矿渣对复合胶凝材料硬化浆体微观结构的影响

利用XRD和SEM对掺矿渣复合胶凝材料硬化浆体微观结构进行了研究,结果显示:矿渣的掺入使胶凝材料中水泥的质量分数下降,矿渣反应消耗部分Ca(OH)2,导致硬化浆体中Ca(OH)2的含量降低,2 a龄期时掺70%矿渣样品中仍有Ca(OH)2存在。矿渣掺入后,硬化浆体的早期微观结构会较为疏松,随着养护龄期的延长,大量低Ca/Si的C-S-H凝胶生成,使复合胶凝材料硬化浆体逐渐致密,且凝胶中含Al较多。     

水泥-矿渣复合胶凝材料的水化C-S-H凝胶的长龄期特征

研究了掺50%矿渣的水泥-矿渣复合胶凝材料3 a龄期的硬化浆体C-S-H凝胶特性,结果显示:3 a龄期时矿渣反应程度为68.3%,大部分小颗粒矿渣已反应,但许多大颗粒矿渣几乎未反应;长龄期时浆体中Ca(OH)2没有消耗殆尽,从SEM图像中可以发现Ca(OH)2大量存在;水泥-矿渣复合胶凝材料体系3 a龄期的C-S-H凝胶的Ca/Si比、(Al+Mg)/Si比均值分别为1.88和0.60,相较于水泥生成的C-S-H凝胶,水泥-矿渣复合胶凝体系的C-S-H凝胶Ca/Si比较低,且含有大量Al。但Ca/Si比明显高于水泥-粉煤灰复合胶凝材料生成的C-S-H凝胶。     

大掺量粉煤灰混凝土长龄期的微观结构

对深圳平安金融中心2年龄期大掺量粉煤灰混凝土基础底板钻芯取样试件进行了强度、渗透性、碳化深度测试,并通过扫描电镜观察了试件中硬化浆体的微观结构。结果显示:大掺量粉煤灰混凝土长龄期力学性能和耐久性能优异;复合胶凝材料硬化浆体密实,骨料与浆体之间结合紧密;粉煤灰反应程度较高,体系中Ca(OH)2含量较低,硬化浆体中生成大量低Ca/Si的C-S-H凝胶。     

蒸养条件下水泥-磷渣复合胶凝材料的水化产物的长龄期特征

本文通过X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)研究了蒸养条件下水泥-磷渣复合胶凝材料一年龄期的水化产物的特征.结果表明:含磷渣的复合胶凝材料并未产生不同于水泥的晶态水化产物,但促进了钙矾石(AFt)向单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的转化;1年龄期时,经80℃蒸养的水泥-磷渣复合胶凝材料的硬化浆体中仍能明显观察到未反应的磷渣颗粒;磷渣的火山灰反应消耗了一部分Ca(OH)2,磷渣颗粒与周围结构中的Ca(OH)2及C-S-H凝胶粘结紧密;水泥-磷渣复合胶凝材料水化产生的C-S-H凝胶的Ca/Si比低于纯水泥水化产生的C-S-H凝胶.     

大掺量矿渣复合胶凝材料的硬化浆体形貌特征

通过扫描电镜观察了大掺量矿渣复合胶凝材料在不同水化龄期的硬化浆体形貌,并与水泥硬化浆体形貌进行对比,研究了矿渣在复合胶凝材料中的水化性能与硬化浆体形貌特征的关系.结果显示:大掺量矿渣复合胶凝材料水化早期的浆体结构比水泥浆体结构疏松,28天的浆体结构比水泥浆体结构致密.水化早期,矿渣颗粒被水泥水化产物包裹,与水泥浆体界面薄弱;水化后期,矿渣颗粒的水化产物与水泥水化产物紧密结合,颗粒与水泥浆体的界面牢固.     

复合胶凝材料水化过程的ESEM观察

利用环境扫描电镜(ESEM)和X射线衍射分析(XRD)研究了由硅酸盐水泥、粉煤灰和膨胀剂组成的复合胶凝材料的水化产物形貌和硬化浆体结构。复合胶凝材料水化初期有过渡产物钾石膏片状晶体生成,CSH凝胶为约1μm长的晶须,而钙矾石则以六方片状晶核形式存在。在粉煤灰颗粒表面有通过溶解-结晶机制生成的水化产物。在水化后期,CSH成为无特征形貌的致密浆体,其中分布有充分发育的棒状钙矾石晶体。粉煤灰颗粒由表面生成的水化产物与周围的浆体紧密结合成为一个整体。     

养护高温对复合胶凝材料水化性能的影响

养护温度对胶凝材料的水化速度和硬化浆体结构有重大影响。本文重点对比研究在常温（20℃）以及高温（65℃）下养护的不同组成的胶凝材料水化性能和硬化浆体的显微结构。原材料采用北京兴发水泥有限公司生产的混凝土外加剂性能检测用基准水泥与内蒙古元宝山一级粉煤灰。试验组C为纯水泥净浆试样，F1为粉煤灰掺量为25％的净浆试样，水胶比（w／b）均采用0.4。     

超细矿渣对低品质水泥性能的改善效果

在低品质水泥中掺15%或25%超细矿渣组成复合胶凝材料,将用该复合胶凝材料配制的混凝土与用普通水泥配制的混凝土进行性能对比研究。结果显示:超细矿渣能够明显改善低品质水泥的性能,且超细矿渣掺量越大,性能改善效果越明显;用复合胶凝材料配制的混凝土的强度、抗氯离子渗透性和抗碳化性能达到或超过用普通水泥配制的混凝土。掺超细矿渣的复合胶凝体系硬化浆体的后期微结构非常致密,超细矿渣所起的化学作用明显。     

长龄期尾矿/矿渣复合碱激发胶凝材料的典型微观形貌

采用扫描电镜观察了由煅烧铝土矿选尾矿(含约25%粉煤灰)、矿渣制备的复合碱胶凝材料在6年龄期内的微观形貌变化,并研究了6年龄期试样中结晶体沉积、粉煤灰颗粒形态等典型形貌特征.结果表明,该胶凝材料具有常见的多孔凝胶典型形貌,且随着龄期的延长而逐渐致密;6年龄期试样因碳化而明显可见碳酸钙晶体沉积于数百微米的大孔和大颗粒粉煤灰空腔中,并观察到高活性的粉煤灰玻璃微珠因碱侵蚀而形成的壳层、被凝胶包裹的低活性多孔玻璃质粉煤灰颗粒及惰性富铁粉煤灰微珠.     

早期高温强碱环境下转炉钢渣的长龄期水化特性

使用具有微弱自身水硬性的转炉钢渣制备了"无熟料"胶凝材料,改变早期水化环境,并通过压汞法和扫描电子显微镜测试了长龄期(10年)后钢渣体系硬化浆体的孔结构和微观形貌,研究了早期高温强碱环境对于钢渣长龄期水化的影响.结果显示:早期高温强碱环境对钢渣体系的后期孔结构产生不利影响;早期高温强碱环境并不影响凝胶产物的种类,产物都...     

高温诱致水泥浆体微观结构劣化现象的研究

通过扫描电镜观测及压汞试验等微观测试手段,对高温下水泥浆体微观结构劣化进行试验研究。研究表明：随着温度不断升高,水泥浆体表面热开裂由表及里不断延伸、发展,水泥水化产物持续分解,使得水泥浆体内部孔不断粗化,微观结构劣化越来越严重,承载能力持续下降。水泥浆体微观结构劣化从50℃开始萌芽,300℃以后劣化加剧,500℃是水泥浆体的极限承载温度。在温度影响下水泥浆体内部发生的一系列物理化学变化是导致水泥基材料微观结构劣化的本质原因,300℃以后硅酸钙凝胶的持续分解、胶结能力的不断下降以及氢氧化钙的高温分解等化学劣化作用是导致水泥浆体劣化加剧的主要原因,其中硅酸钙凝胶的分解是关键因素。高温对氢氧化钙的劣化影响在300℃就已经开始。     

燃煤飞灰中磁珠的显微结构特征观察

利用X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电镜-X射线能谱分析仪（FSEM-EDS）对燃煤电厂飞灰以及飞灰中磁珠的矿物组成和微观形貌特征进行了系统地观察.结果表明,飞灰主要由莫来石、石英、赤铁矿、伊利石和玻璃相等组成,飞灰中磁珠所含矿物以赤铁矿为主,磁铁矿次之,少量磁赤铁矿和镁铁矿.根据磁珠的显微结构特征可将磁珠分成七种类型：片状磁珠、枝状磁珠、粒状磁珠、光面磁珠、子母磁珠、多孔磁珠和熔滴状磁珠.不同类型的磁珠形成机理不同,片状磁珠是外在矿物直接氧化而成;光面磁珠、子母磁珠、多孔磁珠和熔滴状磁珠是内在矿物（含铁矿物和粘土矿物）的氧化产物聚结而成;枝状磁珠和粒状磁珠是内在含铁矿物与外在含铁矿物的氧化产物结合形成的.为合理预测煤燃烧过程中锅炉结渣提供科学依据.     

燃煤飞灰的显微颗粒类型与显微结构特征

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对不同燃煤煤种和锅炉类型电厂飞灰进行观察研究,建立了燃煤飞灰微颗粒的系统分类方案,并揭示出各类颗粒的显微结构特征,首先根据物质成分将飞灰分出硅铝质,铁质,钙质和炭粒4个组,然后根据微观形貌和内部结构分出16种显微颗粒类型。研究发现空心微珠和子母珠是飞灰中普遍存在的显微颗粒类型,不仅广泛分布于不同粒级的硅铝质颗粒中,而且常见于钙质和铁质颗粒中,发现并命名了多孔微珠这一新的显微颗粒类型;在多种颗粒中广泛分布的次级细小灰球的发现,为飞灰显微结构的成因研究提供了科学依据。     

激光诱导击穿光谱的飞灰碳含量定量分析方法

燃煤飞灰碳含量是影响锅炉工作效率的重要特性指标之一,文中开展激光诱导击穿光谱技术（LIBS）实现飞灰未燃碳的定量分析方法研究,为LIBS应用于飞灰含碳量的快速/在线检测奠定基础。根据所探测的LIBS特征光谱,将线性和非线性化学计量学方法,包括多元线性回归（MLR）和偏最小二乘回归（PLSR）线性分析分析方法,以及非线性的极限学习机（ELM）和支持向量机回归（SVR）模型应用于飞灰未燃碳的预测分析中,结合交叉验证法对模型进行验证。对比线性和非线性模型的结果可以看出,非线性模型的预测结果明显优于线性模型,其中采用基于K-CV参数优化的非线性SVR模型具有比较理想的分析结果,有助于提高飞灰碳含量分析的精确度和准确度,采用三折叠交叉验证法对模型进行验证,得到模型的决定系数R2均为0.99,相对偏差的平均值ARD分别为1.54%、3.45%、3.51%,相对标准误差RSD的平均值分别为7.53%、2.89%、7.18%。     

Processing and Characterization of Nanosilver Pastes for Die-Attaching SiC Devices

Screen/stencil-printable nanosilver pastes were processed and characterized for die-attaching SiC devices. The nanosilver pastes were made by mixing silver particles in diameter with an organic binder vehicle. For the die-attachment, the nanosilver pastes were printed onto silver-coated or gold-coated direct-bond-copper (DBC) substrates. After die-attaching the SiC devices, the assemblies were heated to 300 with a 40-min dwell time to develop bonding up to 40 MPa on the silver-coated substrates, which was comparable to that of the Pb37Sn63 solder die-attachment. Scanning acoustic microscopy (SAM) of the sintered silver die-attachment did not reveal any detectable voids, while scanning electron microscopy (SEM) showed the presence of uniformly distributed microscale pores. Because of the porous microstructure of the sintered silver and its low apparent elastic modulus, it could help relieve thermomechanical stresses in the die-attachment assembly. Finally, since silver die-attachment is almost pure in constituent (>99%), the die-attachment could enable packaging of wide bandgap semiconductors devices, such as SiC or GaN, for high-temperature operation.