钢渣基多孔地质聚合物的制备及吸附性能研究

以钢渣为主要原料,水玻璃为激发剂,H₂O₂为发泡剂,制备多孔地质聚合物材料。采用XRD、FTIR、SEM、BET等对原料及最终试样进行表征,研究钙硅比、激发剂和H₂O₂掺量对该材料性能的影响。将所制备的多孔地质聚合物用作吸附剂,初步考察该材料对Cu²⁺的吸附效果。试验表明:当钙硅比为1.0,水玻璃掺量为20.4%(质量分数),发泡剂掺量为4%(质量分数)时,该材料性能良好,总孔隙率86.4%,抗压强度0.5 MPa,体积密度0.408 g/cm³,体积吸水率56.31%,钢渣使用率65.85%,比表面积与孔容显著提高。吸附结果显示:该材料对Cu²⁺吸附效果良好,去除率可达91.44%,平衡吸附量达到15.239 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型。     

四硼酸钠改性水玻璃制备保温材料及其性能研究

单一水玻璃发泡制备得到的保温材料具有不燃、质轻及导热系数低的优点,但耐水性较差制约了其实际应用。本文利用四硼酸钠改性水玻璃,采用低温烧结的方式制备得到保温材料。通过对该材料化学结构和物理性能的表征及离子浸出试验,研究四硼酸钠对材料性能的影响效果。结果表明:四硼酸钠能够有效降低材料中—OH的数量,并使Si—O结构更加复杂,从而提高材料的耐水性。当四硼酸钠的添加量为1%(质量分数,下同)时,其对材料中钠离子及硅酸根离子浸出的抑制效果最显著,两者的离子浓度分别降低65.33%和45.02%。当四硼酸钠的添加量为3%时,材料的软化系数可提高84.6%,其抗压强度、导热系数和表观密度分别为0.46 MPa、0.046 W/(m·K)和123.1 kg/m³。     

试样宽度对RPU板竖向逆流火蔓延的影响

以2cm厚硬质聚氨酯(RPU)保温板为研究对象,实验研究了试样宽度对竖向逆流燃烧蔓延过程中火焰高度、脉动频率、火焰温度及蔓延速度等特征参量的影响.结果表明,宽度一定时相关特征参量不随时间变化,随着宽度的增加,燃烧程度逐渐加剧,火焰脉动频率先增大后减小,平均火焰高度与火蔓延速度的变化趋势基本一致,均表现为先增大后减小,最终趋于不变,而气相火焰最高温度基本保持不变.     

基于正交实验的抑制竖向材料燃烧参数研究

以竖向可燃材料PMMA 为例,采用FDS 软件研究正交实验设计下的喷淋特征参数（喷淋流量、喷淋角度）对竖向温度场的影响,运用直观分析法、方差分析法、因素指标分析等方法分析影响规律。实验结果表明,喷淋流量的增大和喷淋角度的增大可以有效抑制材料燃烧;增加喷淋流量所造成的抑制效果,大于增加竖直喷淋角度或水平喷淋角度造成的抑制效果。     

高速列车起火车厢位置对火灾发展趋势的影响

运用FDS 软件建立高速列车火灾模型,设置4 种工况分析热释放速率及温度的变化,探究火源所在车厢位置对列车内火势发展的影响。结果表明：起火车厢位于列车前列时,车厢内发生的轰燃现象作用范围大、破坏力强,救援困难;随着起火车厢位置的后移,车内气流抑制轰燃现象的发生并有效稀释车厢内的可燃气体及热量,人员逃生可能性增大。     

硼酸对水玻璃基保温材料性能影响研究

水玻璃基保温材料具有轻质、导热系数低的优点,但其耐水性较差的问题亟待改善。将硼酸作为改性剂加入到水玻璃中,采用中温烧结法制备保温材料,通过对样品微观结构的表征和物理性能的测试,以及耐水性浸出试验,研究硼酸对水玻璃基保温材料性能的影响效果。结果表明,硼酸能够调节材料中Si—O四面体的框架结构,有效降低结构中的羟基数量,并抑制溶液中硅酸根离子和钠离子的浸出,提高材料的软化系数和耐水性能。当硼酸质量添加量为1.00%时,软化系数从改性前的0.519增至0.701,增加了35%。同时,硼酸的加入能够使材料内部孔径分布更加均匀,提高材料的抗压强度,但是材料的导热系数和表观密度也会增加。经0.75%(质量分数)硼酸改性后的保温材料导热系数、表观密度和抗压强度分别为0.052 W/(m·K)、128 kg/m³和0.442 MPa,满足保温材料的性能要求。