非织造材料传输植物营养液性能及其应用

为了研究聚酯纺黏针刺非织造材料和聚酯长丝机织物对植物营养液的传输效果,根据毛细效应原理,利用非织造材料和机织物的芯吸现象,对经不同浓度亲水剂溶液预处理后的聚酯纺黏针刺非织造材料和聚酯长丝机织物的芯吸效果进行研究.试验结果表明:经V(亲水剂)∶V(水)=2∶1 000的亲水剂溶液处理后的聚酯纺黏针刺非织造材料和聚酯长丝机织物的芯吸高度都达到最大,当材料面密度相同时,未轧光聚酯纺黏针刺非织造材料芯吸带液量比聚酯长丝机织物芯吸带液量多15%,而且聚酯纺黏针刺非织造材料对营养液的多次传输效果好.通常植物营养液的pH值为5.5~6.5,试验结果显示纺黏针刺非织造材料在pH值为6的营养液中芯吸高度最大.因此,在pH值为6的营养液中,聚酯纺黏针刺非织造材料作为传输芯材更合适.     

工艺参数对针刺过滤毡孔径及透气的影响

为了探究针刺密度、混合比、热轧工艺对针刺过滤毡孔径及透气性能的影响,以涤纶纤维、ES纤维为原料,设定混合比为30∶70,50∶50,70∶30,通过非织造针刺工艺,制备5种不同针刺密度的针刺过滤毡样品.然后选择涤纶与ES纤维配比为50∶50的10种样品进行热轧处理(热轧温度为170℃)及测试.结果表明,热轧前后样品的平均孔径都随着针刺密度增加呈多项式关系下降,最大孔径都随着针刺密度增加呈指数关系下降;透气性随着针刺密度增加呈多项式关系下降.但在热轧前随着针刺密度的增加,孔径和透气性能降低的幅度都较大,而热轧后随着针刺密度的增加,孔径和透气性降低的幅度都较小;在相同针刺密度下,样品的平均孔径和最大孔径都随着较细纤维比例的增加而减小.     

土工布对砂质土渗透特性影响规律的试验研究

设计了由马氏瓶和渗透仪组成的常水头渗透试验系统,展开了不设置土工布与设置土工布的对照试验,分别研究了土工布放置位置和层数对土体渗透性能的影响规律;土工布上部荷载对土工布自身渗透系数的影响．试验结果表明:土工布可以有效减小土体的渗透系数,增大其临界渗透破坏水头高度,从而提升土体的渗透稳定性．但土工布上部荷载的增加,会导致土工布自身渗透系数的变大．通过对试验数据的处理,发现渗透系数随着土工布位置的增高与土工布层数的增多而减小,临界渗透破坏水头高度随着土工布层数的增多而增大;在设置单层土工布的情况下,土工布放置于土体中间位置处时,临界渗透破坏水头高度达到最大,土体的渗流稳定性最好．使用本文所推导的公式,可以较好地计算土体内土工布设置的埋深与土体渗透系数的对应关系．      

土工布在道路和水利工程中的应用

土工布,又叫土工织物,它是继钢材、水泥之后的第四大建筑材料.我国从80年代开始生产和开发应用土工布,目前生产能力已达2亿平方米,主要品种有:机织土工布、精编土工布、短纤针刺无纺土工布、纺粘法土工布、复令土工膜等.有些厂家还开发出黄麻土工布、加筋无纺土工布、针刺组合非织造土工布、贴布橡胶复合土工布防水板等新产品.有些已申请了国家专利.其中非织造土工布约占70% .这些本品在公路、铁路、水利、海堤中的应用试验结果表明.应用土工布能加速施工进度、提高工程质量、节约原材料和费用.国外从70年代开始广泛应用土工布、而且发展很快,1985年世界土工布总产量为4亿平方米,到1990年已达10亿平方米,年增长率在20%左右.随着土工布的广泛应用,对土工布的功能提出了更高的要求,目前世界各国已相继开发出很多高强度的新品种,如丙纶离散纤维——土混合制品、非织造土工布——格栅复合制品、非织造土工布——其它建筑材料复合制品等,以满足施工要求.     

黏土固结过程中结合水对黏滞系数影响研究

渗透系数作为土的基本力学指标参数是孔隙比和黏滞系数的函数。为了研究黏土中结合水对黏滞系数的影响,开展固结试验得到各级压力下的渗透系数与黏滞系数;并由高速离心机分离试验定量测得结合水量。结果表明固结压力增大,孔隙比减小,滲透系数随之减小,由渗透系数计算公式反算出动力黏滞系数腿固结压力增大而线性增大。压力较小时,结合水量变化较小;自由水減少到一定程度变为结合水排出为主。结合水排出会导致结合水膜厚度变薄,黏滞系数随结合水膜厚度减小而线性增大。所以对于结合水含量较高的黏土,固结压缩过程中存在结合水排出现象,计算渗透系数时需考虑结合水膜变薄导致黏滞系数增大进而对渗透系数产生的影响。     

不同黏粒含量对花岗岩残积土渗透性影响

开展不同黏粒含量对花岗岩残积土渗透性影响的试验研究,揭示花岗岩残积土中黏粒含量对其渗透系数的影响趋势,为花岗岩残积土的工程实践提供理论依据。以广西贵隆高速项目为依托,选取广西宾阳地区典型的花岗岩残积土,加入一定量的黏土,进行标准击实试验,测定不同黏粒含量条件下、标准击实后土样的渗透系数。结果分析表明：花岗岩残积土中的不同黏粒含量对其渗透性影响区别较大,黏粒含量的增加导致了渗透系数的降低;花岗岩残积土的渗透系数随着含水率的增大而逐渐减小;红黏土中的高岭石是影响花岗岩残积土渗透性的主要黏粒成分。     

后整理对丙纶针刺非织造材料表观与孔隙结构的影响

选取3种以不同线密度和配比的丙纶纤维原料制备的针刺非织造布试样进行烧毛和烧毛-轧光整理,并对未整理、烧毛整理和烧毛-轧光整理的试样的表观形态、孔径及透气性进行测试评价.结果表明:丙纶针刺非织造材料的表面经烧毛整理后会有熔融固结点,这种熔融固结点经轧光后会被压平铺展,造成孔隙的堵塞;经烧毛整理的丙纶针刺非织造布的孔径分布会变宽,而经烧毛-轧光整理的丙纶针刺非织造布的孔径分布会变得集中;经烧毛整理后试样的透气量与未整理的相比变化不大,而烧毛-轧光整理后试样的透气量与未整理的相比则下降了15%以上.     

硫酸钠盐渍土渗透特性研究

盐渍土内部水分渗流过程是影响区域生态环境演变、水资源利用以及工程施工、使用安全的重要因素.为预测饱和硫酸钠盐渍土渗透系数曲线,通过修正土水势模型推导了饱和盐渍土渗透系数计算模型,并通过渗透试验验证该计算模型的可靠性;此外,通过室内渗透试验研究了微纳米材料对盐渍土渗透性的影响.结果表明:渗透系数计算模型可较好反映饱和硫酸钠盐渍土渗透系数的变化规律,渗透系数随着含盐量的增加而减小,当含盐量大于2%后变化很小.硫酸钠盐渍土的渗透系数随着纳米二氧化硅的掺量增加而减小,随着纳米碳酸钙的掺量增加先减小后增大,随着相变材料的掺量增加先增大后减小并趋于稳定.     

压强对直流磁控溅射TiN薄膜光学性能的影响

使用直流磁控溅射设备,不同压强下在玻璃衬底上制备了系列TiN薄膜.采用紫外-可见光分光光度仪测试了样品的光学性能,采用四探针法测量了样品的方块电阻.研究了溅射沉积过程中压强对TiN薄膜光学性能的影响.结果表明,随着反应压强的增大,TiN薄膜在可见光区透射率增强,反射率降低;薄膜厚度减小,方块电阻增大,中远红外光区的反射率降低.     

溶液特征对GCL膨胀和渗透特性的影响

利用自由膨胀试验和渗透试验研究了溶液阳离子的离子价、浓度和水化离子半径对GCL(土工织物膨润土垫)中膨润土膨胀特性和GCL渗透性能的影响.试验结果表明溶液的这些特征均对GCL的膨胀性和渗透性有不同程度的影响:膨润土的自由膨胀量随着阳离子离子价和浓度的增大而逐渐减小,而GCL的渗透系数则逐渐增大;1价阳离子溶液的浓度对GCL的膨胀量和渗透系数影响显著,而2价或3价阳离子溶液浓度的影响较小;对于1价阳离子溶液,膨润土的自由膨胀量随着水化离子半径的增大而增大,而GCL渗透系数则随之减小.最后,根据研究结果和相关理论对GCL的膨胀和渗透特性进行了机理分析.     

污泥陶粒工业化生产研究

污泥陶粒的堆积密度和筒压强度随着污泥百分比的增加而降低,随着烧成温度增加而增加。烧成温度对陶粒的筒压强度影响显著,烧成温度达到或者超过陶粒的熔融釉化状态时,温度越高陶粒表面玻化越充分。污泥的比例和陶粒烧成温度是烧制优质陶粒的关键。随着污泥百分比增大,陶粒孔隙率减小,平均孔径增大,连通孔隙率增大,比表面积减小,污泥百分比对陶粒孔隙变化影响显著。     

亲水整理对医用聚丙烯SMS脂肪纯化材料性能的影响

采用亲水剂喷淋-烘焙的方法和正交试验对聚丙烯纺黏-熔喷-纺黏(SMS)非织造脂肪纯化材料表面进行亲水整理,通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测量仪、倒置显微镜等仪器,对亲水整理前后聚丙烯SMS非织造材料的微观形态、化学结构、亲水性能、细胞毒性、纯化效果等进行表征。结果表明:亲水整理工艺中亲水剂质量分数、烘干温度、烘干时间分别为7%、100℃、140s时,整理后的聚丙烯SMS非织造材料的液体穿透时间最短;亲水整理后聚丙烯SMS非织造材料孔径分布更加集中且无细胞毒性;与医用棉纱布过滤法、离心法等相比,采用经亲水整理的聚丙烯SMS非织造材料进行过滤对脂肪的纯化效果最好。     

常压等离子体对聚乳酸非织造材料的改性处理

采用常压氩气介质阻挡放电(DBD)等离子体对聚乳酸(PLA)纺黏非织造材料进行表面改性处理,以提高材料的亲水和染色性能.考察了等离子体处理电压对PLA非织造材料的表面形貌、接触角、芯吸高度、表面化学成分、染色性能以及拉伸断裂强力的影响规律.研究结果表明:经氩气DBD等离子体处理后,PLA非织造材料的表面粗糙度明显增加;随着等离子体处理电压的增加,PLA非织造材料的接触角先减小后增加,当处理电压为200 V时,接触角达到最小值,此时材料的芯吸和染色性能的提高最显著.     

不同级配砂砾石介质渗透系数的试验研究

以黄河中游段河床自然堆积砂砾石体为研究对象,通过室内同容重不同级配混合体的系统渗流试验,探讨了大、中、小粒径组不同级配条件下渗透系数的变化特性,量化了分别反映大、中、小粒径组的特征粒径指标,建立了渗透系数与特征粒径指标之间的关系模型。研究结果表明:在大粒径砂砾石含量不变的情况下,渗透系数随着小粒径含量的增大而减小,与有效粒径d10呈密切的二次多项式相关关系;在中等粒径砂砾石含量不变的情况下,渗透系数随着大粒径含量的减小而减小,与不均匀系数cu呈对数相关关系;在小粒径砂砾石含量不变的情况下,渗透系数随着大粒径含量的减小而减小,与限制粒径d60也呈很密切的二次多项式相关关系。     

应用于无土栽培营养液传导基质的纺黏非织造布性能探讨

模拟聚酯(PET)纺黏非织造布作为无土栽培营养液传导基质材料的使用环境,对不同类型PET纺黏非织造布的厚度、干湿强力、芯吸高度、含液率、芯吸速率进行测试,探讨其使用的可行性,为其应用在无土栽培基质中提供参考.研究结果表明:轧光PET纺黏非织造布试样纵向强力最大,湿态下强力略有下降;不同压力下试样的厚度会有一定的变化,且湿态下厚度较小;亲水剂体积分数对试样接触角影响不大;施加压力下轧光试样纵向芯吸高度最大,含液率则未轧光试样纵向最大;不同试样的分段含液率衰减不同,施压下轧光纵向分段含液率衰减最慢.实际应用无土栽培营养液传导基质时,优先选择非织造布纵向排列使用.     

砂土中黏粒含量对渗透性的影响

边坡滑动、地基液化等灾害现场土体中都含有一定含量的黏粒,且黏粒对砂土液化影响显著,因此研究不同黏粒对砂土力学特性的影响具有重要的工程意义。通过常水头渗透与变水头渗透试验,测定了纯砂及掺入不同黏粒后砂土的渗透系数。探讨了干密度、孔隙比与渗透系数之间的关系,分析了不同种类黏粒的砂粒间孔隙比对砂土渗透系数的影响。结果表明:黏粒含量越大,砂样的渗透系数越小;膨润土较高岭土对砂土渗透系数的影响更为显著;含黏粒的砂土砂粒间孔隙比随着黏粒含量的增加而增大。     

合成条件对硅基介孔分子筛结构的影响

采用水热法制备硅基介孔分子筛材料,较系统地考察了合成条件对其结构的影响,并利用N2吸附、透射电镜(TEM)等手段进行了表征.研究发现,随着晶化温度的升高,硅基介孔分子筛材料的平均孔径在逐渐增大,而比表面先增大后减小,100℃晶化时比表面最大(905.60 m2/g);随着晶化时间的延长,样品的平均孔径先增大后减小,比表面却正好相反,晶化1 d时比表面是905.60 m2/g,晶化3 d时比表面降为788.91m2/g;随着焙烧温度的升高比表面和孔径均减小,表明高温下焙烧易导致介孔结构的塌陷.     

高压下黄铜矿CuInS2的电子结构、弹性参数、热学和电学性质的第一性研究

采用第一性原理方法,研究了高压下黄铜矿半导体CuInS2的电子结构、弹性参数、热学和电学性质.研究结果表明CuInS2是直接能隙半导体,其能隙值随着压强的增大而增大,能隙随压强变化的一阶系数值为54.31 meV/GPa;其弹性参数满足高压下的机械稳定性的条件,并且材料的韧性随着压强的增加而增强. 基于弹性参数计算了体系的德拜温度和最小热导率,德拜温度随着压强的增大而逐渐减小,而最小热导率随着压强的增加而增大. 通过对塞贝克系数和功率因子比弛豫时间的研究,发现增加压强和调节载流子的浓度可以改善CuInS2的电学性能.     

渗流影响下尾矿库动力反应的数值模拟研究

以金堆城栗西尾矿库为工程实例,采用数值模拟手段,研究了不同渗透系数下尾矿库加速度、应力、位移及液化区域的动力反应。结果表明:随着渗透系数的增大,加速度反应减小;耦合渗流后较耦合前的垂向有效应力明显减小,而耦合后两种渗透系数下的差别较小;剪应力在耦合渗流后增大,但耦合后渗透系数的变化对剪应力的影响很小;耦合前后坝体的垂向位移场发生了一定变化,耦合前坝体内的垂向位移以正位移为主,而耦合后很多地方变为负位移,且耦合后随着渗透系数的增大,位移也有所增大;液化区在耦合渗流后明显增大,而且随着渗透系数的增加,液化区域有所扩大。     

泡沫铜内空气流动特性的研究

泡沫铜内流体动力学特性对其换热性能影响非常重要。为充分利用泡沫铜的换热性能,通过实验研究了泡沫铜的孔隙率、孔密度对空气流过泡沫铜的压降、渗透系数、惯性系数、雷诺数的影响,以及雷诺数和摩擦系数之间的关系。实验结果表明压降是随着泡沫铜的孔密度的增大而增大,随着孔隙率的增大而减小;渗透系数是随着泡沫铜的孔密度增大而减小,随着孔隙率增大而增大;惯性系数则是随着泡沫铜的孔密度增大而减小,孔隙率的变化对惯性系数则影响较小;而雷诺数约为15~20以下时,摩擦系数是随雷诺数增大而增大。