硅铝质掺合料对含石灰石组分水泥基材料硫酸盐侵蚀的影响

通过腐蚀试验后试件的外观形貌和强度变化、腐蚀物相分析,研究较低环境温度下硅铝质掺合料对含石灰石组分水泥基材料硫酸盐侵蚀的影响。结果表明：随着硅铝质掺合料掺量的增加,含石灰石粉硅酸盐水泥试件外观完整性明显提高,强度损失率逐渐降低;当硅铝质组分掺量为15%、30%时,矿粉对含石灰石组分水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的改善作用明显优于相同掺量的粉煤灰;硅铝质组分能够延缓较低环境温度下含石灰石粉硅酸盐水泥的硫酸盐侵蚀,抑制腐蚀物相碳硫硅钙石的生成。     

电脉冲下矿物掺合料对砂浆硫酸盐侵蚀的影响

通过对掺与不掺矿物掺合料的水泥砂浆分别在电脉冲和浸泡条件下进行外观和强度比较,研究了电脉冲作用下矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的影响,并利用扫描电镜和能谱仪对试件内部进行了微观结构分析.试验结果表明:电脉冲加速了外部SO_4~(2-)向砂浆内部迁移,SO_4~(2-)与水泥水化产物反应生成大量钙矾石,使得试件短时间内出现明显的开裂、脱落以及强度损失;矿物掺合料改善了砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,掺量越高改善效果越明显,然而在电脉冲作用下掺矿物掺合料的砂浆仍受到明显的硫酸盐侵蚀.可见,电脉冲加速了硫酸盐侵蚀,这为快速评价水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能提供了新的思路.     

石灰石粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀破坏的定量分析

为了研究石灰石粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀性的影响,将掺0％,16％和30％石灰石粉的试件在温度5℃、质量分数10％的MgSO4溶液中养护,然后对不同龄期试件进行力学性能测试,并对侵蚀产物进行X射线衍射、拉曼光谱定性分析及Rietveld方法定量分析.结果表明:在温度5℃、10％ MgSO4溶液侵蚀环境下,纯水泥试件侵蚀产物中碳硫硅钙石占0.99％,掺16％和30％石灰石粉水泥试件中碳硫硅钙石分别占7.54％和12.68％,且随着石灰石粉掺量的增加碳硫硅钙石的生成量随之增多,发生碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀破坏的可能性增大.     

掺铜渣水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能

本试验通过改变铜渣比表面积和激发剂用量并以10%、20%、30%的掺量掺入硅酸盐水泥制成水泥胶砂试件,在硫酸盐溶液中侵蚀一定龄期,研究不同性状的铜渣水泥试件抗蚀性能的变化规律。同时利用XRD衍射试验对试件侵蚀产物进行分析。试验结果表明:铜渣活性被激发后,与水泥水化产物Ca(OH)2发生化学反应,生成的水化硅酸钙可提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能;而激发剂Na_2SO_4的引入,可直接增加水泥基内部的硫酸根离子的浓度,对水泥基的抗硫酸盐性能有不利影响。     

掺有铜渣的水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能

本试验通过改变铜渣比表面积和激发剂用量并以10%、20%、30%的掺量掺入硅酸盐水泥制成水泥胶砂试件,在硫酸盐溶液中侵蚀一定龄期,研究不同性状的铜渣水泥试件抗蚀性能的变化规律。同时利用XRD衍射试验对试件侵蚀产物进行分析。试验结果表明:铜渣活性被激发后,与水泥水化产物Ca(OH)2发生化学反应,生成的水化硅酸钙可提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能;而激发剂Na_2SO_4的引入,可直接增加水泥基内部的硫酸根离子的浓度,对水泥基的抗硫酸盐性能有不利影响。     

水泥-石灰石粉胶凝材料在硫酸盐侵蚀下的破坏机理

采用5%硫酸钠溶液,对水泥-石灰石粉胶砂试件进行长期浸泡腐蚀试验,测试试件强度,并对试件进行XRD分析和SEM观察.研究结果表明:在硫酸盐侵蚀下,试件劣化是因产生石膏而不是钙矾石造成的;侵蚀反应还造成水化产物碳铝酸钙分解,促使试件腐蚀破坏;水泥-石灰石粉胶凝材料的破坏主要是由石青膨胀和水化产物分解共同造成的;在硫酸盐腐蚀环境中,不宜采用石灰石粉作混合材的复合水泥以及用石灰石粉作掺合料的混凝土.     

硫酸盐对超细矿粉水泥土强度的影响

目的研究超细矿粉水泥土抗硫酸盐侵蚀后超细矿粉水泥土强度及其应力-应变,分析水泥土的内部结构.方法采用不同质量浓度Na_2SO_4溶液浸泡进行单因素对比实验,对超细矿粉水泥土进行无侧限抗压强度实验及应力-应变实验,并结合扫描电子显微镜(SEM)观察水泥土的结构.结果超细矿粉掺量为8%,Ca(OH)_2掺量为1.8%,水泥掺量为2%制成水泥土试块,在侵蚀28 d后,随着溶液中Na_2SO_4质量浓度的增大,水泥土无侧限抗压强度在出现小幅度的降低后升高.当Na_2SO_4质量浓度为9 g/L时,水泥土抗压强度达到了最大值4.55 MPa,较清水浸泡时提高了53%,其应力-应变曲线弹性模量最大,最先达到峰值应力5.95 MPa后随着应变的增加,应力下降.结论超细矿粉水泥土受硫酸盐侵蚀后强度先增加后降低,通过SEM扫描电镜对水泥土微观结构的观察可以看出微观形态的改变规律与宏观力学性能表现一致.     

硫酸盐在水泥基材料中的扩散和渗透特征

采用偏光显微镜和扫描电镜分析了含镁质类膨胀剂的水泥砂浆在硫酸盐溶液中浸泡1 a后的微观结构,提出了硫酸盐溶液在水泥基材料中的3种迁移方式;通过SEM-EDS分析得出了该水泥基材料被侵蚀后所形成的产物主要是石膏和钙矾石的结果,没有发现硫酸镁和碳硫硅钙石膨胀物形成;在水泥基材料中添加适当种类和掺量的镁质类膨胀剂,水化的与未水化的膨胀剂填充到集料与浆体的间隙内,增大了水泥基材料的密实度,改善了界面结构,提高了水泥基材料抗硫酸盐侵蚀能力.     

电场作用下水泥基材料的MgSO_4侵蚀

已有研究表明电场能够加速水泥基材料硫酸盐侵蚀并可用于快速评价水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能,但以上研究均是针对电场作用下Na_2SO_4溶液的侵蚀,鲜有研究电场作用下MgSO_4溶液侵蚀行为.本文利用抗蚀系数反映电场对水泥基材料MgSO_4侵蚀程度影响,利用XRD和SEM/EDS分析电场作用下水泥基材料的MgSO_4侵蚀机理.研究表明:电场加速了水泥基材料MgSO_4侵蚀破坏;在电场作用下SO_4~(2-)离子从阴极进入试件内部,首先与Ca(OH)_2反应生成石膏,生成的石膏继续与C_3A的水化产物反应生成钙矾石,当C_3A的水化产物反应完毕,从外界进入的SO_4~(2-)离子继续与Ca(OH)_2反应生成石膏,其侵蚀产物以石膏为主,其次是钙矾石.     

低pH值硫酸盐侵蚀下矿渣水泥基材料的性能

按照我国低pH值硫酸盐的特征,配制pH=4．0的模拟溶液;通过室内干湿循环加速腐蚀试验,研究低pH值下矿渣粉等量取代水泥为15％-85％时浆体的抗硫酸盐侵蚀性能。研究结果表明：浆体的破坏主要是H^＋和SO4^2-共同作用的结果,其破坏过程是从外至内被逐层溶蚀,导致膨胀破坏;H^＋导致浆体水化产物脱钙,促使试件溶解,SO4^2-与Ca^2＋反应生成膨胀产物石膏,加速试件破坏过程;掺入矿渣粉对水泥浆体抗低pH值硫酸盐侵蚀是有利的,而且随着矿渣粉掺量的增加,其外观保持能力逐步提高。综合考虑掺有矿渣粉净浆试件的各项性能,矿渣粉适宜掺量取45％左右。     

耐腐蚀材料选材数据库系统的设计与实现

基于数据库技术和模块化设计方法,采用Delphi7.0程序设计语言为开发工具,建立耐腐蚀材料数据库系统.系统实现了对耐腐蚀材料信息的多种查询功能,并有数据存储、库的维护及打印等功能.运用多种现代选材方法,进行定量分析、综合评判,实现合理的智能化选材.系统为耐腐蚀材料的选用提供科学依据和技术指导.     

物质的微观世界

很久以来,人们一直努力探索物质的内部结构.从原子到原子核,再到基本粒子,以至层子,人们对物质微观结构的认识,是从一个层次到更深层次不断深化的.按照人类认识不断深化的顺序,描绘出物质微观结构各个层次的轮廓.     

纳米材料的应用

纳米材料由于其特征的结构层次具有表面效应。小尺寸效应，量子尺寸效应。宏观量子隧道效应等特性，使拥有了一系列新颖的物理和化学特征，在众多研究领域中具有非常重要的应用价值。文中结合自己的工作对纳米材料的发展及应用进行了综述。     

碳材料改性的BiOX光催化材料的研究进展

环境与能源问题严峻,人们迫切需要开发一些高效、环保、稳定的光催化剂。卤氧化铋（BiOX,X为Cl、Br、I）因其独特的层状结构、优异的光学、电学性能而受到光催化领域的广泛关注。但BiOX存在光吸收不足、电子-空穴（electron-hole,e^--h⁺）快速复合、载流子浓度有限等问题而限制了它的应用。利用碳材料修饰BiOX可以极大地提升BiO X的光催化性能。简要介绍了BiOX的结构、性质、改性方案,碳材料基本类型和性质,主要综述了近几年零维,一维,二维,三维碳材料改性的BiOX光催化剂的研究进展,并分析了碳材料对BiOX光催化剂的提升机制,最后展望了碳材料改性的BiOX所面临的机遇和挑战。     

聚硅氧烷基荧光材料

聚硅氧烷基荧光材料作为一类性能独特的有机硅材料,在荧光探针、生物传感、力学传感、发光二极管等领域具有广阔的应用前景。基于近十几年来国内外聚硅氧烷基荧光材料的相关报道,文中结合本课题组的研究成果,综述了线型、超支化和交联3类结构的聚硅氧烷基荧光材料的研究进展,总结了各类荧光材料的合成、应用及发光机理,探讨了聚硅氧烷在荧光材料中的作用,并对未来聚硅氧烷基荧光材料的发展方向进行了总结和展望。     

TPR鞋用材料

分析了TPR鞋用材料的配方、工艺、性能 .实验结果表明 ,该材料具有高弹性、耐低温、粘结强度牢等特点 ,适用于生产中高档运动鞋和旅游鞋鞋底 .     

Graphene-based composite materials

Graphene sheets--one-atom-thick two-dimensional layers of sp2-bonded carbon--are predicted to have a range of unusual properties. Their thermal conductivity and mechanical stiffness may rival the remarkable in-plane values for graphite (approximately 3,000 W m(-1) K(-1) and 1,060 GPa, respectively); their fracture strength should be comparable to that of carbon nanotubes for similar types of defects; and recent studies have shown that individual graphene sheets have extraordinary electronic transport properties. One possible route to harnessing these properties for applications would be to incorporate graphene sheets in a composite material. The manufacturing of such composites requires not only that graphene sheets be produced on a sufficient scale but that they also be incorporated, and homogeneously distributed, into various matrices. Graphite, inexpensive and available in large quantity, unfortunately does not readily exfoliate to yield individual graphene sheets. Here we present a general approach for the preparation of graphene-polymer composites via complete exfoliation of graphite and molecular-level dispersion of individual, chemically modified graphene sheets within polymer hosts. A polystyrene-graphene composite formed by this route exhibits a percolation threshold of approximately 0.1 volume per cent for room-temperature electrical conductivity, the lowest reported value for any carbon-based composite except for those involving carbon nanotubes; at only 1 volume per cent, this composite has a conductivity of approximately 0.1 S m(-1), sufficient for many electrical applications. Our bottom-up chemical approach of tuning the graphene sheet properties provides a path to a broad new class of graphene-based materials and their use in a variety of applications.     

Computational energy materials

<正>Due to the rapid development of both the algorithms and high-performance computing (HPC) hardware,Computational Materials Science (CMS),which embraces physics,chemistry,computer science,and other fields,has become one of the most fascinating and fastest growing subjects of the past decade.In 2011 and 2017,the USA and China launched the Materials Genome Initiative (MGI),which not only boosted the development of CMS,but