贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化机制

贝利特-硫铝酸钡钙水泥是一种新型胶凝材料,与贝利特水泥相比,该水泥的水化速度快,凝结时间短,需水量少,耐腐蚀性好.阐述硫铝酸钡钙矿物、贝利特水泥和贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化机制.结果表明:适当增加石膏掺量可使贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化速度加快,增加钙矾石(AFt)在水化早期的形成数量,有利于水泥早期强度的提高;贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化产物与硅酸盐水泥相同,但其钙矾石的含量增多,氢氧化钙的含量降低.该水泥早期水化速率低于硅酸盐水泥水化速率,水化放热量减少.     

硫铝酸钡钙矿物水化过程的研究

硫铝酸钡钙是一种性能优良的水泥新矿物，以该矿物为基础生产了性能优良的含钡硫铝酸盐水泥。本实验采用不同量的Ba^2 取代C4A3S中的Ca^2 ，合成了一系列新型硫铝酸钡钙物。利用XRD、IR、SEM等测试手段，研究了在外掺一定量石膏条件下的水化过程，确定了系统的水化产物主要为AFt、BaSO4和AH3凝胶，得出了含钡硫铝酸盐水泥早强快硬的原因。     

Cr2O3对硫铁铝酸钡钙矿物的合成及性能的影响

采用XRD、SEM-EDS、DTA-TG等测试方法研究Cr2O3对硫铁铝酸钡钙矿物1.75CaO·1.25BaO·2Al2O3·Fe2O3·CaSO4(C2.75B1.25A2F (-S))的合成及性能的影响,并测试水化试样的抗压强度.结果表明,掺入适量的Cr2O3能改善硫铁铝酸钡钙矿物水化试样的抗压强度,Cr2O3的适宜掺量质量分数为0.5%～1%.微量元素Cr的引入,可使硫铁铝酸钡钙矿物形成的温度带宽化及晶粒细化.     

石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及浆体组成的影响

利用前期合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,应用XRD、SEM-EDS等研究了随石膏掺量的改变对新型胶凝材料阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及水化浆体组成的影响.研究结果表明:随石膏掺量增加,水化浆体的水化程度大致趋势是先增加后降低;阿利特-硫铝酸钡钙水泥最佳铝硫比为1.0/1.0,此时硬化浆体在标准稠度加水量下1d、3d和28d龄期的水化程度分别达到48.3%、57.6%和75.3%.XRD及SEM-EDS分析表明在最佳铝硫比1d、3d龄期时水化产物就已大量形成,结构致密.     

矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

研究矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响,当质量分数掺量为10%时,阿利特-硫铝酸钡钙水泥3d、28d的强度分别达到44.5MPa和77.6MPa.采用XRD、SEM等方法研究阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化产物的组成、结构和形貌,并对该水泥的水化机理进行探讨.结果表明:当矿渣掺量质量分数为10%时,促进了该水泥的水化,有利于水泥强度的提高.     

CaF2对阿利特-硫铝酸钡钙水泥合成及性能的影响

用化学纯试剂为原料,研究了CaF2对阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料矿物形成过程及水泥性能的影响。实验设计将具有早强性能的硫铝酸钡钙矿物引入到硅酸盐水泥熟料矿物体系中,并取代其中的C3A矿相。实验表明:适量的CaF2能改善熟料的易烧性,促进f-CaO的吸收和熟料矿物的形成。CaF2质量掺量为0.5%~1%时,有利于提高水泥的早期力学性能。CaF2质量掺量超过1.5%时,生成氟铝酸盐C11A7.CaF2,且不利于C3S和硫铝酸钡钙矿物形成。XRD和SEM-EDS分析表明,在该矿物体系中,含有阿利特、贝利特和少量硫铝酸钡钙矿物。这说明硫铝酸钡钙矿物能够和硅酸盐水泥熟料矿物复合并共存。     

铁相组分对硫铝酸钡钙水泥的影响

以纯化学试剂配料,经 X 射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和强度测试,研究铁相 C6A2F、C4AF、C6AF2和 C2F 对硫铝酸钡钙水泥熟料的煅烧及性能的影响。结果表明：各生料配比试件在 1 350oС 时,熟料矿物形成较好;随铁相中Al 与 Fe 的摩尔比的减小,熟料外观颜色呈浅绿色→ 深绿色→ 黑绿色变化;熟料矿物主要生成菱形十二面体的硫铝酸钡钙和卵粒状的硅酸二钙;铁相能够促进 Ba2 +取代 Ca2 +;主要水化产物为水化硫铝酸钡钙、BaSO4和水化铝酸钙。铁相组分为 C4AF时,其 1 d 和 3 d 抗压强度分别为 73. 2 MPa 和 97. 9 MPa。     

硫铁铝酸钡钙矿物电学性能的研究

研究了硫铁铝酸钡钙系列矿物水化1d、3d和28d水化样的电学性能。在40Hz-50kHz频率范围内，随水化龄期的增加各试样阻抗均下降；且水化时间对硫铁铝酸钡钙矿物相对介电常数的影响很大，表现出不稳定性；在低频40Hz～10kHz之间，介电损耗正切值tanδ无规律，但在10-50kHz之间，tanδ随频率的增加呈下降趋势。硫铁铝酸钡钙矿物的水化相对稳定期较硫铝酸钡钙矿物提前，在水化后期均在Nyquist图谱中出现了Randles型图形。     

微量元素Cr对硫铝酸钡钙的合成及性能的影响

在硫铝酸钡钙矿物体系中引入微量元素Cr，探讨了微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物体系的矿化作用。通过DTA-TG分析研究了其烧成制度及微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物形成机制的影响，同时利用XRD和SEM-EDS对熟料矿物组成及结构进行了分析。结果表明，在硫铝酸钡钙矿物体系中引入适量的矿化剂Cr2O3，可提高该矿物的早期强度。微量元素Cr的引入，可以使硫铝酸钡钙矿物的晶粒细化，晶粒尺寸在1μm左右。Cr2O3的适宜掺量为1．2％。     

磨细钡渣对普通硅酸盐水泥水化历程的影响

测定不同磨细钡渣掺量下水泥-钡渣体系的抗折强度、抗压强度和水化热,结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术,分析磨细钡渣掺量对普通硅酸盐水泥水化历程的影响规律,探讨磨细钡渣资源化利用的技术方案。结果表明:随钡渣掺量的增加,水泥-钡渣浆体强度逐渐下降水化放热推迟,水化温峰消弱;由于稀释作用,钡渣抑制普通硅酸盐水泥1 d水化产物中钙矾石(AFt)和氢氧化钙(CH)的形成;钡渣中引入的大量可溶性SO2-4,使7 d水化产物中出AFt及石膏增加,当掺量质量分数达50%时,出现大量结晶较好的石膏晶体;磨细钡渣不具备较好的一次水化活性,可作为混合材应用于水泥工业。     

高纯超细BaTiO3的合成及其应用性能

在分析Ｂａ＾２＋，ＢｉＯ２＋与草酸混合体系热力学平衡的基础上，提出了将Ｔｉｏ＾２＋与草酸混合，在一定的ｐＨ值时生成钛配阴离子，再与ＢａＣｌ２昨分解反应、直接沉淀出ＢａＴｉＯ３的前驱体－草酸氧钛钡，最终经煅烧得ＢａＴｉＯ３粉体的合成新工艺。     

影响硫酸钡阻垢效果因素实验研究

为了研究硫酸钡阻垢效果的影响因素,实验中采用静态阻垢法对筛选出的ZX–101、TH–1 以及TH–607B 3
种钡（锶）阻垢剂,分别开展了温度、矿化度、Ba2+ 浓度以及SO2-4 浓度对硫酸钡阻垢效果影响实验。实验结果表明：3
种阻垢剂均表现出较好的阻垢性能,能够有效阻止硫酸钡结垢。随着温度与体系矿化度的升高,3 种阻垢剂的阻垢率
呈现出先增加后减小的规律,且阻垢率随阻垢剂浓度的增加而增加。当温度为65 ℃、SO2-4 浓度为0.55 g/L、矿化度
为73 g/L、阻垢剂浓度为0.10 g/L 时,溶液中的Ba2+ 浓度从0.64 g/L 增加到1.28 g/L 的过程中,3 种阻垢剂的阻垢率
逐渐降低,分别从96.55%、97.65%、98.04% 下降为82.80%、87.83%、84.49%。当Ba2+ 浓度为0.8 g/L、阻垢剂浓度为
0.08 g/L、溶液中SO2-4 浓度从0.10 g/L 增加到0.60 g/L 时,3 种阻垢剂的阻垢率分别从90.64%、96.49%、93.57% 增加到
99.79%、99.28%、99.79%,随后开始下降,最终下降为93.72%、91.09%、80.06%。     

Synthesis and optical properties of turquoise- and green-colored brownmillerite- type Ba2In2-x-yMnxAlyO5+x codoped with manganese and aluminum

Brownmillerite-type oxides Ba₂In_2-x-yMn_xAl_yO_5+x (0 ≤ x ≤ 0.6, 0 ≤ y ≤ 0.5) were prepared at 1300°C through solid-state reaction. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the structure symmetry evolved from orthorhombic to cubic with increasing Mn and Al contents. When y was greater than 0.3, peaks associated with small amounts of BaAl₂O₄ and Ba₂InAlO₅ impurities were observed in the XRD patterns. When substituted with a small amount of Mn (x ≤ 0.3), the Ba₂In_2-x-yMn_xAl_yO_5+x samples exhibited an intense turquoise color. The color changed to green and dark-green with increasing Mn concentration. UV–vis absorbance spectra revealed that the color changed only slightly upon Al doping. The valence state of Mn ions in Ba₂In_2-x-yMn_xAl_yO_5+x was confirmed to be +5 on the basis of X-ray photoelectron spectroscopic analysis. According to this analysis, the intense turquoise color of the Ba₂In_2-x-yMn_xAl_yO_5+x samples is rooted in the existence of Mn5+; thus, the introduction of Al does not affect the optical properties of the compounds.     

Synthesis of nonstoichiometric M-type barium ferrite nanobelt by spark plasma sintering method

This study investigated the feasibility of ultrafast crystallization of M-type barium ferrite when the coprecipitation precursors in stoichiometric proportions as BaFe12O19, Fe(OH)3 and BaCO3 nanoparticles, had been heated by spark plasma sintering (SPS) process. The results show that SPS method may realize the ultrafast crystallization of M-type barium ferrite, absolutely prevent the crystallization of intermediate phase α-Fe2O3, and significantly decrease the crystallization temperature of M-type barium ferrite. The sintered samples obtained at 800℃ by sintering the precursors for 10 minutes are a kind of multiphase ferrites composed of major phase M-type barium ferrite and trace amount of BaFe0.24Fe0.76O2.88. It is discovered that M-type barium ferrites in the holes of the sintered samples are in nanobelt microstructure about 100-300 nm in width and several micrometers in length. These M-type barium ferrite nanobelts are non-stoichiometric and may be expressed as BaFe12 xO19 1.5x (-4.77≤x≤6.50). Their composistions suggest completely random Fe-rich or Ba-rich domains.     

PZT掺杂Ba(Cu1/2W1/2)O3的压电陶瓷的性能研究

采用固相合成法制备了(1-xmol％)PZT—xmol％Ba(Cu1／2W1／2)O3三元体系压电陶瓷，研究了三元体系内Ba(Cu1／2W1／2)O3的掺杂比例x对材料的压电性能和介电性能的影响；讨论了Ba^2 、Cu^2 、W^6 离子对PZT压电陶瓷进行改性的作用机理；通过XRD和SEM测试手段，分析了物相组成和微观结构与材料性能的关系，发现合成的PZT材料均为钙钛矿结构，显微分析表明晶粒发育良好，其尺寸大约在3．5μm之间；实验结果表明，配方为0．95PZT-0．05Ba(Cu1／2W1／2)O3压电陶瓷的d33可达605pC／N，材料的机电耦合系数Kp约为0．4，材料机械品质因数均低于100，但相对介电常数εr由544提高到1400。     

在乙醇—水介质中采用硫酸钡沉淀滴定法测定氯化钡中钡的含量

提出了在乙醇—水介质中采用硫酸钡沉淀滴定法测定氯化钡中钡的含量.试样溶解并消除干扰后,在pH2.0~3.0的乙醇—水介质中,以茜素S为指示剂,用Na2SO4标准溶液进行滴定.结果表明,改进后的方法简单、快捷、准确、省时、干扰小;与重量法相比,相对误差小于0.5%,说明该方法的准确度与重量法相当;其相对标准偏差仅为0.20%,说明其重现性好.因此,该方法是一种既便于教学实验,又可满足现场生产要求的快速分析方法.     

硫酸钡结垢动力学瞬态模型研究

注水是维持地层压力及提高原油采收率的最主要开发方式。当注入水与地层水混合后,由于注入水中的SO₄^2-与地层水中的Ba²⁺的化学不相容性,将产生BaSO₄垢,堵塞储层的孔隙与喉道,造成严重的储层损害。为了定量预测硫酸钡结垢量,首先,在Bedrikovetsky经典动力学模型的基础上,详细推导了含扩散项的硫酸钡结垢动力学瞬态模型,对模型有限差分并利用第四和第五阶Runge-Kutta方程求出数值解,避免了国内外已有的模型求解过程中做出岩芯入口端Ba²⁺浓度与SO₄^2-浓度比远小于1的假设,提高了模型的适用性。然后,通过岩芯瞬态驱替实验测定岩芯出口端Ba²⁺的浓度,利用浓度数据反演出模型中的两个重要系数——扩散系数和反应速率常数。最后,研究了低SO₄^2-浓度的注入水驱替不同PV时岩芯中硫酸钡结垢量的分布。结果表明：随着驱替体积增加,岩芯内的硫酸钡结垢量增大;沿岩芯长度方向上的结垢量呈先增大后减小趋势;岩芯内最大结垢量的位置向岩芯中部偏移。     

Gd_2Ba_4CuNbO_y掺杂对单畴GdBCO超导块材性能的影响

本文采用顶部籽晶熔融织构方法(TSMTG),制备出了配比为GdBa2Cu3O7-δ(Gd123):Gd2BaCuO5(Gd211):Gd2Ba4CuNbOy(GdNb2411)=1:(0.4-x):x的系列单畴GdBCO超导块材(其中x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.12,0.14,0.16),并研究了不同GdNb2411掺杂量对样品生长形貌和磁悬浮力的影响.结果表明:在该掺杂范围内,均有可能制备出单畴GdBCO超导块材,且样品的表面生长形貌与掺杂量x密切相关.当x≤0.06mol时,样品上表面光滑平整且四径分明,表现出通常的单畴形貌;当x≥0.08mol时,样品的单畴区域不再光滑和平整,表面出现褶皱,且随着掺杂量的增加,单畴区域越来越小.样品的磁悬浮力测试结果表明:随着掺杂量的增加,其磁悬浮力先增大后减小,当x=0.06mol时,样品的磁悬浮力达到最大25N.实验结果对研究纳米粒子的磁通钉扎作用及进一步提高GdBCO超导块材的性能有重要意义.