我国页岩气压裂开采与环境保护现状

分析了我国页岩气的资源现状、页岩气开采压裂技术和环保问题及页岩气开采压裂技术面临的挑战,如水资源挑战、监管和环保治理的缺失等。建议建立健全页岩气开采环境影响评价机制,加强页岩气项目的环境监管,完善页岩气勘探开发项目的环境管理规定,尽快制定页岩气压裂开采技术标准和开发规范。当前应当做好矿权秩序维护,建立先导试验区,探索重要的成熟技术和管理模式及经验非常必要。     

低品位锂辉石对铝矾土尾矿制备莫来石基复相陶瓷的影响

在铝矾土尾矿减量消纳利用制备陶瓷材料的基础上,探究低品位锂辉石的助熔作用对制备莫来石基复相陶瓷的影响。在配料—混料—干燥—成型—烧结的制备工艺过程中外加低品位锂辉石,探究外加剂含量(0%、2%、 5%、10%)和烧结温度(850、900、950 ℃ )对莫来石基复相陶瓷物相行为、显微形貌和力学性能的影响规律。 结果表明,经低温烧结制得莫来石基复相陶瓷的主要物相为石英、莫来石、刚玉,提高烧结温度在热力学和动力学方面均有利于莫来石的形成;锂辉石的助熔作用可增加试样中的莫来石和刚玉等优质耐高温物相,在微观形貌上起到支撑骨架作用,有利于提高试样的力学性能;外加 10%低品位锂辉石时,在 950 ℃ 温度下保温 2 h 获得试样的常温抗压强度为 47. 0 MPa、体积密度为 1. 77 g / cm³。     

Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能和微观组织的影响

把Al2O3添加到LiTaO3陶瓷中，研究了Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能的影响，通过制备Al2O3／LiTaO3复相陶瓷，对其微观结构和LiTaO3晶粒内的电畴结构进行了观察。研究结果表明：Al2O3的加入对LiTaO3陶瓷的烧结起到了烧结助剂的作用，随着Al2O3含量的提高，复相陶瓷试样的相对密度随之增大，实验中1300℃无压烧结制备的含有9％Al2O3（体积分数，下同）颗粒的Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的致密度最高，组织结构更为致密。在Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的LiTaO3晶粒中观察到了90°电畴。     

Al2O3和Sialon陶瓷中LiTaO3第二相的断裂行为

将LiTaO3压电陶瓷颗粒分别添加到Al2O3和Sialon结构陶瓷基体中，通过对复相陶瓷试样断口形貌和裂纹扩展路径的观察，研究了Al2O3和Sialon结构陶瓷基体中LiTaO3第二相的断裂行为。研究结果表明：Al2O3和Sialon陶瓷基体的断裂均为沿晶断裂，LiTaO3压电陶瓷颗粒的断裂为穿晶断裂，在LiTaO3第二相的断口上，观察到了许多断裂台阶，这些断裂台阶是由于试样断裂时，裂纹扩展过程中遇到LiTaO3晶粒内的90°电畴发生裂纹偏转和分支引起的。     

Gd~(3+)掺杂La_(1-x)Gd_xMgAl_(11)O_(19)(x=0～1)陶瓷的制备及热学性能

以Al(OH)3,La2O3,Gd2O3和4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O为原料,采用固相反应法在1500℃保温4h合成了镁基六铝酸镧钆(La1-xGdxMgAl11O19,x=0～1,LGMA)粉体。结果表明:合成的LGMA粉体具有畸变的磁铅石型晶体结构,形成一种镧钆共掺镁基六铝酸盐固溶体,LGMA晶粒发育良好,呈板片状,晶粒平均厚度约为350nm。采用无压烧结法在1700℃保温6h后LGMA陶瓷仍能保持其稳定的磁铅石结构。在LaMgAl11O19晶格中掺入钆离子能显著降低LGMA陶瓷的高温热导率,在800℃,GdMgAl11O19陶瓷的最低热导率为1.78W/(m·K),200～1200℃范围的平均线性热膨胀系数为9.39×10-6/K。GMA陶瓷具有较低热导率的主要原因是:在LaMgAl11O19晶格中原子质量较重的Gd3+取代La3+能够增强声子散射作用,Gd3+掺入后引起的晶格畸变对声子散射也具有重要作用。     

TiO2/电气石复合纤维的光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,纳米电气石粉体为原料,采用静电纺丝技术在500℃下获得TiO2/电气石复合纤维.利用同步热分析仪(DSC&TG)、X射线粉晶衍射仪(XRD)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)、以及比表面积(BET)测试法对复合纤维的热失重、物相行为、显微形貌、成分组成和比表面积进行表征,并研究了TiO2/电气石复合纤维对亚基蓝溶液的光降解性能.结果表明:TiO2/电气石纤维直径为200 ～ 400 nm,并且含有一定量的珠粒,增加了纤维的比表面积.在室温下较纯TiO2纤维能够提高11％亚甲基蓝的降解量,是一种性能优良的光催化材料.     

Sialon-SiC耐磨陶瓷的制备及液固冲蚀磨损性能研究

为解决钻探设备关键零部件磨损失效和寿命短的难题,制备新型高耐磨低成本先进陶瓷材料具有重要的科学价值.以Si,Si3N4,Al2O3,AlN和SiC等为原料,通过氮化反应烧结制备Sialon-SiC复相耐磨陶瓷材料,其主要物相为β-Sialon和α-SiC,其中β-Sialon晶粒呈长柱状.加入30%细颗粒SiC可显著提高Sialon-SiC复相陶瓷液固冲蚀磨损性能.SiC细颗粒的"阴影效应"能够保护背向冲蚀面的基体相免受冲蚀破坏.Sialon-SiC复相陶瓷的液固冲蚀磨损主要表现为材料内的气孔边缘、缺陷区域和基体的凿削和切削.     

赤泥/粉煤灰免烧矿物聚合物材料的制备和强度

以赤泥、粉煤灰为主要原料,采用水玻璃作为碱激发剂,制备出一种具有较高早期强度的免烧成矿物聚合物胶凝材料.通过实验初步探讨了碱激发剂对该矿物聚合物强度发展的影响.利用合适配比的赤泥/粉煤灰胶凝材料作为基质原料,用细沙作骨料,制成了一种赤泥/粉煤灰基矿物聚合物免烧材料.当赤泥的加入量在60%~70%范围时,各组试样的3 d抗压强度均在10 MPa以上,符合非承重墙体建筑材料的强度MU10级要求.同时本文还对该矿物聚合物材料中胶凝反应机理进行了初步探讨.     

以粉煤灰和赤泥为原料烧结陶瓷工艺与性能研究

本文研究了在1050 ℃至1200 ℃之间温度对以粉煤灰赤泥为原料烧结陶瓷的物相和烧结性能的影响.结果表明:实验用粉煤灰原料的主要矿相组成为石英(SiO_2)和莫来石(3Al_2O_3·2SiO_2),赤泥原料的主要矿相组成有钙铝黄长石(Ca_2Al_2SiO_7)、石英(SiO_2)、钙铁榴石(Ca_3Fe_2+3(SiO_4)_3)和钙钛榴石(Ca_3TiFeSi_3O_(12));以粉煤灰赤泥为原料的5组不同配比试样在1200 ℃时试样气孔率相对降低,体积密度和抗压强度相对程度增大;其中5#试样在经1200 ℃烧结后的气孔率为1.67%,体积密度为2.10 g·cm~(-3),抗压强度为123.23 MPa,达到较好的烧结致密状态,试样主要物相是钙钠长石和莫来石.试样内莫来石的形成及玻璃液相的增加促进烧结并在1200 ℃达到致密烧结状态.     

Sb掺杂Li_7La_3Zr_2O_(12)陶瓷的显微结构及离子导电性能研究(英文)

采用传统固相反应法制备了锑掺杂的锆镧酸锂固体电解质陶瓷。对陶瓷的晶体结构、显微结构及元素分布、离子电导率进行了研究。结果表明:少量锑掺杂可明显提高锆镧酸锂固体电解质陶瓷的离子电导率。1160℃烧结的锑掺杂固体电解质中,晶粒表面形成无定型的薄膜。此薄膜抑制了晶粒生长,消除了晶界上的气孔,提高了陶瓷致密度,提高了陶瓷的离子导电率。1160℃烧结得到的Li6.925La3Zr1.925Sb0.075O12陶瓷离子电导率高达3.40×10-4 S/cm。