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[硕士论文] 王戈
材料科学与工程;材料学 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:改革开放以来,我国的经济发展取得了举世瞩目的成就,但经济的发展离不开交通运输,因此从改革开放之初到现今,为了促进交通运输业的发展,我国修建了大量的公路工程,到2016年年底,我国公路通车总里程达到469万公里,其中高速公路达到13.10万公里。但由于交通运输量增长过快,道路、桥梁和隧道等交通设施的损坏也日益严重,给行车质量和行车安全性造成了较大影响,并且近几年,公路养护管理资金需求年均超3000亿元,给财政也造成了相当大的压力。
  本文研究的材料主要针对于水泥混凝土路面的板角剥落、坑洞等病害局部维修的问题,修补材料以矿渣为主,加入适量的碱性激发剂配制。研究主要运用纤维和膨胀剂对碱矿渣胶凝材料进行改性,研究其对路面修补材料的工作性能、力学性能及收缩性能等的影响,并利用红外光谱、SEM等微观分析方法对修补材料的水化产物及微观结构进行分析。研究结果表明:
  试验研究了水玻璃模数、碱掺量、水胶比对碱矿渣水泥净浆性能的影响,以及胶砂比对碱矿渣水泥砂浆性能的影响,结果表明采用1.4模数的水玻璃、碱掺量11%、水胶比0.3、胶砂比1.5制备的修补材料凝结时间适中,力学性能最好。
  试验通过研究明矾及石膏2种膨胀剂对碱矿渣胶凝材料流动性、力学性能和收缩性能的影响,结合红外分析发现,在膨胀剂加入以后,材料内部有钙矾石类物质的生成,补偿了修补砂浆的收缩,修补砂浆的力学性能会有不同程度的下降,其中石膏掺量大于1%以后强度下降较多,而明矾掺量大于6%以后强度下降较多。
  试验通过研究玄武岩纤维对材料流动性、力学性能及收缩性能的影响,结合SEM分析发现,随着玄武岩纤维掺量增加,修补材料的流动性减小,抗折强度及7d以后的抗压强度先增加再减小。其中当6mm玄武岩纤维掺量为0.15%时,纤维能够被砂浆很好的包裹,对砂浆的力学性能和收缩性能改善效果最好。
  通过研究石膏、明矾及6mm玄武岩纤维复掺对修补砂浆性能的影响,结合数据的正交分析发现,多组分复掺能够进一步减小材料的收缩,且纤维也能够使得修补材料的强度损失减小。其中用掺0.5%石膏及0.15%的玄武岩纤维改性后的碱激发修补材料早期及后期力学性能最好,28d收缩性能基本满足路面修补材料的要求。
  综合结论后,建议快速修补材料的配合比为:水胶比0.3,碱掺量取11%,水玻璃模数为1.4,石膏掺量为0.5%,6mm玄武岩纤维掺量为0.15%。
[硕士论文] 刘丽娜
材料工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:粒化高炉矿渣具有潜在的水硬性,在碱的激发作用下具有胶凝能力,即碱激发矿渣胶凝材料。与相同水胶比的硅酸盐水泥相比,碱激发矿渣具有早期强度高、水化热低、耐久性好等优点,使其有望成为硅酸盐水泥的替代品之一。然而,碱激发矿渣凝结时间较快,收缩较大,使得其应用受到限制。因此,对碱激发矿渣进行改性研究,有助于推广其在工程中的应用。本课题主要进行了以下研究:
  1、研究外加剂明矾、石膏、聚丙二醇、2-甲基2,4-戊二醇对碱激发矿渣水泥砂浆流动性、力学性能、收缩性能的影响。明矾、聚丙二醇都可以起到改善砂浆流动性的作用,石膏对砂浆的流动性几乎无影响,2-甲基2,4-戊二醇掺量超过0.5%,砂浆出现离析、泌水现象;单掺明矾、石膏、聚丙二醇、2-甲基2,4-戊二醇都可以起到不同程度的减缩作用,但是对力学性能也均产生了一定的副作用。从碱激发矿渣水泥砂浆的流动性、力学性能以及收缩性能三个方面综合考虑,4%石膏或3%聚丙二醇作为改性材料相对来说具有优越性。
  2、在碱激发矿渣水泥砂浆中掺入外加剂的基础上,再掺入矿物掺合料,研究外加剂与矿物掺合料复合对碱矿渣砂浆流动性、力学性能、收缩性能以及吸水率的影响。一定掺量的石灰石粉、玻璃粉以及石灰石粉与玻璃粉复合都使掺石膏或聚丙二醇的碱矿渣砂浆流动度增大,强度提高,吸水率增大;石灰石粉使掺石膏或聚丙二醇的碱矿渣砂浆的收缩率增大,玻璃粉使掺石膏或聚丙二醇的碱矿渣砂浆的收缩率减小,石灰石粉与玻璃粉复合对掺石膏或聚丙二醇的碱矿渣砂浆的收缩率影响不大。
  3、红外光谱分析结果表明,碱激发矿渣水泥砂浆的水化产物主要是水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和沸石类矿物,和普通硅酸盐水泥相比,不含Ca(OH)2晶体、钙矾石(AFt)。在碱矿渣砂浆中掺入石膏,有AFt生成,在一定程度上改善了砂浆的收缩性能。扫描电镜分析结果表明,不同组分的碱矿渣砂浆在28d时均发生了显著的水化反应,各类水化产物连接紧密,结合为密实的整体。掺入石膏的碱矿渣砂浆较基准组具有更密实的微观结构。核磁共振分析结果表明,不同组分碱矿渣砂浆的孔隙尺寸均比水泥砂浆的孔隙尺寸小,表明碱矿渣砂浆具有更好的孔隙结构。
[硕士论文] 刘伏伏
建筑与土木工程 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:本课题研究了废弃建筑砖块在处理后所得到的再生砖粉在保温砂浆中替代部分水泥的应用,并对再生砖粉保温砂浆就力学、经济、环保三个方面的应用前景做了初步研究。
  通过对废弃砖块的抗压强度试验和再生砖粉的相关物理性能试验,发现所使用的砖块强度低,处理后得到的再生砖粉是多孔结构,吸水率大,利用率可观。本文选用L16(45)正交试验,其中五因素为再生砖粉、玻化微珠、乳胶粉、聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素醚,分别对应的四水平为10%、20%、30%、40%,40%、60%、80%、100%,1%、2%、3%、4%,0.2%、0.4%、0.6%、0.8%,0.1%、0.2%、0.3%、0.4%,试验中还选取了抗压强度、导热系数、干表观密度、压剪粘结强度、线性收缩率五个指标。经正交试验得到试验数据,对干表观密度和导热系数两项性能指标下数据做拟合,得出两者的关系式y=0.0013x-0.4006,其中线性相关系数R2=0.9441,说明了两者具有很大关系。16组试验数据在极差和方差分析下的试验结论相同,即五个单项性能指标下的最优组合,分别是A3B2C3D4E1、A1B3C1D1E2、A3B2C3D4E1、A1B1C1D2E1、A3B4C1D4E1。在再生砖粉保温砂浆的综合性能中,最主要的因素影响是再生砖粉和玻化微珠,其次是乳胶粉和聚丙烯纤维,影响最小的是羟丙基甲基纤维素醚。通过结果优化,最后获得一组综合性能最优的组合A3B2C3D4E1,得到以水泥和再生砖粉总用量为基数的配合比,即再生砖粉∶水泥∶玻化微珠∶膨胀玻化微珠∶乳胶粉∶聚丙烯纤维∶羟丙基甲基纤维素醚=3∶7∶6∶4∶3∶0.08∶0.01。由最优配合比配制的再生砖粉保温砂浆,结构致密,各项性能均能满足规范要求,抗压强度比常见的无机保温砂浆高17.5%,每使用9m3砂浆节省的水泥和消耗废弃建筑砖块用量达385.713kg;再生砖粉保温砂浆不仅秉承了绿色环保理念,还积极响应了国家对于发展绿色建材和综合利用建筑垃圾的政策。
  经上述研究表明,本课题研究范围内的再生砖粉替代部分水泥在保温砂浆应用是必要的并且可行的;基于本课题研究下的再生砖粉保温砂浆,是一种节能环保型的绿色建筑材料,从力学、经济、环保三个方面看,它具有广阔的应用前景。
[硕士论文] 伍洋
地质工程 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:广袤的华夏土地上分布有众多承载着大量珍贵历史文化信息的砖石质文物建筑,它们长期遭到自然环境的侵蚀和人为的破坏作用,存在着各种各样的病害问题,亟待科学有效的修复与加固。灌浆作为一种非常有效的加固方法在岩土工程中应用甚广,水泥作为一种典型的水硬性胶凝材料具有良好的灌浆粘结特性,但因其强度过高且含有大量的可溶盐,并不适合用于砖石文物建筑的修复,因此开发新型文物修复灌浆材料一直以来都是文物保护领域的热点话题。天然水硬性石灰是一种具有水硬特性的石灰材料,具有良好的兼容性和力学强度,近年来逐渐受到文物保护者的关注与青睐,常作为灌浆粘结材料对砖石质文物建筑的非结构性部位进行加固处理。然而伴随其使用范围越来越广,使用频率越来越高,石灰基灌浆料自身存在的收缩问题也日益凸显,严重影响到灌浆加固的工程质量。所以必须对天然水硬性石灰灌浆材料的收缩问题进行深入研究,寻找恰当的解决办法,为天然水硬性石灰在我国文物建筑保护中的正确使用提供一定的指导。
  本论文针对现有天然水硬性石灰灌浆材料普遍存在的收缩大,粘结加固效果不理想等问题,采用室内实验、室外模拟与现场测试相结合的办法探究天然水硬性石灰灌浆料的收缩特性并制备综合性能良好的天然水硬性石灰灌浆材料。论文的主要研究内容及研究成果如下:
  (1)研究天然水硬性石灰灌浆料收缩性的影响因素。从天然水硬性石灰灌浆料的组成入手,通过实验分别研究天然水硬性石灰的类型和骨料、活性材料、减水剂的类型与掺量以及养护条件对天然水硬性石灰灌浆料收缩率的影响规律。结果表明当以保持灌浆料流动性为前提时,掺加重钙粉或石英砂以及适量的减水剂,能够有效降低天然水硬性石灰灌浆料的收缩率。少量的活性微粉对灌浆料的收缩性影响不大,但掺量过多会使收缩率显著升高。减水剂可降低灌浆料的水灰比,进而减小结石体的收缩率。养护条件主要影响灌浆料结石体的收缩变形速率,对最终的收缩值影响较小,升高温度或降低湿度均会导致收缩变形加快。此外,不同类型的天然水硬性石灰制备的灌浆料收缩性质基本相当。
  (2)研究膨胀剂对天然水硬性石灰灌浆料收缩性的改良作用。向天然水硬性石灰灌浆料中分别掺入一定量的UEA膨胀剂、氧化钙膨胀剂、氧化镁膨胀剂和塑性膨胀剂,检测28天养护龄期内试样收缩率的变化趋势,结果表明除氧化钙膨胀剂以外,其余三种膨胀剂在现阶段均不适宜应用到天然水硬性石灰灌浆料中。
  (3)制备综合性能优良的天然水硬性石灰灌浆材料。采用正交试验法,综合考虑天然水硬性石灰灌浆料的流动度、抗压抗折强度、毛细吸水系数和28天收缩率,得出现阶段天然水硬性石灰灌浆料的最佳配比为:53%的NHL2、30%的重钙粉、6%的偏高岭土、1.5%的木质纤维、9%的氧化钙膨胀剂以及0.5%的减水剂。
  (4)灌浆模拟实验。对采用最佳配比制备的天然水硬性石灰灌浆料进行墙体灌浆模拟试验,结果表明天然水硬性石灰灌浆料的膨胀收缩表现还与被加固的本体材料性质有关,基材吸水性越好,灌浆料结石体越容易表现出体积膨胀。
  (5)现场应用试验。将改良后的天然水硬性石灰灌浆料应用到长安闸驳岸防渗注浆加固工程中,试验结果表明本实验制备的天然水硬性石灰灌浆料扩散性能良好,且能够与砖石粘土等紧密结合,从而有效地提高本体材料的强度和耐久性,具有很好的推广应用价值。
[硕士论文] 吴彩云
化学 中北大学 2018(学位年度)
摘要:钛酸钡(BaTiO3)作为一种传统的电介功能陶瓷材料,可以应用于陶瓷元件的制造。近几年,随着陶瓷产业的发展,陶瓷元件逐渐向微型化、个性化方向发展,且新型陶瓷元件的制造与成型工艺有着密切的关系。因此,对钛酸钡成型工艺提出了更加精密化、快速化的要求。目前,影响成型工艺的因素主要有:钛酸钡成型材料的开发、成型精度的提高及应用领域的拓宽等。关于成型工艺需求,本论文制备可用于成型的钛酸前驱体陶瓷墨水,并研究制备方法,分散介质,分散剂,固相含量等因素对墨水的稳定性、粘度、表面张力、粒径分布等性能的影响。此外,还对钛酸钡前驱体陶瓷墨水的喷涂性能及后处理工艺进行研究。研究表明:
  (1)将钛酸钡前驱体颗粒研磨,得到的钛酸钡前驱体粉体可以过270目标准筛。
  (2)在乙醇、蒸馏水、正丁醇、异丙醇四种不同分散剂中,以异丙醇作为分散剂时,稳定性较好。
  (3)在聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇20000(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)四种分散剂中,使用聚乙二醇20000为分散剂时,稳定性较好。
  (4)对制备工艺进行优化,选出分散剂的最佳浓度在5wt%(相对于墨水中钛酸钡前驱体的质量而言);选出钛酸钡前驱体的质量分数在5%~16%之间;前驱体陶瓷墨水的粒径分布在1~50nm之间。在高剪切率下粘度在16~19mPa·s之间,表面张力在34~39mN/m之间,流变性参数Z均在1~10之间,可以形成稳定的墨滴,符合快速成型中陶瓷墨水的性能要求。
  (5)对流变性能良好的钛酸钡前驱陶瓷墨水进行喷涂实验,及使用干压成型和烧结技术对陶瓷墨水进行后处理。研究表明:在喷涂实验中,温度为60℃左右,压力为0.45~0.5Mpa,喷枪与铜箔的距离为20~30cm时,有很好的喷涂效果;在成型实验中,升温速率越慢、烧结温度越高、成型压力越大、保压时间越长,陶瓷坯体越致密。且最佳成型条件为,成型压力为10MPa,烧结温度为1000℃,保压时间为5min,制得的钛酸钡陶瓷坯体的致密度最好,且体积密度达到81.6%。
[硕士论文] 张俊英
无机化学 山东大学 2018(学位年度)
摘要:2-3μm的激光在诸多领域有着广阔的应用前景,开发该波段的激光增益材料成为重要的研究热点。近年来,对该波段的激光输出的玻璃材料的研究重点从传统的石英玻璃和氟化物玻璃向重金属氧化物玻璃方向转移。碲酸盐玻璃作为一种非常重要的重金属氧化物玻璃,不但物化性能良好,而且有着相对较低的声子能量、稀土离子溶解能力强等优点而成为有着巨大应用潜能的中红外激光玻璃基质。本文的目的是研究能够适用于2-3μm激光输出的玻璃基质材料。本文的主要研究如下:
  一、玻璃基质的选择。选择传统高温熔融法制备了一系列组分含量不同的碲酸盐玻璃,通过拉曼光谱、差热分析、XRD测试、透过光谱等测试分析,最终选择了热学性质较为稳定和羟基量相对较少的67%TeO2-17%B2O3-16%BaO的玻璃体系作为玻璃基质,并进行后面的稀土离子掺杂实验及分析测试。
  二、Er3+掺杂TeO2-B2O3-BaO玻璃3.0μm光谱性质研究。采用所选择的碲钡硼玻璃体系作为基质玻璃,研究了不同掺杂浓度的Er3+对该玻璃体系3.0μm的光谱性质的影响。根据样品的吸收光谱图和J-O理论计算得到了相关的光谱参数,并分析讨论了Er3+掺杂浓度的不同对玻璃样品光谱性能产生的影响。测定了Er3+掺杂碲酸盐玻璃的荧光光谱,在1.5μm和3.0μm分别出现检测到了荧光峰,对应于Er3+∶4I11/2→4I15/2和4I11/2→4I13/2能级的跃迁。荧光强度随Er3+掺杂的浓度不同而发生改变,当Er2O3掺杂浓度为2mol%时,检测到的荧光强度是最强的。
  三、Tm3+/Ho3+共掺TeO2-B2O3-BaO玻璃2.0μm光谱性质研究。研究了稀土离子共掺的碲酸盐玻璃2.0μm波段的光谱性能。选择了Tm3+/Ho3+离子双掺的方式,制备了一系列Tm2O3浓度固定而Ho2O3浓度不同的碲酸盐玻璃样品,并对其进行光谱性能的讨论和分析。通过J-O理论和吸收光谱等计算得到了J-O强度参数以及相关的光谱参数。计算得到玻璃样品中Ho3+的4I7→5I8跃迁的自发辐射几率185.85s-1。808nm泵浦激发下,在荧光光谱图出现了两个荧光峰,分别位于1.8和2.0μm附近,对应于Tm3+∶3F4→3H6和Ho3+∶5I7→5I8辐射跃迁。且随着掺杂的Ho3+浓度的不断增大,1.8μm附近的发光逐渐减弱,2.0μm附近的荧光强度先增大后减弱,当掺入Ho2O3的浓度为1mol%时,2.0μm附近的发光峰强度最大。计算得到Ho3+在1944nm处的最大吸收截面为5.76×10-21cm2,在2050nm处的最大发射截面为5.79×10-21cm2,同时计算得到的增益系数。结果表明Tm3+/Ho3+共掺的TeO2-B2O3-BaO玻璃体系是有着巨大潜力的中红外激光基质材料。
[硕士论文] 吕高磊
应用化学 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:采用羧甲基纤维素钠(CMC)作为接枝底物,对苯乙烯磺酸钠作为单体一,乙酸乙烯酯和甲基烯丙基聚氧乙烯醚作为单体二,过硫酸钾(KPS)作为引发剂,在蒸馏水中合成接枝共聚物。实验选择引发剂用量、两单体用量、温度、两单体物质量之比等作为变量设计正交试验,合成乳液,应用到水泥砂浆,根据水泥砂浆力学性能,确定最佳反应条件。提纯聚合物,用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、热重分析仪表征聚合物。
  将在最佳合成条件下合成的聚合物乳液加入到水泥浆中,采用红外、热重和差示扫描量热法分析聚合物对水泥水化的影响,结果表明当养护时间为28d时,聚合物促进了水泥的水化。
  将在最佳合成条件下合成的聚合物乳液加入到水泥砂浆中,探讨聚灰比和水灰比对水泥砂浆力学性能的影响,结果表明聚灰比为1%,水灰比为36.20%时,被聚合物CMC-PSSNa/PVAc改性的水泥砂浆力学性能最好;聚灰比为1%,水灰比为40%时,被聚合物CMC-PSSNa/PHPEG改性的水泥砂浆,龄期为3d,7d和28d时砂浆抗折强度分别提高了31.46%,21.79%和10.59%。
  进一步采用木质素磺酸钠作为分散剂,磷酸三丁酯作为消泡剂加入到水泥砂浆中,探索分散剂和消泡剂的加入量对水泥砂浆力学性能的影响,实验结果表明木质素磺酸钠加入量为0.6%时,磷酸三丁酯加入量为0.3%时,被聚合物CMC-PSSNa/PVAc改性的水泥砂浆力学性能最好。
  将最佳合成条件下合成的聚合物乳液加入到混凝土中,结果表明聚合物CMC-PSSNa/PVAc的减水率可达15%以上。聚合物CMC-PSSNa/PHPEG的减水率接近20%。聚灰比为1%,水灰比为47.17%时,被聚合物CMC-PSSNa/PVAc改性的混凝土试件,龄期为3d,7d和28d时抗压强度分别提高了74.92%,57.01%和25.66%。聚灰比为1%,水灰比为44.40%时,被聚合物CMC-PSSNa/PHPEG改性的混凝土试件,龄期为3d,7d和28d时抗压强度分别提高了101.23%,70.23%和36.84%。
[硕士论文] 解伟峰
材料化学工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:闪烁材料是一类可以将高能射线或离子转化成紫外-可见光的发光材料,在探测、原子核物理、医学成像等领域发挥重要的作用。在闪烁材料的研发和应用过程中,具有高密度、高光输出、快衰减以及高抗辐照强度等性能的闪烁材料一直受到研究人员的欢迎。其中基于镥基有极高密度和有效原子序数的闪烁材料就成为研究人员材料开发的热点,多种含镥元素的石榴石体系的闪烁材料已被商业化应用。此外,具有高光产额的闪烁材料在实际应用中更有优势,能量分辨率更高,成像更加的清晰。2002年,具有这两者优异性能的Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷被研究人员A Lempicki等提出来,研究报道中,Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷用于X射线成像,Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷较单晶更加经济,比起X射线粉体屏有着更高的密度,更有利于获得清晰的图像。国外关于Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷的制备与性能研究被陆续的报道出来,随后,对Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷的研究从单组分转向多组分,即Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷,Z.M.Seeley等和Rétot Hé1ène等报道多组分的Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷具有更高的光输出和较低的余辉,但是,高光学质量的单组分Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷和多组分Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷的制备较难,以及材料多种性能尚未研究清楚,这些都限制这类材料的应用。
  国内对于Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷和多组分Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷研究较少,大多仅限于粉体的研究,在透明陶瓷的制备技术上略低于国外大型公司、研究机构,缺乏优异光学性能的陶瓷的同时,也使得国内研究人员对于这类闪烁陶瓷的性能认识不足。本课题在深入调研此类闪烁材料的发展后,提出研究制备Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷和多组分Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷的工艺路径,并在此之上,进一步研究所制备闪烁陶瓷的多种性能。本论文可以分为以下三个部分。
  论文第一部分:多组分的闪烁陶瓷制备较难,因此本实验采用先探索单组分的Eu∶LmO3闪烁陶瓷制备工艺,在此基础上将Gd离子引入Eu∶Lu2O3体系中合成得到多组分的闪烁陶瓷。制备高光学质量的透明陶瓷就要解决两个关键性问题,第一是适宜活性的原料粉体;第二是合适的烧结工艺以及工艺参数。本论文是采用自制陶瓷粉体原料,再结合真空烧结制备高光学质量的透明闪烁陶瓷。研究了沉淀剂NH4HCO3/金属离子的比值对前驱体、煅烧后的粉体的化学成分以及微观形貌等影响,结果表明不同比值下制备的前驱体在化学成分和微观形貌上相似,对于煅烧后粉体的微观形貌以及晶粒尺寸影响较大;研究了前驱体的煅烧温度对合成粉体的影响,研究结果表明随着煅烧温度的升高,粉体的结晶性变好,当达到1100℃时,粉体具有最优的分散性,平均晶粒尺寸约为68nm;研究了NH4HCO3/金属离子的比值、真空烧结温度对陶瓷光学质量、显微结构的影响,结果表明比值为4.0时,陶瓷有着最高的透过率,真空温度为1600-1850℃,经测试真空温度为1825℃时,陶瓷的透过率最高。
  论文的第二部分:退火有利于改善陶瓷的性能。对实验中制备的高透过率的Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷退火前后的性能进行研究。退火后陶瓷的光学透过率降低,原因是退火后陶瓷内部的显微气孔发生了膨胀,通过吸收光谱测试,发现退火后出现间隙氧(O")的吸收,表明退火过程生成了O",在空气中退火消除了氧空位等缺陷,有利于提高光致激发、辐射激发强度以及材料的光输出,对比测定Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷的光输出为BGO的10倍。在优化透明陶瓷制备路径之后,制备了不同Eu浓度掺杂的Lu2O3透明闪烁陶瓷,研究了浓度系列样品的晶体结构、光谱性能、光致发光的激发机制以及辐射激发机制,研究结果表明,随着Eu离子的浓度增加,Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷的晶胞常数增加,系列样品的都为立方结构,光致发光的激发机制和Eu离子的浓度无关,光致发光和辐射发光强度都是随着Eu离子浓度增加强度先增加后下降,超过3at%Eu浓度时,会发生浓度猝灭。
  论文的第三部分:在制备单组分Eu∶Lu2O3闪烁陶瓷的基础上,成功制备出较高光学质量的多组分Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷。研究了真空烧结温度对Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷透过率的影响,同时把单组分陶瓷与多组分陶瓷进行对比研究,结果表明Gd离子存在能量吸收,多组分的陶瓷的荧光时间减小,光致发光强度和辐射发光强度均增强,通过对辐射发光曲线进行积分处理,结果表明多组分Eu∶(Lu,Gd)2O3闪烁陶瓷光输出是BGO的30倍。
[硕士论文] 汪凯
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:抛光磨头是抛光机上最为核心的部件,其磨块与瓷砖直接接触,主要功能是实现对瓷砖表面的抛光和研磨。摆动式抛光磨头的磨块下表面呈圆弧型,工作时与瓷砖表面保持线接触,有效地增大了工作压强,提高了抛光效率。摆动式抛光磨头内部采用的两齿差外啮合双联行星齿轮系统和凸轮机构实现了主从动摆杆的往复摆动,而凸轮驱动形式在高速运动下产生的加速度冲击以及零件加工误差等都会影响到瓷砖抛光时的加工质量以及碎砖率。抛光磨头的动态特性与抛光机抛光作业时的碎砖率、抛光质量息息相关,改善抛光磨头的动态特性就能有效改善抛光过程中出现的一系列问题。抛光磨头的抛光作业是由多个磨头安装在一起,同时进给和摆动,摆动速度以及相关参数影响了抛光的效率以及能耗,故对其进行参数优化尽可能达到高效率低能耗,提高经济效益和社会效益。
  基于对抛光机工作原理、抛光磨头的结构和运动形式的分析与研究,建立抛光磨头的运动学数学模型,运用机械振动学理论,建立抛光磨头动力学数学模型,得到抛光磨头在抛光过程中的振动特性,从振动学角度分析了抑制振动方法的科学性。运用多体动力学理论分析了抛光磨头的磨块在抛光过程中的动态特性,得出其动态特性与抛光磨头转速之间的定性关系,并分析了抛光磨头在抛光过程中的漏抛和过抛情况,提出改善方法。搭建抛光磨头动态特性实验平台,针对抑制振动,通过实验并分析得到最优的抛光参数。本课题研究可为我国陶瓷抛光机的研究奠定一定的理论基础,为抛光机械行业的发展提供一定的参考价值。
[硕士论文] 鲍圆圆
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:混凝土是当今世界上应用最为广泛的建筑胶凝材料,占建筑材料总量的70%。在现代科学技术的发展下,为了能更好的将水泥的特性发挥到最大,对于水泥材料性能的研究也越来越重视。本文研究目的是为了研究预水化能否增强纯水泥试块的抗压强度。
  本研究用预水化法来增强纯水泥试块的抗压强度,即为:利用极小部分水泥在水浴调温的高速磁力搅拌机中与水反应,进行预水化,再将预水化水泥浆加入砂浆搅拌机中与剩下的水泥拌合,使得后续水泥水化以预水化的水泥为反应凝结核,使水化反应更好更快地进行。本次研究的实验变量为:预水化水泥含量、预水化时间、机器转速和预水化温度,通过这四个方面研究对抗压强度的影响,并结合微观分析预水化法增强纯水泥试块的抗压强度的机理。研究结果表明如下:
  (1)用预水化法制作的试块,抗压强度在早期有明显的提高。
  (2)在单因素试验中,改变预水化温度时:随着预水化温度的提高,在同等条件时,试块的强度会有所提高,并且3天抗压强度增强最快;改变预水化时间变量时,随着预水化时间的增长,在同等条件时,试块的强度也会有所增长,在7天抗压强度增强最快。
  (3)在正交试验中,通过对四因素分析可得,在本次试验中得到的最佳配方比为:2%的水泥含量、7.5h的预水化时间、2000转/分钟的机器转速和30℃的预水化温度。
  (4)分析了预水化法对试块抗压强度的影响相关机理,主要包括:晶核生长理论、水泥水化作用、预水化法产生纳米颗粒效应、微缺陷减少和水化产物凝聚条件的变化等。
  (5)通过对微观结构和水化热进行分析,预水化法可使水化产物提前产生,但并不会增加产物量,这些水化产物对试块的抗压强度有影响。
  综上所述,通过宏观与微观共同分析可得,利用预水化法制各的纯水泥试块,在早期抗压强度会有一定的提高。
[硕士论文] 王新砚
地质学 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着我国云母消费结构的变化,自然资源的不断减少,加上天然云母不稳定的质量和含有杂质等因素,往往不能满足工业需求,所以人工生产合成云母成了时代发展的必然。我国内从20世纪50年代就开始研究合成云母,1963年建材部非金属矿研究所(中材人工晶体研究院前身)采用内热法首次成功合成氟金云母;在云母大晶体研究方面,我国通过内热法和晶种法等方法所合成的云母大晶体,最大面积可达506cm2,是目前最大的人工合成云母片。目前全世界每年对云母制品的需求量近50万吨,且每年的需求量以较快的速度增长,积极探索与研究,努力发展云母合成工业,具有十分广阔的研究价值和应用前景。目前,我国已成为全球合成氟金云母的最大产生国,能够提供工业级、珠光级、化妆品级等不同品级产品。尽管国外对合成云母的物理化学性能有过比较全面介绍,但缺少我国产品资料,尤其是缺少我国不同品级物理化学性质及其差异的研究报道。为此,本工作根据合成云母的应用特点,对我国主要产区不同品级合成云母的一些重要物理化学性质进行了检测,并通过与天然白云母、金云母比较研究,分析其优劣势,这对于了解我国合成云母产品质量现状及其研究与应用都是十分有益。
  为了解我国合成云母产品质量现状,为其研究与应用提供科学依据,本文开展了我国主要产区工业级、珠光级、化妆品级等不同品级合成云母的重要矿物学、物理化学性质以及特点的比较研究,结果表明:(1)我国不同品级合成云母的主要化学成分基本相同,化学成分的平均值为ω(SiO2)44.08%,ω(MgO)24.80%,ω(Al2O3)12.92%,ω(K2O)11.12%,ω(F)6.65%;且杂质元素含量很低,晶体结构为为三八面体结构。室温~1000℃,热稳定性能好;(2)电阻率基本相同,其体积电阻率和表面电阻率平均值分别为1.79×109Ω·cm和1.86×109Ω,绝缘性能优异;除电阻率相当外,我国合成云母的其它物理化学性质都与天然白云母和金云母相近。(3)我国合成云母纯度很高,有害元素含量低,Pb+Cd平均值为0.42×10-6,其中化妆品级的Pb为0.05×10-6,明显低于珠光级和工业级;白度平均值高达98.87%,其中化妆品级>珠光级>工业级。
[硕士论文] 张斌斌
森林工程 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:氯氧镁水泥作为一种新型的无机胶凝材料越来越受到关注,虽然人们对氯氧镁水泥水化机理、配合比等多种影响氯氧镁水泥性质的因素深入探究,但在氯氧镁水泥材料制品的实际应用中耐水性、体积稳定性等方面的不佳表现仍未得到很好的改善。本文通过掺入外加剂的形式对氯氧镁水泥材料进行改性试验研究,探究其对氯氧镁水泥材料性能的影响。
  改性试验中所采用的外加剂为杨木木粉以及粉煤灰。外加剂都是以单独掺入的形式对氯氧镁水泥进行试验研究,得出外加剂对其性能产生的影响。具体结果如下:
  (1)通过实验确定当摩尔比为MgO∶MgCl2=7∶1时,氯氧镁水泥材料的干抗压强度值达到最大同时氯氧镁水泥也具有最佳的耐水性,而当MgO∶MgCl2=n其中n值大于7的时候,氯氧镁水泥材料的抗吸潮返卤性能也能有上佳的表现,结合以上结论,当氯氧镁水泥摩尔比为MgO∶MgCl2=7∶1是为佳的,故确定摩尔比MgO∶MgCl2=7∶1为后续实验基准配比。
  (2)通过单独掺入木粉能使氯氧镁水泥材料的水化放热峰值下降。在木粉的粒径为20至40且掺入比例控制在20%-30%之间时,对氯氧镁水泥材料的强度是具有提升效果的。
  (3)单独掺入外加剂粉煤灰时,氯氧镁水泥材水化放热峰值得到了降低。当粉煤灰的掺入比例达到25%的时候,在改善氯氧镁水泥材料的强度、耐水性上具有很好的效果。掺入比例在20%至30%之间时能有效的提升氯氧镁水泥的体积稳定性。
  本文的研究结果对更加深入的研究氯氧镁水泥材料提供了重要依据。
[硕士论文] 邓娜娜
机械工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:氧化锆具有耐高温、导热系数低、抗氧化和强度高等优异性能,常作为热障涂层用于飞行器表面。若以其为基体采用适当的工艺制备出兼具高强度及低热导率的多孔陶瓷材料,以期作为一种既可承载又隔热的热防护材料,对于促进氧化锆在飞行器防/隔热部位的应用具有重要意义。
  本文以8mol%Y2O3稳定的ZrO2为原料,采用泡沫注凝法和常压烧结工艺制备了氧化锆多孔陶瓷,通过调整固相含量、烧结温度、发泡剂浓度及搅拌器形状,所得试样的总气孔率为65.6~79.1%,体积密度为1.24~1.92g/cm3,抗压强度为4.4~30.2MPa,室温热导率为0.12~0.43W/(m·K)。结果表明:随着烧结温度由1450℃增加至1600℃,试样的气孔率略有降低,颗粒间联结的致密程度增加,试样的体积密度和抗压强度增大,烧结温度的变化对中位孔径尺寸影响较小,试样的闭气孔率有减小趋势,其室温热导率呈增大趋势,壁的厚度增加,体积密度、抗压强度和室温热导率逐渐增大,同时中位孔径尺寸整体呈现减小的趋势。综合分析确定最佳烧结温度为1550℃,此温度下试样的总气孔率、抗压强度和热导率分别为68.3%、21.7MPa和0.35W/(m·K);随着固相含量由15vol.%增加至30vol.%,制备试样的气孔率降低、孔壁的厚度增加,体积密度、抗压强度和室温热导率逐渐增大,同时中位孔径尺寸整体呈现减小的趋势,综合分析最佳固相含量确定为30vol.%;随着发泡剂浓度由0.3g/L增加至16g/L时,气孔率明显增大,体积密度减小,抗压强度先增大后减小,室温热导率整体呈现下降趋势,中位孔径尺寸受发泡剂浓度的影响较明显。综合分析,最佳发泡剂浓度确定为2g/L,此时试样的总气孔率、抗压强度和热导率分别为77.9%、11.5MPa和0.17W/(m·K);搅拌器形状在宏观上会直接引起发泡体积的不同,微观上对气孔尺寸、孔壁厚度及晶粒的大小均有影响,从而对性能有显著的影响。
  综合所获得的实验结果,根据理论模型初步探究了试样的热学与力学性能的关联规律,得到了采用泡沫注凝法制备的氧化锆多孔陶瓷的热导率、抗压强度与总气孔率(P在65~80%的范围内)的关系式,为Ke=12.6(1-P)/5.7+9.3P和σ=322×(1-P)2.34。采用此关系式可先实现对采用泡沫注凝法和常压烧结工艺制备氧化锆多孔陶瓷的热学和力学性能的预测和设计。
[硕士论文] 徐世桐
地质工程 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:灌浆加固是岩土体改良的重要手段之一,随着中国工程建设的日益发展,所面临的岩土体问题愈加复杂。尤其是在振动荷载情况下,岩土体容易发生较大的变形,一方面影响施工环境的安全,对施工的进展有较大的影响,另一方面对周围其它公共基础设施安全运行产生较大影响。随着中国城市交通建设的日益发展,城市交通运行产生的振动荷载以及施工中产生的荷载对岩土体的影响愈加严重。因此,研究一种可以有效改良岩土体特性,使其对振动荷载有较好的承载能力的灌浆材料,对解决城市建设中的岩土工程问题具有重要意义。
  水泥基灌浆材料所形成的结石体虽然强度较高,但弹性模量高,变形性能小,韧性低。因此,通过对现有水泥基材料进行改性,使其具有较好的施工性能,同时具有较好的振动荷载承载能力,对于市政工程中岩土体的改良加固具有重要的现实意义。
  随着社会的发展,轮胎废弃问题越来越严重。为了充分利用废旧轮胎资源,通过将废旧轮胎制成橡胶粉,从而和其它传统材料复配,制成新的材料是回收利用的有效方法。在资源紧张、环境形势日益严峻的今天,保护环境、合理利用废弃资源(尤其是废旧轮胎)已成为发展趋势。同时,废橡胶粉对水泥基材料的性能有一定的促进作用:一方面,废轮胎橡胶粉的吸水作用对水泥浆的泌水有一定程度的改善;另一方面,橡胶粉较好的弹性作用对形成的水泥结石体的弹性模量、变形性能以及抗裂性能都有一定的促进作用。本文以橡胶粉与普通硅酸盐水泥的混合材料为基础体系,通过添加其它外加剂对水泥的流动性能、凝结时间、变形性能、抗裂性能以及强度特性进行改性,从而研制一种出流动性好,凝结时间可控,并且拥有较好的弹性模量、韧性和变形性能的新型灌浆材料。
  论文的主要研究内容如下:
  (1)结合废橡胶粉自身具有的物理化学性质,选用不同粒度的橡胶粉,在不同水灰比和不同橡胶粉掺量下,对水泥浆和水泥结石的性能进行实验研究,分析废橡胶粉对普通硅酸盐水泥基灌浆材料性能的影响规律。在此基础上,筛选适宜的外加剂,对橡胶粉水泥基材料进行改性研究。
  (2)找出简便实用的表面处理方法,对废橡胶粉表面进行表面处理。表面处理过后的橡胶粉与水泥结石的界面的胶结力更强,能够有效减少因橡胶粉掺入引起水泥基材料的强度损失。
  (3)通过使用扫描电镜(SEM)分析手段,观察对比不同的水泥基材料的微观结构。使用Image Pro Plus图像分析软件,对所生成的SEM图像进行除噪、锐化、设置阈值并进行黑白二值化定量分析,从而得出微观参数,定性和定量分析废橡胶粉水泥基材料的微观特征。
  论文着重研究了不同掺量和粒度的废橡胶粉对不同水灰比的普通硅酸盐体系的影响规律,筛选出较为合适的水灰比和橡胶粉掺量与粒度。通过使用外加剂,对水泥基材料进行改性,并对废橡胶粉进行表面处理,增强该水泥基材料体系的整体性。最后,对所研究的橡胶粉水泥基灌浆材料进行性能评价和微观特征分析。所研制出的橡胶粉水泥基灌浆材料具有流动性能好、凝结时间适宜、结石体强度较高、韧性和变形特性满足工程的抗振性要求等特点,能够有效解决城市交通建设中面临的岩土体在振动工况下的变形破坏问题。该研究成果为应对交通发展建设中的动载破坏问题提供了解决方案。同时,对新型灌浆材料的研究,具有借鉴意义与参考价值。
[硕士论文] 罗玲玲
土木工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:低水灰比/水胶比水泥基材料结构密实,具有高强度、高耐久性,在国防、核电、海洋工程等特种混凝土工程中起到了重要作用。低水灰比水泥基材料通常含有大量未水化水泥颗粒,外界水分进入基体内部,与未水化水泥发生再水化反应,再水化产物体积膨胀可能会导致硬化水泥石开裂,影响水泥基材料长期服役性能。
  本文考虑水灰比、温度和养护环境等影响因素,研究了再水化作用对低水灰比水泥基材料性能的影响,结合水化程度、X射线衍射和孔结构分布,分析再水化作用的影响机理,并建立再水化模型。论文主要工作和结论如下:
  (1)研究了30℃水浴浸泡模拟再水化条件下不同水灰比水泥净浆试件的力学性能的变化规律,结合水化程度、孔结构变化对其机理进行了分析。水灰比0.15、0.20、0.25、0.30和0.40试件水化程度随再水化时间增大而增大,水化程度增长率随水灰比增大先增大后减小,水灰比0.25试件水化程度增长率最高,再水化360d不同水灰比试件水化程度增长率最高为35.82%;不同水灰比水泥基材料强度变化规律可分为三类:超低水灰比(0.15)水泥基材料未见明显损伤;低水灰比(0.20、0.25)水泥基材料在再水化作用下可分为修复-损伤-再修复三个阶段;高水灰比(0.30、0.40)在再水化长期作用下也会出现损伤;修复阶段孔隙率降低,最可几孔径直径减小,损伤阶段孔隙率升高,最可几孔径增加。
  (2)分析了温度和养护环境对再水化作用的影响。20℃、30℃、40℃、60℃和80℃水浴浸泡环境下,水灰比0.20试件水泥净浆试件强度变化可分为修复-损伤-再修复三个阶段,相同再水化时间试件水化程度随温度升高而增大;再水化加速试验建议温度为60℃;室内自然条件下(无外界水)再水化难以进行,外界水分是再水化发生的重要条件。
  (3)通过XRD试验分析了未水化水泥中C3S和C2S及水化产物中AFt和CH含量的变化情况。再水化180d时C3S和C2S积分强度分别减小了18.46%和21.36%,CH含量由12.81%增长到14.32%,水化产物中AFt含量较低,随再水化时间变化先增大后减小;再水化作用下,试件水化程度大幅提高。
  (4)基于水泥熟料矿物独立水化假设,运用R.Krstulovic水化动力学扩散理论,建立了单矿物再水化模型。C3S和C2S在再水化反应中起主要作用,其再水化速率远高于C3A和C4AF;单矿物再水化模型能够准确预测不同再水化时间C3S和C2S水化程度增量;不同温度水浴浸泡条件下,C3S和C2S再水化反应系数KD1和KD2满足Arrhenius定律。
[硕士论文] 李维
化学工艺 广西大学 2018(学位年度)
摘要:水是合成地质聚合物胶凝材料的重要组成部分,作为反应介质参与了整个地质聚合反应过程,并且会对地质聚合物的微观结构,力学性能产生重要影响。
  本文以偏高岭土为原料,以水玻璃和氢氧化钠为激发剂,制得偏高岭土基地质聚合物(Ⅰ)和(Ⅱ);以矿渣为原料,氢氧化钠为激发剂,制得矿渣基地质聚合物。研究了碱激发剂、水钠摩尔比对碱激发地质聚合物性能的影响;为探索水在地质聚合物中的作用,利用真空脱水的方法将水从地质聚合物中脱除,结合抗压强度、XRD、BET、SEM对地质聚合物进行表征,研究不同水钠摩尔比下的碱激发地质聚合物在真空脱水前后对性能及微观结构的影响。实验结论如下:
  (1)偏高岭土基地质聚合物(Ⅰ)、(Ⅱ)和矿渣基地质聚合物分别在钠铝摩尔比为0.67、0.85、0.87时获得了最高的力学性能。经XRD测试分析,偏高岭土基地质聚合物(Ⅰ)凝胶相以无定形结构为主;偏高岭土基地质聚合物(Ⅱ)呈现出Na-A型分子筛结构;矿渣基地质聚合物中除了非晶态结构,还生成了硅酸钙和水铝钙石等水化产物。
  (2)在增大地质聚合物水钠摩尔比的过程中:偏高岭土基地质聚合物(Ⅰ)抗压强度出现先增大后减小的趋势;偏高岭土基地质聚合物(Ⅱ)和矿渣基地质聚合物的抗压强度逐渐降低。三者的凝结时间和凝胶含量均随着水钠摩尔比的增大而增大。
  (3)结合BET和SEM分析,碱激发地质聚合物中随着水含量的增大,孔隙率增大,在内部产生了更多的孔道结构。在增大水钠摩尔比的同时地质聚合物在真空中失水后能够获得更大的比表面积。
  (4)偏高岭土基地质聚合物(Ⅰ)、偏高岭土基地质聚合物(Ⅱ)受地质聚合反应过程的影响,养护3天后被脱除的水分更多。矿渣基地质聚合物受生成水化产物的影响,养护1天后被脱除的水分更多。但是地质聚合物在养护早期失水会使得本身呈现的早强特性在后期出现倒缩,对整个地质聚合反应造成负面影响。
  (5)偏高岭土基地质聚合物(Ⅰ)、(Ⅱ)和矿渣基地质聚合物在养护3天,120℃真空的脱水过程中,最终的剩余水量分别为:4.24%、1.08%、7.91%。失水后的地质聚合物也保持了稳定力学性能,均未低于正常养护的抗压强度。
[硕士论文] 朱振鹏
机械工程 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:TiB2陶瓷具有高硬度、高熔点和良好导电性等优点,但是其断裂韧性低、脆性大限制了其进一步发展和应用。本文采用晶须增韧的方法改善TiB2基陶瓷刀具材料的断裂韧性和抗弯强度。根据复合陶瓷刀具材料的物理和化学相容性原则,选择TiC晶须作为增韧相,Ni和Mo作为金属相。根据复合陶瓷材料的增韧机理、烧结机理,采用液相热压烧结工艺,成功研制了新型TiB2-TiCw复合陶瓷刀具材料。
  选用TiO2、C、NaCl和Ni作为碳热还原法合成TiC晶须的原材料。研究了碳热还原合成TiC晶须的生长机理,其中Ni熔滴作为触媒相起引导晶须生长的作用,NaCl作为传质相,可以通过粘附作用和自身蒸发输送原材料给Ni熔滴,保证晶须的不断生长。对晶须的制备工艺进行了优化设计,确定TiC晶须的最佳生长工艺是1500℃保温60min,然后10min升温到1650℃保温30min,短时间高温灼烧有助于减少晶须中游离的碳等杂质。分析了晶须的宏观缺陷及其产生原因,并对影响晶须产量和长径比的因素进行了分析。
  研究了TiB2陶瓷烧结的驱动力,其表面能的减少为烧结致密化提供推动力。研究了TiB2陶瓷的固相烧结机理、液相烧结机理和热压烧结致密化机理。分析了影响TiB2陶瓷刀具材料烧结的因素,并对其烧结特性进行了研究。
  研究了晶须增韧TiB2基陶瓷刀具材料复合粉末的制备工艺,确定了材料的实验方案。采用机械搅拌加超声震动的方法分散TiC晶须。对材料的组分和烧结工艺进行优化,并对其力学性能和显微结构进行分析。在烧结温度为1700℃、保温时间为30min、烧结压力为32MPa的烧结工艺下,TiB2复合陶瓷刀具材料的综合力学性能最好,其抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为832Mpa、7.42MPa·m1/2、23.12GPa。提出TiC晶须与TiC颗粒协同增韧TiB2陶瓷刀具材料。研究了TiC晶须的增韧补强机理,并对其增韧补强机制进行了分析。
[硕士论文] 王云天
桥梁与隧道工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:“一带一路”战略中“丝绸之路经济带”的快速建设,为广大西部地区带来了大量的基础建设投资。广大西部地区气候地质条件复杂多变,桥梁、公路、房屋等大量构筑物所处环境面临更加复杂的结构耐久性问题,其中水泥基材料的硫酸盐侵蚀问题便是其中不可避免的一项,解决硫酸盐侵蚀问题对提高构筑物的耐久性将有很大帮助。
  本文针对在建的京新高速公路甘肃段白明高速现场情况,采用白明高速公路实际使用的材料,模拟其所处自然条件下的硫酸盐侵蚀条件,从以下方面对低温环境下水泥基材料硫酸盐侵蚀的性能变化与微观产物进行了研究:
  1.通过试验室模拟低温侵蚀环境,利用温度模拟箱将温度控制在5±1℃、10±1℃,并将其与室温环境20±1℃进行对比。浸泡方式选取完全浸泡的形式,来模拟工程项目中完全处于地下侵蚀环境中的情况,选取四种配合比共计18组试件进行试验分析;
  2.通过对40mm×40mm×160mm水泥砂浆试件的试验分析,对比不同水泥品种、不同水胶比、不同矿物掺合料配比的水泥基材料硫酸盐侵蚀后性能变化情况与微观产物;
  3.水泥基材料硫酸盐侵蚀后性能变化指标选取为:外观质量变化、抗压强度及抗压抗蚀系数变化、抗折强度及抗折抗蚀系数变化、动弹性模量损失系数;
  4.对水泥基材料低温硫酸盐侵蚀后的微观产物分析使用扫描电子显微镜(SEM)与电子能谱分析(EDS)进行,
  5.通过对水泥基材料硫酸盐侵蚀后的指标分析,选取几种指标中变化更为敏感的抗折强度变化情况,分析抗折强度随浸泡时间的变化规律,建立本试验条件下水泥基材料抗折强度预测模型。
  通过对低温环境(5±1℃、10±1℃)下全浸泡水泥砂浆试件硫酸盐侵蚀情况的研究,对比20±1℃试件侵蚀情况,对测试指标进行分析,研究表明:
  1.在低温长期浸泡环境下,5±1℃下的侵蚀情况要比10±1℃下严重,水泥品种对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀有明显影响,中抗硫水泥抗硫酸盐侵蚀能力优于普通硅酸盐水泥;
  2.水胶比对提高水泥基材料抗硫酸盐侵蚀能力有显著影响,0.36水胶比试件抗硫酸盐侵蚀能力明显优于0.5水胶比试件;
  3.加入矿粉与硅灰的复合矿物掺合料可以明显提高水泥基材料抗硫酸盐侵蚀能力,15%矿粉+3%硅灰的组合有最好的抗硫酸盐侵蚀性能;
  4.抗折抗蚀系数对硫酸盐侵蚀反应最敏感,动弹性模量损失系数最迟缓;微观产物分析发现,普通硅酸盐水泥产物可能为钙矾石与碳硫硅钙石的混合针状晶体,中抗硫水泥侵蚀产物明显减少,且多为片状,加入矿物掺合料后产物数量大大减少,未有明显针状晶体产生;
  5.通过二次多项式方程对硫酸盐侵蚀后抗折强度变化进行模拟有很好的相关性。
[硕士论文] 侯志义
木材科学与技术 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:石膏板具有重量轻、强度较高、加工方便、隔音绝热和防火等优良性能,目前常用的石膏板增强纤维是合成纤维,如玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等,但这些合成纤维存在造价高和污染环境的问题。本文以木纤维、剑麻纤维和竹原纤维三种生物质纤维为增强体,对石膏基体进行增强,重点研究了纤维用量、长度、表面处理等因素对复合石膏板性能的影响,并借鉴纸面石膏板的制备方法,开发杨木单板贴面石膏板一次成型制备技术。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外变换光谱分析(FTIR)等测试手段探讨了相应的改性机理,利用X射线衍射(XRD)分析了石膏结晶程度的变化。研究结果为制备性能优良的生物质纤维增强石膏板材提供了可靠的工艺参数和理论依据。主要研究内容及结果分为以下几个部分:
  1.采用木纤维增强石膏板,研究了纤维粒径、纤维用量及硅烷偶联剂表面处理对石膏板性能的影响。结果表明,粒径为10~40目的木纤维增强效果最好,当添加量为3%时,复合板材的弹性模量、静曲强度和内结合强度最高,与纯石膏板相比分别提高了14.24%、35.73%和57.41%。木纤维经硅烷偶联剂处理改性后,表面极性减弱,与石膏界面结合得到改善,并提高了石膏结晶度。添加3%的改性木纤维使石膏板的弹性模量、静曲强度和内结合强度分别达到7501.43MPa、6.67MPa和1.08MPa,与纯石膏板相比,分别提高了25.75%、92.22%和100.67%。此外,适当添加木纤维还有助于减小石膏板的脆性。
  2.采用剑麻纤维增强石膏板,研究了纤维长度、纤维用量及不同化学试剂(NaOH、H2O2、硅烷偶联剂KH550)处理对石膏板性能的影响。结果表明,当剑麻纤维长度为20mm、添加量为3%时对石膏板增强效果最好;与未处理的剑麻纤维增强石膏板相比,NaOH+H2O2处理的剑麻纤维增强石膏板的弹性模量、静曲强度和内结合强度分别提高了14.05%、43.90%和104.23%;与纯石膏板相比,分别提高了15.90%、70.03%和168.52%。
  3.采用竹原纤维增强石膏板,研究了纤维的不同处理方式(水润湿、NaOH处理、NaOH+H2O2处理、硅烷偶联剂KH550处理)对石膏板性能的影响。结果表明,NaOH处理方式效果最好;当竹原纤维长度为20mm、添加量为3%时,与纯石膏板相比,分别提高了9.36%、77.81%和229.63%。
  通过比较发现,用木纤维、剑麻纤维和竹原纤维这三种生物质纤维增强石膏板,其中以硅烷偶联剂KH550处理的木纤维增强石膏板的弹性模量和静曲强度最高;以NaOH处理的竹原纤维增强石膏板的内结合强度最高,达到了1.78MPa。
  4.采用杨木单板对石膏板进行贴面,研究了料浆搅拌时间和贴面方法对贴面石膏板性能的影响。结果表明,料浆搅拌时间为10min制备的板材的弹性模量、静曲强度和最大荷载以及表面胶合强度显著大于料浆搅拌时间为5min和15min制备的板材;对于不同生物质纤维种类,杨木单板贴面竹原纤维石膏板的各项力学性能最好,板材的弹性模量、静曲强度、最大荷载和表面胶合强度分别高达5318.93MPa、21.93MPa和438.61N,0.57MPa。对于不同的贴面方法,杨木复合黄麻网格布贴面法比杨木单板贴面法好;杨木复合黄麻网格布贴面的竹原纤维石膏板的弹性模量、静曲强度、最大荷载和表面胶合强度分别为7220.75MPa、23.77MPa、742.78N和0.63MPa,与杨木单板贴面竹原纤维石膏板相比,分别提高了35.76%、8.39%、69.35%和10.53%。
[硕士论文] 管志荣
地质学 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:云南建水紫陶、广西钦州坭兴陶及重庆荣昌安陶是我国四大名陶的重要组成部分,随着人们生活水平的不断提高,茶文化越来越受到人们的喜爱。为了解云南建水紫陶、广西钦州坭兴陶及重庆荣昌安陶三地矿物原料的组成结构特征,为该类型陶土资源有效利用提供科学依据,本文采用多种现代岩矿测试分析技术(XRD、XRF、SEM、热分析等),对三地陶土矿物原料样品进行研究,主要研究结果如下:
  (1)云南建水紫陶陶土原矿主要有五花土、白泥浆两种矿石,黄泥浆和紫土为辅助性原料。五花土矿石为主要矿物成分为伊利石、石英及赤铁矿等矿物组成,是建水紫陶制备红色泥料的主要原料;五花土主要化学成分及含量为:ω(SiO2)61.72%,ω(Al2O3)20.6%,ω(Fe2O3)6.93%,ω(K2O)3.10%,ω(H2O+)5.24%。白泥浆主要由高岭石、伊利石及石英组成,是建水紫陶制备白色泥料的主要矿石;白泥浆主要化学成分及含量为:ω(SiO2)69.00%,ω(Al2O3)19.75%,ω(Fe2O3)1.20%,ω(K2O)3.09%,ω(H2O+)4.88%。五花土矿石和白泥浆矿石的脱羟温度范围在490℃左右。
  (2)广西钦州坭兴陶陶土原矿有东泥和西泥两种,是当地制备陶泥料的主要原料。东泥矿石主要矿物成分为石英、高岭石、伊利石和赤铁矿;东泥矿石的化学成分及含量为:ω(SiO2)63.26%,ω(Al2O3)22.08%,ω(Fe2O3)3.36%,ω(K2O)2.78%,ω(H2O+)5.83%;东泥矿石主要的脱羟基温度为492℃。西泥矿石主要矿物成分为石英、伊利石、赤铁矿和方解石,它的化学成分中CaO的含量明显高于东泥,有助于降低泥料的烧成温度。
  (3)荣昌安陶陶土原矿有红色陶土和白色陶土两种,是制备荣昌安陶泥料的主要原料。红色陶土矿石主要由石英、高岭石、伊利石及赤铁矿等矿物组成;红色陶土矿石化学成分及含量为:ω(SiO2)61.41%,ω(Al2O3)21.64%,ω(Fe2O3)5.27%,ω(K2O)2.24%,ω(H2O+)6.93。白色陶土主要由石英、高岭石及伊利石等矿物组成;白色陶土矿石化学成分及含量为:ω(SiO2)60.07%,ω(Al2O3)25.22%,ω(Fe2O3)1.20%,ω(K2O)3.28%,ω(H2O+)7.65。红色陶土矿石和白色陶土矿石的脱羟基温度范围为490℃~530℃。
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