免烘干脱水污泥制备陶粒的试验研究

采用未经烘干的脱水污泥与粘土,利用粘土良好的吸水性,将污泥放置于粘土中捣制并混合制备陶粒,减少了脱水污泥在与粘土混合前需要单独对污泥进行烘干这一步骤.试验表明:经过优化后的陶粒制备方法可以生产出性能优异的轻质陶粒.随着烧焙温度的增加,陶粒的堆积密度减小、吸水率增大、单颗抗压强度减小;随着污泥掺量的增加,陶粒的堆积密度增大,单颗抗压强度亦会增强.     

城市污泥制砖的试验研究

污泥制砖可达到城市污泥处置减量化、资源化利用的目的。采用污泥和粘土作为原料烧制砖体,研究了烧结时间、烧结温度和污泥掺量对污泥粘土砖性能的影响。结果表明,污泥掺量5%、烧结时间6h、烧结温度1000℃时,烧制的污泥粘土砖抗压强度最大;烧成质量减少分数随着烧结时间、烧结温度、污泥掺量的增加而增加;烧成密度随着烧结时间、烧成温度的增加而增加,随着污泥掺量的增加而减少。     

城市垃圾制备陶粒配方及焙烧条件优化分析

以城市有机生活垃圾为原料,采用三叶回转窑烧制成陶粒,是一种有效的垃圾资源化处置方式。试验研究了以垃圾、黏土和粉煤灰为原料烧制陶粒的最佳原材料配比和最优焙烧条件,结果表明,1)烧制陶粒的最佳原材料配比(干混合比):垃圾15.38%,黏土14.85%,粉煤灰69.77%;2)最优焙烧条件:窑预热温度500℃,烧成温度1190℃,烧成温度保持时间4min。以最优试验方案制得的陶粒堆积密度为605kg/m3,筒压强度为3.0Mpa,吸水率为11.0%,软化系数为0.93,满足GB/T17431.1—1998规定的普通轻集料700级的技术要求;陶粒浸出毒性实验表明浸出液中各项重金属含量均远低于GB/T5085.3—2007规定的浓度限值,具有环境安全性。     

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.     

二氧化碳水二元混合流体的分子动力学模拟研究

对二氧化碳、水的二元混合流体进行分子动力学模拟,研究了温度、压强、浓度条件变化对二氧化碳水二元混合流体性质的影响．所得计算结果与实验值符合得非常好．分析结果得出,混合物中水的自扩散系数与二氧化碳的自扩散系数随压强增大而减小,混合物中水的径向分布函数受温度、压强的影响较二氧化碳显著,水中的H与二氧化碳中的O形成的氢键作用力随温度增加而增强,随水的浓度增加而减弱．     

液气双相系统的转变和范得瓦尔方程

把一定量的水装在一园筒内,园筒上有一个活塞,推动活塞可以改变体积,在达到平衡后,园筒内有水蒸汽,有液态的水。现在我们推动活塞,增大双相系统的体积,而保持其温度T不变。设体积改变十分缓慢,足够让平衡的建立跟得上体积的改变。实验发现当液相的水还没有完全转变为水蒸汽时,水蒸汽的压强将保持为平衡压强(T)不变。压强和体积的关系,在P-V图上就用一条水平直线来表示。当体积一直缓慢增大,则水就继续转变为气相(在P-V图上用N点表示)此后如再增加体积,气相压强才随着减小,此时压强随体积变化的情形与理想气体相似。     

刚玉对陶瓷地砖釉面耐磨性能影响的研究

在釉料中引入一定量的刚玉晶体可以明显提高其釉面耐磨性能,而且比引入普通氧化铝效果显著.引入刚玉对釉面烧成温度影响很小,但刚玉在釉料中引入的量过多会使总孔隙率和闭孔孔隙率增大,一般引入8%～10%的刚玉晶体效果最为显著,不会增加釉层的孔隙率,而且可以明显提高釉面的耐磨性能.     

利用城市给水厂污泥制备陶粒及其吸附去除水中Cr~(6+)的研究

以城市给水厂污泥为主要原料,辅以膨润土制备污泥陶粒,利用污泥陶粒吸附去除水中的Cr~(6+),研究了溶液pH值、溶液中Cr~(6+)初始浓度以及反应温度对吸附过程的影响.结果表明,当溶液pH值为4.5时吸附去除效果最佳;吸附量随初始浓度增加以及反应温度的升高而增大;吸附过程符合拟二级动力学模型;Langmuir等温吸附模型能够很好地描述等温吸附过程.     

LC40硼泥陶粒混凝土正交试验研究

目的研究每立方米混凝土中胶凝材料总质量、粉煤灰占胶凝材料的质量比、砂占混凝土质量的百分比对硼泥陶粒混凝土抗压强度和干表观密度的影响,并确定LC40硼泥陶粒混凝土的最佳配合比.方法采用L9(34)正交,每立方米混凝土中胶凝材料总质量分别取440 kg、480 kg、520 kg;粉煤灰占胶凝材料的质量比取0%、5%、10%;砂占混凝土质量的百分比取35%、40%、45%.用干拌法,制作150 mm×150 mm×150 mm标准立方体试块,标准养护7 d、28 d后进行抗压强度试验,再根据试验结果进行最佳配合比的验证试验.结果随着胶凝材料的增加,硼泥陶粒混凝土的抗压强度增大,干密度增大;随着粉煤灰占胶凝材料的质量比的增加,硼泥陶粒混凝土的抗压强度减小,干密度稍有减小,混凝土的流动性变好;砂占混凝土质量的百分比对硼泥陶粒混凝土的抗压强度影响不大,但砂占混凝土质量的百分比增加,干表观密度增大.结论配制LC40硼泥陶粒混凝土的理想配合比为:每立方米混凝土中胶凝材料总质量控制在480~520 kg,粉煤灰占胶凝材料的质量比为0~5%,砂占混凝土质量的百分比为40%比较合适.     

高压下3C SiC的电子结构、弹性与热力学性质

运用密度泛函理论的超软赝势平面波方法对3C SiC晶体结构进行了几何优化,得到与实验值相符的晶格参数,在压强为0～100GPa范围内对3C SiC的电子结构与弹性进行了计算,结果表明晶体结构是稳定的,且带隙随着压强的增大而减小。然后利用准谐德拜模型研究了3C SiC在温度为0～2100K、压强为0～100GPa范围内的热力学性质,结果表明其等容热容、热膨胀系数及熵函数都随温度的升高而增大,随压强的增大而减小,而德拜温度随温度的升高而减小,随压强的增大而增大。     

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。     

影响再生骨料透水性混凝土性能各因素的实验分析

试验研究了再生粗骨料的粒径、水灰比、骨灰比和砂率四种因素对再生骨料透水性混凝土的抗压强度、有效孔隙率和透水系数三种性能指标的影响规律.结果表明：抗压强度随着骨料的粒径、水灰比和砂率的增加而增大,随着骨灰比的增大而降低;有效孔隙率随着骨灰比的增大而增大,随着粒径、砂率的增大而减小,随着水灰比的逐渐增大呈现先上升后下降的趋势;各因素对透水系数的影响与对有效孔隙率的影响规律是一样的.     

由化工脱水污泥烧制陶粒

以综合化工污泥、膨润土和造孔剂为原料,制成粒径为3～6mm水处理用的生料球,经烘干、预热、焙烧等工艺过程,进行了陶粒填料的合成研究. 采用正交试验进行陶粒的制备,测定了所制备陶粒的堆积密度、表观密度、比表面积、筒压强度和磨损率等性能,分析了造孔剂掺量、污泥与膨润土配比、预热时间、预热温度及烧结温度等不同因素对陶粒主要性能的影响. 根据作为水处理填料的材料应遵循的原则和对陶粒各性能分析的结果,确定了烧制污泥陶粒的最佳工艺参数:造孔剂掺量5%、污泥与膨润土比例4∶6、预热时间30min、预热温度400℃、烧结温度1140℃. 扫描电镜照片揭示了陶粒表面和内部孔隙特征及不同烧结温度下陶粒内部孔隙的变化特征.     

麦秸纤维多孔陶粒混凝土基本物理性能的试验研究

根据填充理论,以目标孔隙率为主要设计指标,确定了麦秸纤维多孔陶粒混凝土的配合比.在水灰比为0.3,不同纤维掺量、目标孔隙率和骨料粒径情况下,测定了多孔陶粒混凝土的28 d抗压强度、干密度、实测孔隙率、绝干和饱水状态下的导热系数,得出在陶粒粒径为10～20 mm时,28 d抗压强度范围为0.595～3.579 MPa,干密度范围为613～886 kg·m~(-3),实测孔隙率范围为36.5%～52.4%;采用5～10 mm陶粒时28 d抗压强度增大显著,而干密度、实测孔隙率和导热系数有所减小.     

建筑陶瓷成型与烧成过程导热性能的研究

研究了彩釉砖成型与烧成过程中导热系数的变化。实验结果表明，在一定的工艺条件下，对于化学组成近似的彩釉砖坯体，其室温时导热系数随着成型压力和含湿量的增加而非线性地增大；在其烧成过程中导热系数随着温度的升高和气孔率的降低而增大，却随着玻璃相量的增加而减小；在烧结温度范围内随着气孔率出现最小值时，导热系数出现最大值。据此，导热性能的测试方法可作为优化烧成制度的一种新的实验手段。     

高炉炉渣复合陶粒吸附水溶液中Ni2 的影响因素研究

以高炉炉渣、污泥和黏土为原料制作复合陶粒,探索了吸附时间等不同单因素对陶粒吸附Ni2 的影响,同时进行了正交实验。结果表明,随着吸附时间和pH值增大,不同温度陶粒吸附量与吸附率变化趋势相同,在110min、900℃、pH=7时分别达到最大;随着陶粒投加质量和溶液初始浓度增加,陶粒吸附量与吸附率变化趋势相反,两者均在900℃时达到最大;正交实验指标为吸附量和吸附率时,两者指标影响因素主次关系不同且最佳水平组合差别很小。     

煤矸石陶粒混凝土微观孔结构特征及抗压强度

为了研究煤矸石陶粒对混凝土微观孔结构特征和抗压强度的影响,基于低场核磁共振(NMR)技术,对煤矸石陶粒体积取代率(0%,20%,40%,60%)的混凝土进行试验,测定煤矸石陶粒混凝土T2弛豫时间谱,进而转化为孔径分布曲线,并计算煤矸石陶粒混凝土孔隙率、最可几孔径和孔级占比等微观孔结构特征,同时通过力学性能试验测试不同取代率煤矸石陶粒混凝土的抗压强度。研究结果表明:煤矸石陶粒掺入混凝土后具有细化孔隙的作用,随着煤矸石陶粒取代率的增加,孔隙率先增大后有所减小,且无害孔占比和少害孔占比增多,有害孔占比和多害孔占比减少,最可几孔径减小,能够有效改善混凝土的微观孔结构特征。此外,随着煤矸石陶粒取代率增大,试件的抗压强度先变小,再由小变大,最后再变小,其中取代率40%时,其抗压强度最优。通过对煤矸石陶粒混凝土孔结构特征的测试,为分析煤矸石陶粒混凝土的耐久性能提供了一定的微观基础。     

硝酸钠对改善赤泥陶粒性能的影响

通过对赤泥化学组成、矿物组成和热稳定性分析,进行了以赤泥中方解石本身为发泡剂及外加硝酸钠为发泡剂制备陶粒的研究,并利用X射线衍射和扫描电镜对所得陶粒的组成和内部结构进行了分析.结果表明:在赤泥、废玻璃和膨润土质量比74∶15∶11时,利用赤泥中的方解石可制得容重、吸水率和筒压强度分别为1.43 g.cm-3、1.23%和22.14 MPa的陶粒.外加NaNO3发泡剂能明显降低陶粒的容重.在赤泥、废玻璃、膨润土和NaNO3质量比70.0∶14.2∶10.2∶5.6时,可制得容重、吸水率和筒压强度分别为1.28 g.cm-3、1.54%和12.03 MPa的陶粒.陶粒中晶体矿物主要为钙黄长石,而赤泥中主要晶体矿物为方解石.陶粒中气孔以封闭气孔为主,NaNO3为发泡剂时所得陶粒的气孔率较利用赤泥自身方解石为发泡剂时高,气孔均匀性也较好.     

高压下ZrB_2的结构和热力学性质的第一性原理计算

利用平面波赝势密度泛函理论计算了ZrB2的基本参数,包括晶格常数、体弹模量、体弹模量对压强的一阶导数,同时通过准谐德拜模型研究了ZrB2热力学性质,给出了不同压强和不同温度下的热容和德拜温度的计算值,发现热容随着压强增加而减小,德拜温度随压强增加而增加.     

烧结制度对煤矸石陶粒物理性能的影响

以煤矸石为主要原料,采用不同预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间进行试验,研究烧结制度对煤矸石陶粒表观密度和吸水率的影响,从而确定适宜的烧结制度,制备性能优异的高性能轻骨料。试验表明烧结制度对陶粒的性能影响较大,合理的烧成制度为预热温度400℃、预热时间20min,烧成温度1100℃、烧成时间20min。