溴化钙对水泥基材料强度及微观结构影响

以溴化钙(CaBr₂)作为早强组分,研究低温5℃下CaBr₂的早强性能,及其对净浆水化热、产物组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:CaBr₂早强性能优异,且使28 d强度不降低;对温度-5～20℃具有良好适应性,温度越低,早强作用越显著.当温度低于5℃以下,掺1.0%CaBr₂时,净浆1、3、7和28 d抗压强度比分别达到299%、179%、157%和134%,各龄期强度均超过对比样20℃养护下的强度.当温度为20℃时,CaBr₂的掺入使水泥水化诱导期缩短、加速期提前,水化放热速率、放热量增大.CaBr₂促进了低温下水泥熟料的水化,且生成水化溴氧铝酸钙[Ca₄Al₂O₆Br₂·10H₂O]的新物质,大量水化产物相互堆积,细化了水化初期(7 d前)试件的孔径,最可几孔径减小,总孔隙率降低,试件微观结构更加致密.     

源于菊花的碳量子点的制备及其对Fe3+的检测

文章以常见中药材菊花作为生物质原料,通过热解炭化、超声透析等方法制备纯化,冷冻干燥得到固态碳量子点(carbon quantum dots, CQDs),利用透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)、拉曼光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪(UV-vis)和荧光光谱仪对其进行表征。结果表明：制备得到的碳量子点水溶性好,发出蓝色荧光;由于C=C的π→π*跃迁,在205 nm左右处有一较弱的吸收峰;存在激发波长依赖性,最大激发波长约为370 nm,最佳发射波长约为460 nm;颗粒呈圆形,平均尺寸为3～5 nm。分析各种金属离子对其荧光强度的猝灭影响,发现低浓度下Fe³⁺导致碳量子点荧光猝灭的线性关系,检测范围为0～7.5×10^-5 mol/L和0～5.0×10^-4 mol/L,检测限为1×10^-5 mol/L。     

高延性水泥基复合材料抗渗性能及微观结构研究

本文围绕高延性水泥基复合材料的抗渗性能开展研究,对正交试验得到的最优组进行能量演化分析,采用电镜扫描（SEM）技术分析最优组的微观结构,利用X射线衍射（XRD）分析各试验组的水化产物。试验结果表明：硅灰掺量对提高ECC的抗渗性能有显著影响,ECC的能量在峰值应力点后发生快速耗散,基体发生破坏,最优组中钙矾石（AFt）和水化硅酸钙（C-S-H）搭接形成了稳定的空间结构,同时膨胀剂进一步促进AFt的生成,有助于填补空隙。     

龄期对高温后高韧性水泥基复合材料力学性能的影响

研究了不同龄期超高韧性水泥基复合材料(ECC)试件高温后的残余力学性能.将ECC试件养护至不同龄期(1,3,7,28d),然后加热至不同温度(200,400,600和800℃),冷却后测量其力学性能.一般来讲,高温后ECC试件的强度和刚度会随着温度的升高而降低,但是在200℃时却有例外;温度相同时,ECC试件的强度和刚度随龄期的增加而增加,且早龄期时增加得非常快.高温前后ECC的微观结构特征可以通过扫描电子显微镜(SEM)法和压汞(MIP)试验分析,结果很好地解释了不同龄期的ECC试件高温后力学性能的变化.     

一种三维四向碳/碳复合材料的微观结构与力学性能

采用轴棒法编织三维四向碳纤维预制体。经高压沥青浸渍碳化致密化工艺(HIPIC)处理后,该预制体被制成高密度三维四向碳/碳(C/C)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)对其微观结构和断面形貌进行分析;采用拉伸、压缩和三点弯曲等试验方法对其力学性能进行测试。结果表明:轴棒法编织的三维四向C/C复合材料致密均匀,力学性能良好;断口的扫描电子显微镜图片表明复合材料的破坏方式以假塑性断裂为主。     

混杂纤维ECC高温后力学特性与微观结构变化

为利用玄武岩纤维的高强度、高熔点特性来提升高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的高温力学性能,试验测试了混杂玄武岩-聚乙烯醇(PVA)纤维和单掺PVA纤维ECC从常温至400℃的抗压和抗弯力学性能,并结合扫描电镜(SEM)观察不同温度后的材料微观结构变化.结果表明:混杂纤维ECC的高温后抗压强度较常温有所提升,其高温...     

氮掺杂碳量子点电化学发光检测谷胱甘肽

碳量子点(CQDs)以其优良的光电性能,以及环保、价廉、易得的优点而受到极大关注以柠檬酸(CA)和三聚氰胺(Melamine)为原料,采用一步水热法成功制备了氮掺杂的碳量子点(N-CQDs).对其形貌、组成及光谱性能进行了表征,详细研究了其电化学发光(ECL)性能,结果表明：所合成的N-CQDs在共反应剂过硫酸钾(K₂S₂O₈)存在下能发射强且稳定的ECL信号进一步研究显示：金纳米粒子(Au NPs)的存在会导致N-CQDs的ECL信号猝灭,而谷胱甘肽(GSH)的加入又能使其ECL信号得以恢复.根据这一特点实现了对GSH的灵敏检测,线性响应范围为1.0×10^-9～1.0×10^-4 mol·L^-1,检出限是8.0×10^-10 mol·L^-1.该策略也可用于其他含巯基(-SH)的生物硫醇类物质的检测.     

水泥基复合材料的孔结构与强度相关性研究

采用X射线小角散射技术和压汞法测定了水泥基复合材料的孔结构，结合孔结构模型试验和有限元计算分析，研究了水泥基复合材料的孔结构与强度的相关性。结果表明，孔隙率、孔分布、孔形状和孔界面分形维数与强度之间存在一定的相关性，孔结构对抗压强度的影响与对抗折强度的影响有所不同。     

碳纤维表面处理工艺对水泥基复合材料韧性影响

针对原状碳纤维与水泥基体界面粘结差,导致水泥基复合材料韧性低等问题,采用常温硝酸、80℃硝酸水浴、80℃混酸(硝酸40%+浓硫酸60%)水浴等3种工艺进行碳纤维表面处理,制备碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC);利用SANS万能试验机,测试其弯曲强度,并计算韧性指数;同时借助扫描电镜(SEM)分析处理后的碳纤维表面微观结构。研究结果表明:与含未经表面处理碳纤维CFRC相比,碳纤维经过表面处理后,CFRC的极限弯拉强度、跨中位移和韧性指数明显提高,其中经80℃混酸水浴后,其增幅分别达到42.2%、87.5%和128.8%;碳纤维表面微观结构发生变化,经80℃混酸水浴处理的碳纤维表面存在明显刻蚀痕迹,沟槽数量增加,有助于提高CFRC韧性。     

首届与微观结构相关的水泥基复合材料耐久性国际会议

2008年10月13—15日，由东南大学、荷兰代尔夫特工业大学（Delft University of Technology）、中国工程院、江苏省建筑科学研究院共同主办，RILEM（土木工程材料、系统与结构试验室和专家国际联合会）、ACI（美国混凝土学会）、中国土木工程学会（CCES）、中国国家自然科学基金委员会（NSFC）和中国硅酸盐学会等支持（Technical Sponsor）协办的首届与微观结构相关的水泥基复合材料耐久性国际会议在南京隆重召开。     

纳米ZrO2改性水泥基复合材料的水化及微观分析

基于亚稳态四方相ZrO_2纳米颗粒的纳米微集料效应,将其应用于改性水泥基复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和低场核磁共振波谱仪表征了纳米氧化锆与水泥净浆的微观结构与形貌,研究了ZrO_2纳米颗粒的掺量、粒径和晶型对水泥基复合材料水化过程的影响规律。结果表明:在水泥净浆中掺入ZrO_2纳米颗粒,将增加标准稠度用水量,促进水泥净浆溶胶向凝胶的转变,增加C—S—H凝胶含量,提高水泥石密实度,对水泥基复合材料微观结构有较明显的改善。     

应用纳米压痕技术表征水泥基材料微观力学性能

为了更好地研究和表征水泥基材料的微观结构及形成机理,对水泥净浆及掺粉煤灰的水泥浆体进行了微观力学性能研究.应用纳米压痕技术测试、分析并计算了不同浆体中各个区域的弹性模量和硬度,并对各参数在二维平面的分布进行了描绘.同时,利用高斯函数对弹性模量、硬度的频率分布曲线进行了多峰拟合,获得水化产物中毛细孔、高密度C-S-H凝胶...     

配体对量子点合成影响的发展现状

量子点(quantum dots,QDs)又称纳米晶,具有优良的荧光特性,如一元激发多元发射、抗光漂、斯托克斯位移大、发射光谱可调等。其中发射光谱可以通过改变QDs的元素组成或者粒径大小来控制发光材料的发射光谱范围,且QDs的发光效率高,颜色纯度高。近年来,被更多地应用在显示和照明领域。QDs表面配体对QDs发光效率影响较大,配体可通过影响反应活性,控制QDs的生长速度,从而对其尺寸进行调控。综述了近几年国内外对QDs表面配体的研究现状,不同配体对QDs的成核及生长、形貌、荧光性质和稳定性的影响。     

锌基荧光量子点核壳结构材料的制备及发光性能研究

由于半导体纳米材料具有特殊的光电性能,在光致发光、电致发光等方面有着广泛的应用而备受关注。本文主要介绍了利用聚合物、表面活性剂以及无机物包裹锌基荧光量子点,制备核壳结构纳米材料,并讨论了包裹前后量子点发光性能的变化。     

量子点显示材料的研究进展

半导体量子点(quantum dots,QDs)由于具有独特的发光特性而在显示器材料领域具有极高的应用价值。相比传统显示材料,QDs光器件具有色彩明亮、纯色性好和低能耗的优点,是理想的显示器材料。结合已有的工作介绍了半导体QDs的发光原理、发光特性和常见的制备方法,同时也介绍了目前QDs显示器的技术发展现状和面临的挑战,并对其在柔性显示器方面的发展前景进行了展望。     

纳米CaCO3对水泥基材料性能与结构的影响及机理

采用超声波分散方式将纳米CaCO_3掺入水泥基材料,研究了不同掺量纳米CaCO_3对水泥基材料性能与结构的影响,并利用X射线衍射和扫描电镜分析其影响机理.结果表明:掺入纳米CaCO_3后,水泥基材料流动度降低,浆体表观密度增大,抗折和抗压强度提高.纳米CaCO_3掺量为1.5%(质量分数)时,对水泥基材料的力学性能提高最为显著,纳米CaCO_3掺量过多则不利于强度发展.纳米CaCO_3的掺入会加速水泥的水化,早期使水化产物Ca(OH)_2等增加;纳米CaCO_3改善了界面结构和水泥石结构,使水泥基材料的结构变得更加均匀密实.结果显示纳米CaCO_3掺入后对水泥基材料的力学性能与结构有利.     

基于碳量子点的电化学传感器检测多巴胺

以蜡烛灰为原料,利用经济和绿色的合成方法制备出碳量子点纳米材料,并通过扫描电子显微镜来进行表征.利用碳量子点修饰碳玻电极制备电化学传感器,并通过循环伏安法和微分脉冲伏安法对传感器的电化学行为进行考察.结果表明,该传感器对多巴胺检测的线性检测范围为0.1~100μmol/L,检出限为0.02μmol/L(S/N=3).     

纤维对水泥基材料力学性能的影响

为了制备超高韧性的水泥基复合材料(UHTCC),通过抗压、抗折以及直接拉伸试验,探讨纤维掺量、纤维种类对水泥基材料力学性能的影响.研究结果表明:有机纤维的掺入都不同程度地降低了UHTCC的抗压强度,提高了其抗折强度;从力学性能以及材料成本综合考虑,聚乙烯醇纤维(PVA)体积掺量2%为最优掺量;掺入日本PVA的UHTCC的拉伸应变硬化现象最显著,其次是国产PVA纤维,而国产聚丙烯纤维(PP)和聚乙烯纤维(PE)在拉伸过程中没有应变硬化现象.     

应变硬化水泥基复合材料-SHCC韧性性能试验研究

水泥基材料抗拉强度低、韧性差是其易开裂的主要原因之一。高模量PVA纤维可增强基材韧性,使其呈现准应变硬化和多缝开裂特征,改善结构耐久性。通过四点弯曲试验得出了不同加载速率和配比SHCC的力-变形曲线并用CON-SOFT软件计算断裂能。结果表明,硅灰使材料抗压强度有所提高,但最大抗弯承载力和变形下降,断裂能降低。甲基纤维素使SHCC脆性增大。加载速率降低,材料表现出更好的应变硬化性能,微裂缝条数增多。SHCC砂子最大粒径高于ECC,虽达不到后者的最大拉应变,但可降低成本并满足工程需要。韧性性能研究给出了基于耐久性能优化设计和评定SHCC的实用方法。