废纸在材料领域的再利用研究进展

评述了废纸制备废纸一热塑性聚合物复合材料、废纸-水泥基复合材料、废纸-生物降解树脂复合材料,吸附材料、耐火材料,保温材料、缓冲材料、纸浆模塑材料的制备、成型方法、各种力学性能的分析比较,以及为了增强材料性能而进行的纤维改性,并展望了废纸在材料领域中再利用的未来研究趋势.     

无机粘结剂处理金川尾矿的基础研究

本课题着重研究了处理金川尾矿的两种方法。一是用生石灰与尾矿和骨料中的二氧化硅反应生成硅酸盐类人造石材──尾矿砖，并通过中试生产和与实际相符合的检测手段，证明此法经济、社会、环境效益明显，是治理废弃尾矿的一种可行方法。二是以水玻璃为粘结剂固化尾矿，通过机械性能的测试、红外光谱分析、差热分析、热膨胀分析等测试手段研究了水玻璃加热固化尾矿的形式、紧实度的变化规律、材料成型特点以及内部结构等，说明用这种方法可以制成具有一定强度和综合性能的材料。     

废弃玻璃／铝基复合材料的组织和性能

利用搅拌熔铸法将废弃玻璃颗粒加入到熔融的基体合金ZL105中,制备出了废弃玻璃／铝基复合材料,研究了复合材料的微观组织,力学性能及断裂机理,结果表明,玻璃颗粒较均匀地分布于基体中,与基体发生界面反应;与基体合金相比,废弃玻璃颗粒的加入提高了复合材料的硬度和抗拉强度,在低载荷下,复合材料的摩擦性能优于基体合金,由于玻璃颗粒形状较尖锐,尺寸大小不均,并存在加工缺陷,有碍于大幅度提高复合材料的性能。     

不同激发剂激发建筑垃圾再生微粉活性研究

本文选用五种不同的激发剂,在相同的条件下激发再生微粉的活性,以砂浆的抗压强度、孔隙率、平均孔径、SEM为指标,根据指标判断五种激发剂激发再生微粉的效果,实验结果表明:CaCl2激发再生微粉效果最好,CaSO4·2H2O激发效果次之,NaOH、Ca(OH)2 、Na2SO4激发效果稍差,但其再生微粉活性激发的效果都好于无激发剂作用的对比试样.     

玻璃铝基复合材料高温压缩变形行为研究

利用Gleeble-1500对玻璃铝基复合材料在温度为573～723K、应变速率为0．01s^-1～10s^-1的条件下进行高温压缩变形行为的研究。结果表明：应变速率和变形温度的变化强烈影响复合材料的流变应力,流变应力随变形速率的提高而增大,随变形温度的升高而降低;玻璃铝基复合材料高温塑性变形时的流变行为可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述。     

碱激发剂对铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响

以粉煤灰和铸造粉尘为主要原料,以KOH、NaOH、Na2SiO3、K2SiO3和水玻璃为碱激发剂,制备地质聚合物.研究了不同激发剂对铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响.结果表明:不同浓度的NaOH和KOH溶液的激发效果较差,制备的铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度较低.NaOH和KOH溶液与K2SiO3溶液混配复合激发剂可提高铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度.水玻璃溶液激发效果最好,随着水玻璃溶液模数的增加,铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度逐渐提高;当水玻璃模数为1.2时,铸造粉尘基地质聚合物28 d抗压强度达到最大,为21.4 MPa;继续增大水玻璃模数,铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物28 d抗压强度趋于下降.     

聚羧酸系减水剂大单体最佳酯化条件的确定

采用聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸(MAA)为原料,对甲苯磺酸(PTSA)为催化剂,吩噻嗪(PTZ)为阻聚剂,在通氮气赶水的条件下通过酯化反应制备聚羧酸系减水剂大单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA).采用单因素试验方法,以酯化率为衡量指标,考察了酸醇物质的量比(n(MAA)∶n(MPEG))、催化剂用量、阻聚剂用量、酯化温度和酯化时间对酯化反应的影响,得出最佳酯化条件:n(MAA)∶n(MPEG)为2.5,催化剂用量为MAA和MPEG总质量的3％,阻聚剂用量为MAA质量的2.5％,酯化温度为120℃,酯化时间为6h,产物酯化率可达95.65％.采用正交试验对上述结论进行了验证,试验结果具有较好的一致性和可行性.大单体的红外分析结果进一步说明酯化效果较好,为目标产物.     

固化剂固化建筑渣土试验研究

为了揭示水泥系固化剂固化建筑渣土的强度增长的原理,采用水泥作基础胶凝材料,在同一压力下,分别添加不同种类和剂量的添加剂固化成型建筑渣土;或在不同压力下,采用同种等量固化剂固化建筑渣土.测试所固化的建筑渣土试样的7d、28 d、90 d龄期的抗压强度以及部分试样的SEM.试验结果表明,在一定的外部压力下,一定量水泥基固化剂固化建筑渣土是源于水泥与添加剂、渣土发生化学反应,反应生成新物质胶结渣土颗粒或新生成物体积膨胀填充渣土颗粒之间的孔隙降低试样孔隙率,密实渣土结构,使固化渣土易于压实成为一体,从而获得良好的宏观力学性能.     

玻璃/铝基废弃物复合材料搅拌流场的模拟

运用流体软件Fluent对采用机械搅拌法制备的玻璃/铝基废弃物复合材料流场进行模拟,采用MRF动参考系模型、多相流Mixture混合模型及标准k-ε模型,模拟使用三层正交组合轴流搅拌桨产生的流场。结合搅拌工艺特点对模拟的结果进行了分析,通过分析搅拌槽的宏观流场、轴向速度和径向速度分布,定性指出了各区域搅拌混合的效果,并同其它搅拌桨产生的流场进行了比较。     

玻璃颗粒在搅拌场中的分散及团聚机理研究

研究了玻璃颗粒在铝硅合金搅拌混合过程中的碰撞团聚过程及机理。结果表明,玻璃颗粒与铝液润湿性良好,开始阶段易于分散。随着时间的延长和颗粒添加量的增加,玻璃颗粒进入铝液后,表面会熔融。玻璃颗粒的粘连团聚特性使其在铝液中容易形成团聚颗粒体,由于搅拌负压引入空气的富集,这些团聚颗粒体的平均密度变小,导致团聚颗粒体带起更多的玻璃颗粒上浮。