利用高碳铬铁合金渣制备轻骨料的实验研究

以高碳铬铁合金渣和粘土为主要原料,添加少量添加剂焙烧轻骨料,并对成品轻骨料基本性能和微观结构进行了测试和分析。结果表明:随渣掺量增加,骨料烧胀温度提高,烧结范围变窄;焙烧温度的升高使堆积密度呈下降趋势,而孔径及孔隙率呈增加趋势。碳铬渣含量为70%时,可制备出满足GB/T 17431.1—2010中密度等级为500级要求的优质轻骨料,其堆积密度及表观密度分别为420kg/m3和884kg/m3,颗粒强度达4.26MPa,吸水率为1.19%,孔隙率为40%,内部呈蜂窝状闭孔。XRD结果表明粘土中铁离子置换镁橄榄石及镁铝尖晶石中镁离子形成镁铁橄榄石和铁铝尖晶石固溶体,有效降低骨料的焙烧温度。     

硫酸钙晶须的制备及其在聚丙烯树脂中的应用

论述晶须及硫酸钙晶须的特性.以生石膏为原料,采用水热合成法,研究反应温度、反应时间、料浆浓度、Ca/Mg摩尔比等工艺条件对晶须形态的影响.在反应温度150℃、反应时间5 h、料浆质量分数为4%、n（Ca）/n（Mg）为10条件下,制备出了直径为1-5μm、长度为30-100μm的硫酸钙晶须.X-射线衍射分析表明,产品为无水硫酸钙晶须;同时对硫酸钙晶须的应用进行初步研究.根据实验结果,当晶须的填充量为5%时,聚丙烯的力学性能最佳,拉伸强度为39.18 MPa,断裂伸长率为125.41%.     

PP镁盐晶须复合材料阻燃性能的研究

通过对制备的PP镁盐晶须复合材料的力学性能、燃烧性能、热力学性能测试和SEM分析,研究了十溴联苯醚、三氧化二锑、镁盐晶须用量对复合体系的影响.实验结果表明:镁盐晶须的加入提高了复合材料的力学性能;镁盐晶须与十溴联苯醚之间存在协效阻燃作用,提高了复合材料的氧指数;当m(PP)∶m(镁盐晶须)∶m(十溴联苯醚)为100∶20∶15时,协同阻燃效果最佳.     

NECP-Atlas中屏蔽数据库制作方法

为获得更高精度的屏蔽数据库,提高屏蔽计算中关键参数的计算精度,本文利用核数据处理程序NECP-At-las中屏蔽数据库制作功能模块shield_calc.基于响应贡献理论对屏蔽数据库能群结构进行优化,重点针对屏蔽计算中的热中子注量率以及光子注量率进行改善,并利用SINBAD屏蔽基准题对优化后的能群结构进行验证.数值结果表明:利用优化后的能群结构计算得到的热中子注量率和光子注量率较BUGLE屏蔽数据库原始能群结构计算结果有明显改善,热中子注量率相对偏差由100％下降至30％左右,光子注量率相对偏差由50％下降至10％左右,提高了辐射屏蔽计算中热中子以及光子计算结果的准确性.     

硼酸镁纳米线的合成

以六水硝酸镁和硼砂为原料,利用水热法在200℃水热24 h制备出碱式硼酸镁纳米线,再将碱式硼酸镁纳米线通过700℃高温焙烧2 h实现结构重整和物相转化,得到尺寸均一的硼酸镁纳米线。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对碱式硼酸镁和硼酸镁的结构和形貌进行了表征,同时考察了水热温度、加水量、表面活性剂对前驱体形貌的影响。     

以石油焦和高温煤沥青制备各向同性石墨材料的研究

以煅后石油焦为骨料,高温煤沥青为黏结剂,采用冷混捏球磨,经过冷等静压工艺在不同压力下制得各向同性石墨材料,并对不同成型压力下制备所得材料的微观结构和物理性能进行分析. 结果表明,当骨料颗粒平均尺寸d50约为21μm,黏结剂含量为33 % 时,其适宜的成型压力为80 ～100 MPa;在不同的成型压力下制备各向同性石墨材料,应采用不同的焙烧和石墨化升温曲线;提高成型压力、减少骨料石油焦中大尺寸片状结构颗粒的数量及增强骨料和黏结剂混捏的均匀性,均有利于提高所制备各向同性石墨材料的物理性能;采用高温煤沥青作为黏结剂,有利于提高各向同性石墨材料的导热率和电学性能.     

含部分晶须的镍酸锂研制

以碳酸锂、氢氧化镍和硝酸为原料,采用半固相法合成了镍酸锂,并研究了合成条件和合成工艺对产物性能的影响.用DSC-TG对试样的热行为进行分析,并分别用SEM和XRD对材料的微观结构和物相组成进行表征.结果表明:烘干温度控制在250℃;以5℃/min从25℃升温至620℃;并且在620℃下煅烧9 h,此时获得的样品中有约60%的晶须存在,晶须的直径小于0.3μm,晶须的长度约为4～6μm.     

牡蛎壳粉对竹纤维增强树脂基摩擦材料摩擦学性能的影响

为了研究牡蛎壳粉填料对竹纤维增强树脂基摩擦材料性能的影响,本试验以牡蛎壳粉等为填料,改性酚醛树脂为基体,改性竹纤维、镁盐晶须和无水硫酸钙晶须为增强相,制备新型摩擦材料,从而探讨不同粒径和含量的牡蛎壳粉对材料的力学性能和摩擦学性能的影响.结果表明,牡蛎壳粉有助于形成大面积连续的摩擦膜,界面结合程度良好.摩擦材料具有良好的硬度和冲击强度、稳定的摩擦系数、优良的抗热衰退性和耐磨性,而且40目20%牡蛎壳粉(不含重晶石粉)摩擦材料的综合性能最佳.     

赝电容器用纳米多孔电极的制备与性能优化

为了获得导电性能好、氧化物与基底有效结合的高比容量电容器电极材料,采用去合金化法制备纳米多孔NiCoMn金属电极,经极化处理,在表面原位合成金属氧化物,有效提高赝电容器储能特性,其中母合金的轧制工艺和电极整体厚度是影响电极电化学性能的关键因素。本实验控制下轧量为30%、40%、50%和60%,对合金的微观结构和电化学性能进行表征。结果表明:当下轧量为30%时,其晶粒较小且因应力引起的微裂纹较少,体积比容量可达到606 F/cm~3(电流密度1 A/cm~3),表现出优异的电化学性能;实验中优选下轧量为30%,得到厚度分别为50、60、70和80μm的合金箔,制备的电极材料的电化学性能差别较明显。其中厚度为60μm的电极表现出最高的容量为671 F/cm~3。即使电流密度由1 A/cm~3增加至10 A/cm~3时,仍能保持470 F/cm~3的容量,展现出优良的倍率性能。实验结果表明,高比容量电极材料制备工艺的最佳参数是30%下轧量和60μm材料厚度。     

椰壳纳米纤维素晶须的氧化法制备

椰壳纤维资源丰富,然而纳尺度化的利用较少。采用氧化法制备椰壳纳米纤维素晶须的TEM结果表明,椰壳纤维的基原纤直径为6nm~10nm,长度为0.5μm~1.5μm;其微原纤直径为20nm~40nm,长度为1μm~4.5μm。X-ray衍射结果表明椰壳纤维的结晶形式为纤维素Ⅰ型,次氯酸钠-氢氧化钠溶液能更有效地分离提取纳米纤维素晶须,且该纳米晶须的结晶度约为52%。红外显微镜结果表明纳米纤维素晶须结晶度值的提高是因为木质素、半纤维素以及杂质的减少,实验用纤维素、半纤维素和木质素的含量分别约为40.16%,39.96%和19.88%。     

硝酸镁改性活性炭及吸附性能研究

为了提高活性炭的吸附性能,以硝酸镁和活性炭为原料,采用等体积浸渍高温焙烧法制备了氧化镁改性活性炭材料（MgO-GAC）并采用扫描电镜对其形态结构进行分析,考察了pH、温度、吸附时间对复合材料吸附废水中低浓度活性红染料的影响。结果表明,硝酸镁3.5mol/L、焙烧温度600℃、焙烧时间2h,MgO-GAC的碘吸附值为960.42mg·g^-1。扫描电镜（SEM）照片显示,未改性颗粒活性炭表面微孔直径约3μm,改性MgO-GAC复合材料表面的微孔大小均匀,孔径约6-7μm,其表面负载着大量的细小圆形颗粒,高温焙烧对颗粒活性炭有扩孔作用,且可以使硝酸镁转化为多孔氧化镁,并有效负载到颗粒活性炭表面。MgO-GAC复合材料吸附活性红X-3B染料的最佳条件为：投加量为0.1 g,温度为30℃、pH值为6,活性红染料的去除率可达92.5%。本改性颗粒活性炭的制备方法是可行的,高温扩孔和负载的多孔氧化镁能够可以增大颗粒活性炭的表面积,从而提高了活性红染料的吸附效果。     

高炉用铜－钢复合冷却壁传热及力学性能分析

采用热力耦合方法研究了铜层厚度和冷却水道间距对铜－钢复合冷却壁温度及应力分布的影响．以1：1比例铜－钢复合冷却壁进行了热态试验,测试了铜－钢复合冷却壁温度分布,计算了热态试验条件下铜－钢复合冷却壁的温度分布,计算结果与试验结果基本吻合．计算结果显示,铜－钢复合冷却壁铜层厚度增加,壁体最高温度和最大等效应力减少,铜层厚度上限值为70mm;冷却水道间距减少可以降低壁体最高温度和最大等效应力,当冷却水道间距小于220mm时,减少冷却水道间距对降低壁体最高温度和最大等效应力作用较小．铜层厚度为60mm,冷却水道间距为220mm的铜－钢复合冷却壁在高炉热负荷较高区域工作不易发生塑性变形损坏．     

新型硼酸酯类偶联剂的合成与表征

通过给硼原子提供外源配位电子以改善硼酸酯水解稳定性，合成了具有双键、氨基和羟基等反应活性基团的硼酸酯偶联剂。研究了原料配比、合成工艺、溶剂等对硼酸酯收率及反应速率的影响，并对硼酸酯的结构、物理性能、溶解性、水解稳定性及偶联效果等进行了表征。结果表明，合成的硼酸酯偶联剂由于具有氮-硼内配位作用，表现出优良的水解稳定性；材料的力学性能显示硼酸酯偶联剂对硼酸铝晶须具有良好的表面改性效果。     

Investigation on Mechanical Properties and Microstructure of Hydroxyapatite-SiC_w Composite Bioceramics

1Introduction Hydroxyapatitehasbecomeoneofthemostimportant artificialbonetransplantmaterialsbecauseofitsexcellent biocompatibility,osteophonyandhavingnoside effectto humanbody.Unfortunatelythemechanicalpropertiesof synthesizedhydroxyapatitearepoor,especia…     

Investigation on Mechanical Properties and Microstructure of Hydroxyapatite-SiCw Composite Bioceramics

Hydroxyapatite-SiCw composite micropowder was synthesized using in-situ composite method, and hydroxyapatite- SiCw composite bioceramics with different content of SiCw were produced by hot pressing sintering method. The microstructures of the materials were analyzed by SEM, and the relative density, bending strength and fracture toughness of the materials were tested. The results show that the mechanical properties of composite material are best when the whisker content is 20- 23.7% . The mechanical properties of the material are the best when the tensile stress acted on the composite material is parallel with the hot pressing plane, and they are the worst when the tensile stress acted on the composite material is normal to the hot pressing plane.     

以TiB2作为硼源制备硼酸铝晶须的合成机理

以TiB2作为硼源制备了硼酸铝晶须，对反应过程中的相转变以及晶须的生长机理进行了分析。结果表明，（NH4）2SO4分解释放活性[O]使TiB2氧化生成B2O3，为硼酸铝晶须的生长提供硼源。砧／B的配比对晶须的形态影响较大。在晶须的生长过程中，过量的液态B2O3作为一个载体可以把Al2O3输运到晶核的附近促进晶须的生长。     

Preparation and characterization of CA-MA eutectic/silicon dioxide nanoscale composite phase change material from water glass via sol-gel method

This work mainly involved the preparation of a nano-scale form-stable phase change material(PCM) consisting of capric and myristic acid(CA-MA) binary eutectic acting as thermal absorbing material and nano silicon dioxide(nano-SiO_2) serving as the supporting material. Industrial water glass for preparation of the nano silicon dioxide matrix and CA-MA eutectic mixture were compounded by single-step sol-gel method with the silane coupling agent. The morphology, chemical characterization and form stability property of the composite PCM were investigated by transmission electron microscopy(TEM), scanning electron microscopy(SEM), Fourier-transform infrared(FT-IR) spectroscopy and polarizing microscopy(POM). It was indicated that the average diameter of the composite PCM particle ranged from 30-100 nm. The CA-MA eutectic was immobilized in the network pores constructed by the Si-O bonds so that the composite PCM was allowed no liquid leakage above the melting temperature of the CA-MA eutectic. Differential scanning calorimetry(DSC) and thermogravimetric analysis(TGA) measurement were conducted to investigate the thermal properties and stability of the composite PCM. From the measurement results, the mass fraction of the CA-MA eutectic in the composite PCM was about 40%. The phase change temperature and latent heat of the composite were determined to be 21.15 ℃ and 55.67 J/g, respectively. Meanwhile, thermal conductivity of the composite was measured to be 0.208 W·m~(-1)·K~(-1) by using the transient hot-wire method. The composite PCM was able to maintain the surrounding temperature close to its phase change temperature and behaved well in thermalregulated performance which was verified by the heat storage-release experiment. This kind of form-stable PCM was supposed to complete thermal insulation even temperature regulation by the dual effect of relatively low thermal conductivity and phase change thermal storage-release properties. So it can be formulated that the nanoscale CA-MA/SiO_2 composite PCM with the form-stable property, good thermal storage capacity and relatively low thermal conductivity can be applied for energy conservation as a kind of thermal functional material.     

中温SOFC复合阴极材料BSCN0.6-30%GDC的表征

通过固相反应法制备了钙钛矿氧化物Ba0.6Sr0.4Co0.9Nb0.1O3-δ(简称BSCN0.6),采用XRD对BSCN0.6与Gd0.1Ce0.9O1.95(简称GDC)电解质间的高温化学相容性进行表征。结果表明,BSCN0.6与GDC高温煅烧后存在微弱的固溶反应,但并未对阴极性能造成不利影响。将BSCN0.6与质量分数为30%的GDC复合(简称BSCN0.6-30%GDC)后作SOFC阴极,采用四电极法测电导、热膨胀测试等手段对复合阴极进行表征。结果表明,BSCN0.6与GDC复合降低了材料的电导率,同时也降低了材料的热膨胀系数,提高了阴极与GDC电解质间的热匹配性。以BSCN0.6-30%GDC复合材料作电极,700~800℃时对称电池BSCN0.6-30%GDC//GDC的极化阻抗为0.047~0.012Ω·cm2。因此,BSCN0.6-30%GDC复合材料有望作IT-SOFC的低极化阻抗的阴极材料。     

镁晶板-钢筋混凝土叠合楼板耐火性能试验研究

镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板的下层为预制新型耐火材料镁晶板,上层为现浇钢筋混凝土板。为了研究镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板在不同荷载比下的耐火性能及耐火等级,对3块叠合楼板试件进行ISO-834标准升温下的受火试验,得到叠合板不同位置的受火时间—温度曲线和受火时间—跨中位移曲线。试验表明,叠合板具有良好的耐火性能,耐火极限可达到1.5 h以上。利用有限元软件ABAQUS分析了试件的耐火性能,通过与试验结果对比,验证了模型的可靠性,进而采用模型考察荷载比、镁晶板厚度、混凝土保护层厚度、钢筋和混凝土的强度对叠合楼板耐火极限的影响。分析表明,荷载比和镁晶板厚度对叠合楼板耐火极限影响较大。基于参数分析结果,给出不同荷载比和不同镁晶板厚度叠合板的耐火极限。     

SiO2／HAP晶须复合粒子的原位有机杂化（Ⅰ）——在PP中的应用

采用溶胶沉积法将HAP晶须加人到硅酸钠中．制成水性悬浮液，在酸性介质中，硅酸盐发生水解一缩合反应，使生成的溶胶沉积在HAP晶须粒子表面上，从而制备出具有壳一核结构的SiO2／HAP晶须复合粒子；在体系中引人亲油性诱导剂和有机改性剂，对该复合粒子进行原位有机杂化．将经上述表面改性的复合粒子作为填料填充到PP中，对其进行改性．实验表明：填充量为30％时，壳-核比为20％的SiO2／HAP晶须复合粒子为最佳填料；壳-核比为20％的SiO2／HAP晶须复合粒子为填料时，最佳填充量为20％～30％．