地聚物基植物纤维复合材料,并对其抗冻性能进行了研究.考察了复合材料在不同冻融循环次数下的质量变化和冻融前后的静曲强度,并对其表观和微观结构进行了分析.结果表明:制备的地聚物植物纤维复合材料力学性能优良,最优静曲强度11.2 MPa超过了《水泥刨花板》优等品的国家标准要求(≥10 MPa).25次冻融循环后,复合材料的质量变化不大,表面未发生坍塌、缺角、开裂等现象,其静曲强度虽有下降,但仍然可达6.4 MPa,说明复合材料具有较好的抗冻性能.

CaO对六盘水地区玄武岩熔体性质的调节研究

葛源;潘东;李松;赵丹;王平

2020, 39(2):  537-542. 

摘要 ( 8 )   PDF (5887KB) ( 24 )  

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玄武岩的熔体特性对玄武岩纤维的拉丝及其性能具有直接影响,因此以六盘水地区玄武岩为研究对象,利用高温水冷法、X射线衍射、红外光谱以及热力学软件FactSage计算研究CaO对该地区玄武岩熔体性质的影响.研究结果表明:随着CaO添加量的增加,玄武岩的流动温度先降低,然后保持稳定,最后升高.当CaO添加量为15％、35％以及45％时,玄武岩的流动温度分别为1190℃、1184℃以及1250℃;随着CaO添加量的增加,玄武岩的完全熔化温度先降低后升高,当CaO添加量为15％时,玄武岩的完全熔化温度降为最低的1163.55℃;CaO添加量范围为15％～25％时,玄武岩能够形成包含透辉石、硅灰石以及钙铝黄长石等物相的低温共熔体系,熔体的结构聚合度降低,使得玄武岩的流动温度和完全熔化温度降低;CaO添加量范围为25％～45％时,玄武岩低温共熔体系中的透辉石、硅灰石等物相不断减少,而钙铝黄长石不断增多,使得玄武岩的流动温度和完全熔化温度升高;结合酸度系数及相图分析得知,CaO添加量范围为15％～25％时,有利于制备玄武岩纤维.

偏高岭土改性乐山大佛修复材料龄期性能研究

乔榛;孙博;王逢睿;王捷;丁梓涵;杨天宇

2020, 39(2):  543-551. 

摘要 ( 25 )   PDF (6480KB) ( 25 )  

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捶灰是一种古老的建筑材料,曾多次应用于乐山大佛修复保护工程中.在前人研究的基础上,使用偏高岭土对捶灰进行改性处理,对龄期性能和固化反应产物进行检测表征.研究发现,使用偏高岭土改性捶灰能提升修复材料的力学性能和体积稳定性,同时能减少材料中的离子含量,降低离子富集对岩石颗粒间胶结物的破坏作用.通过XRD和FT-IR分析可知,固化过程中偏高岭土与Ca(OH)2发生了火山灰反应,生成了水化硅酸钙(C-S-H),并且随着偏高岭土掺量的增加,火山灰反应程度随之增加,样品中剩余的Ca(OH)2逐渐减少.SEM分析结果表明,随着偏高岭土掺量的增加,样品的微观结构逐渐变得致密,火山灰反应产生的钙质胶结物填充了颗粒间的空隙.研究表明,使用偏高岭土改性捶灰能够有效提升修复材料的综合性能.

核屏蔽材料铅硼聚乙烯高温熔融处理研究

李坤锋;王子凡;刘春雨;方广;林鹏;徐凯

2020, 39(2):  552-555. 

摘要 ( 11 )   PDF (3607KB) ( 29 )  

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核辐射屏蔽材料铅硼聚乙烯对中子和γ射线均具有较好的屏蔽效果,因此在核反应堆辐射防护中使用广泛.使用过程中被核素污染的铅硼聚乙烯属于核废物,需要特殊处理.采用高温熔融玻璃固化的方式可以实现对铅硼聚乙烯的减容及固化处理.通过高温熔融的方式处理铅硼聚乙烯模拟核废物,研究结果表明,铅硼聚乙烯模拟核废物在900℃下即可熔融形成铅硼玻璃.然而产品一致性测试结果表明,该铅硼玻璃的核素及硼浸出值较高.通过引入一定量的玻璃添加剂(SiO2),其玻璃化学稳定性显著提高,达到核废物玻璃固化体化学稳定性要求.

太阳能级硅制备技术的研究进展

王鹏程;李慧;王新蕊;蔡宗英

2020, 39(2):  556-560. 

摘要 ( 12 )   PDF (872KB) ( 27 )  

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太阳能级硅因其在光伏产业的巨大市场,而具有十分重要的研究价值.对几种太阳能级硅的制备方法,如改良的西门子法、熔盐电解法、冶金法、合金精炼法,进行了介绍.概述了各方法的制备原理和研究现状,并说明了各方法的优点和不足.

腐蚀模板法获取高长径比β-Si3N4晶种的工艺参数研究

袁帅;郑彧;李涤寒;童亚琦;张跃

2020, 39(2):  561-567. 

摘要 ( 30 )   PDF (11048KB) ( 28 )  

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采用腐蚀模板法对氮化硅陶瓷薄板进行熔融碱腐蚀处理获取β-Si3N4晶种.研究了腐蚀介质、时间对晶粒形貌及分散性的影响.优化了超声、磁力搅拌、研磨三种晶粒剥离的方法,确认磁力搅拌的方法是最佳的剥离工艺.通过X射线衍射和扫描电子显微镜对产物进行了微观形貌观察及物相分析,结果显示获得的晶种为高纯度β-Si3N4,粒径范围为2～10μm,最高长径比可达10以上.

FCC废催化剂制备泡沫陶瓷

刘涛;刘和义;邓黎明

2020, 39(2):  568-574. 

摘要 ( 13 )   PDF (3809KB) ( 29 )  

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以流化床催化裂化(FCC)废催化剂为主料、氧化铝微粉为辅料、棕榈酸甘油酯为发泡剂、氧化铝纤维为增强剂,直接发泡制备泡沫陶瓷;通过正交试验,考察了发泡剂、助凝剂、粉料配比和纤维用量对泡沫陶瓷孔径和真气孔率的影响;研究了烧成温度对试样隔热性能和重烧线变化的影响;采用体视显微镜、X射线衍射仪、万能材料试验机等对试样的结构性能进行表征.结果表明,当原料质量比为FCC废催化剂:氧化铝微粉:淀粉:发泡剂:氧化铝纤维=70:35:14:4:12,烧结温度为1500℃时,可制得密度较低、孔径较小、隔热和耐温性能较好的泡沫陶瓷.

助熔剂方解石的含量对钧瓷呈色及微观形貌的影响

冯铭华;法文君;苗峰伟;卢强;朱聪旭;郑直

2020, 39(2):  575-579. 

摘要 ( 13 )   PDF (6136KB) ( 46 )  

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以钧瓷天蓝釉为基础釉,改变釉料中方解石的添加量,在还原气氛下烧制了一批钧瓷试片.利用分光测色计、X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子微观镜(SEM)以及X射线能谱仪(EDS)等对样品进行测试分析.结果表明:作为助熔剂的方解石,在天蓝釉中的适宜含量为15wt％.合适的添加含量能够使釉料在高温下熔融,烧制的试片表面光滑,玻璃质感较好,釉层的亮度增加,出现了比较均匀的釉下泡.釉下泡对可见光的散射促进了釉层蓝色的显现.

对苯二甲酸二甲酯成孔剂对β-SiC超精油石性能影响研究

赵凯;樊子民;王嘉博;裴志辉;王行博;王晓刚

2020, 39(2):  580-584. 

摘要 ( 11 )   PDF (6111KB) ( 43 )  

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以β-SiC微粉为原料,陶瓷结合剂为粘结剂,对苯二甲酸二甲酯(DMT)为成孔剂,采用无压烧结工艺制备出性能优异的新型超精油石,研究了DMT含量对β-SiC超精油石气孔率、孔隙结构、力学性能及微观组织结构的影响.结果表明:当DMT添加量为4wt％时,油石气孔率为53.4％,气孔尺寸主要为2～4μm,占比孔隙体积78％,抗弯强度为21.5 MPa,洛氏硬度为55.9 HRH,冲击韧性为1.21 kJ/m2,气孔孔径细小且呈弥散均匀分布.该油石在金属表面尤其是轴承沟道磨抛加工过程中,可高效率的获得光洁度高、拉丝纹路均匀的产品表面.

柔性玻璃制备及加工技术进展

郭振强;袁坚;淮旭光;王瑞璞;张长军;王兵兵;陈向阳

2020, 39(2):  585-591. 

摘要 ( 37 )   PDF (3750KB) ( 67 )  

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柔性玻璃是柔性显示、柔性电子印刷等新兴领域发展的关键技术材料.柔性玻璃厚度极薄,生产中受玻璃本身特性、成形工艺、裁切及卷材工艺等因素的影响,生产难度极大,国内外柔性玻璃尚处于试验研发阶段.详细介绍了溢流下拉法、浮法、狭缝下拉法及二次拉引法四种柔性玻璃制备技术的发展历程,阐述了几大玻璃知名企业采用的柔性玻璃成形技术,同时总结了柔性玻璃切边、覆膜卷板、柔性玻璃增强等后续加工工艺,以期为我国的柔性玻璃研究提供参考.

析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响

何峰;陈美桃;施江;张文涛;万鹏;郭子琛;谢峻林;李凤祥

2020, 39(2):  592-600. 

摘要 ( 44 )   PDF (9081KB) ( 78 )  

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以Li2 O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt％)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃.利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构.结果表明:在Li2O含量为4.13wt％时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势.综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30～300℃、30～400℃、30～500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃.

光伏压延玻璃中锑酸盐结石的形成机理研究

杜秀红;李茂刚

2020, 39(2):  601-604. 

摘要 ( 17 )   PDF (4653KB) ( 51 )  

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以光伏压延玻璃锑酸盐结石缺陷为研究对象,利用光学显微镜、荧光光谱仪和电子探针能谱仪检测并分析了缺陷产生的原因.结果表明:该缺陷为脱落的锑酸盐掉入玻璃液中形成的锑酸盐结石缺陷,主要产生于卡脖开口处,通过分析成功得出了锑酸盐结石缺陷的形成机理,并给出了解决措施,为优化国内光伏压延玻璃生产工艺提供了指导依据.

骨料浸渍氧化铝浆体对高炉炭砖显微结构和性能影响

王同生;李亚伟;桑绍柏;梁雄;张文辉

2020, 39(2):  605-611. 

摘要 ( 14 )   PDF (9457KB) ( 46 )  

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针对炭砖为主要原料电煅煤的多孔结构,采用真空浸渍浆体方法对电煅煤骨料进行处理来改善骨料的致密度,从而优化炭砖的微孔结构,提高炭砖性能.首先对电煅煤骨料进行真空浸渍氧化铝浆体处理,得到浸渍氧化铝电煅煤骨料(以下简称浸渍骨料),然后将浸渍骨料取代电煅煤骨料引入到炭砖中,借助场发射扫描电镜、压汞仪和CT扫描仪等研究了浸渍骨料对高温热处理后炭砖显微结构、微孔结构和性能的影响.结果表明:通过真空浸渍氧化铝方法,氧化铝填充进电煅煤骨料的开口气孔和裂缝中,使骨料更加致密.将浸渍骨料引入到炭砖中,炭砖经不同温度处理后的性能得到明显改善,如经1400℃处理后炭砖的耐压强度提高近50％,平均孔径降低至73 nm,<1μm孔容积率达到80％左右.炭砖性能的改善主要与引入更加致密的浸渍骨料和形成更多的原位陶瓷相有关.

铝碳质长水口用无铝抗氧化涂层的制备

王少阳;李国华;徐泽;陈树江

2020, 39(2):  612-615. 

摘要 ( 39 )   PDF (5196KB) ( 54 )  

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以硅砂、硼砂、氧化钠为主要原料,钠基膨润土为悬浮剂,分别以水玻璃溶液、六偏磷酸钠溶液、三聚磷酸钠及硅溶胶为结合剂,制备无铝防氧化涂料.结果表明:水玻璃作结合剂时,表面釉料分布均匀,釉料能很好地分布在铝碳长水口表面,硅溶胶作为结合剂,效果较差.当水玻璃作为结合剂时,随着硼玻璃粉含量的增加,釉料在铝碳长水口表面的铺展越来越好,铝碳长水口的氧化失重率降低.从SEM照片可以看出,当硼玻璃粉含量为25％时,釉层与基体结合紧密,没有缝隙,釉层很好地保护了铝碳长水口.

纳米氧化锌改性无机水合盐三元相变材料的研究

肖力光;李冰

2020, 39(2):  616-620. 

摘要 ( 16 )   PDF (5936KB) ( 45 )  

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利用三种无机水合盐制备三元相变材料低共熔混合物,采用均匀沉淀法,用乙酸锌和氨水制备纳米氧化锌,并将其添加到三元相变材料中改性,通过步冷曲线法、DSC、SEM、IR对样品进行了分析,研究了纳米氧化锌对相变材料过冷度的影响.结果表明,当纳米氧化锌的质量分数为6％时,CH3 COONa·3H2O/Na2SO4·10H2O/Na2HPO4·12H2O三元相变材料的过冷度降低了1.1℃,同比降低48％,当纳米氧化锌的质量分数为2％时,Na2HPO4·12H2O/Na2SO4·10H2O/Na2S2O3·5H2O三元相变材料的过冷度降低了0.9℃,同比降低23％.

球形高温复合定形相变材料性能及干压成型工艺的设计与研究

杨俊杰;朱桂花;吕硕;康亚明;马承渝

2020, 39(2):  621-630. 

摘要 ( 10 )   PDF (5787KB) ( 36 )  

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以粉煤灰为基体材料、Al-Si合金粉为相变介质,采用干压成型及混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温定形复合相变材料,设计并研究了三种施压方式(直接法、阶段法、自然法)以及成型压力对相变材料性能的影响.研究表明:成型过程中升压速率越快,材料的致密均匀性越差,甚至产生加工硬化的现象;保压时间越长致密度越高,缓慢升压而不保压则致密度偏低;成型压力越大材料越致密,力学性能越好.材料的致密度与其相变潜热呈反向关系,这与合金粉在烧结过程中的破裂情况、自身氧化以及与基体的反应程度密切相关.三种施压方式中,直接法制备效率高、材料的力学性能突出,阶段法所制备的材料在较宽的成型压力范围内(2～5 MPa)综合性能良好,自然法效率低且材料力学性能较差.当成型压力为2 MPa,采用阶段法所制备的材料密度为1.630 g/cm3、相变潜热为115.20 J/g、开裂荷载为1021 N,经100次热震其性能依然稳定.

蓝钨纳米颗粒的化学改性及其纳米流体热冲击稳定性实验研究

王洒;杨谋存;朱跃钊

2020, 39(2):  631-638. 

摘要 ( 19 )   PDF (7241KB) ( 46 )  

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选择四种改性剂对蓝钨纳米颗粒表面进行改性,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、沉降实验分析得出偶联剂KH550改性得到颗粒羟基数最少,亲油能力最强,分散在导热油中的稳定性最好;阐述纳米颗粒硬团聚形成机理及偶联剂KH550化学改性蓝钨颗粒的反应原理;设计三组单因素变量影响热冲击稳定性的对比实验来进行改性工艺优化,利用分光光度计(UV-VIS-NIR)进行稳定性分析,得到最佳偶联剂用量为0.75 mL、最佳超声时间为1 h、最佳改性温度为70℃.经最佳改性工艺处理得到的蓝钨颗粒分散在导热油,在中低温热冲击环境中至少保持20 d稳定状态.

超高能量电子辐照氮掺杂金刚石的光致发光研究

王凯悦;常森;张文晋;郭睿昂;田玉明;柴跃生

2020, 39(2):  639-642. 

摘要 ( 22 )   PDF (3692KB) ( 42 )  

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利用低温光致发光光谱研究了MeV超高能量电子辐照氮掺杂金刚石,结果表明,辐照缺陷以氮-空位缺陷(NV)和中性单空位缺陷(GR1)为主;辐照电子经1.2 mm铝箔遮挡后,其能量大幅度衰减,金刚石中只剩余了NV缺陷,这表明此时辐照产生的空位都被氮杂质所束缚而以NV缺陷形式存在;经800℃高温退火后,空位扩散到晶体表面以下约15μm处而被氮杂质束缚,进而使得GR1信号减弱而NV信号增强.

水热法制备氮掺杂石墨烯水凝胶及其超电容性能研究

季鸣童;郑伟超

2020, 39(2):  643-648. 

摘要 ( 27 )   PDF (10796KB) ( 53 )  

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采用水热法,以三聚氰胺为氮源,制备了氮掺石墨烯水凝胶(H-NGH).H-NGH具有三维交联网状多孔结构,孔径大多在0.5～1μm.所得H-NGH的含水率为96.5％,含氮量8.61at％,且氮元素分布均匀,以吡啶氮和吡咯氮为主.将所得H-NGH用作超级电容器电极,表现出了优异的超电容性能.0.5 A/g电流密度下,H-NGH的比电容为335.5 F/g;从0.5 A/g到10 A/g,H-NGH的电容保持率为76.8％.10 A/g下,经20000圈循环,H-NGH的比电容未见衰减,库伦效率始终在100％左右.

偶联剂对天然橡胶/气相法白炭黑复合材料的硫化行为和力学性能的影响

徐亮成;陈晓松;高炜斌;熊煦

2020, 39(2):  649-654. 

摘要 ( 10 )   PDF (2865KB) ( 36 )  

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用过氧化二异丙苯(DCP)硫化制得天然橡胶(NR)/气相法白炭黑复合材料.采用无转子硫化仪、力学性能测试、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段研究了硅烷偶联剂双(三乙氧基硅丙基)四硫化物(Si69)、乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对NR/气相法白炭复合材料硫化性能和力学性能的影响.结果表明,Si69用量增加,DCP硫化NR的硫化速度指数下降,硫化时间延长,NR/气相法白炭黑复合材料的100％和300％定伸应力下降;气相法白炭黑表面因A151处理而接枝上了有机结构,当A151用量为气相法白炭黑的1.5wt％时,胶料的力学性能最佳.SEM表明,气相法白炭黑经过偶联剂Si69、A151处理后在天然橡胶内分散均匀.

基于双向电迁移的混凝土耐久性提升技术

2020, 39(2):  655-656. 

摘要 ( 14 )   PDF (3622KB) ( 37 )  

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