碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥研究

以质量分数70%的硅酸三钙(Ca3SiO5,C3S)和30%磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O,DCPD)复合得到的DCP30粉体材料为固相,以不同浓度碳酸钠溶液为液相,得到碳酸钠改性骨水泥材料。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能材料试验机等手段对不同浓度改性材料进行表征。结果显示:添加碳酸钠液相,骨水泥初、终凝时间分别缩短至16和55min;调控碳酸钠液相浓度,可以实现短期抗压强度优化;使用碳酸钠后,固化自发生成羟基磷灰石(HA)。浸泡模拟体液(SBF)7天,材料表面覆盖HA沉积层,生物活性优越。碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥体系的水化性能、短期力学性能以及生物活性均优于Ca3SiO5水泥和未改性硅-磷酸钙复合骨水泥,是一种良好的生物活性骨修复材料。     

橡胶粉嵌锁密实水泥混凝土抗弯拉强度的影响分析

文章采用橡胶粉等体积替代砂(10%、20%、30%,分改性橡胶粉和未改性橡胶粉),分析不同纤维掺量、砂率和水灰比对橡胶粉嵌锁密实水泥混凝土抗弯拉强度的影响,根据方差分析结果,采用不同模型拟合抗弯拉强度随试验因子的变化。试验结果表明:改性橡胶粉RICC混凝土的抗弯拉强度大于未改性橡胶粉RICC混凝土;橡胶粉掺量和种类、纤维掺量和水灰比对RICC混凝土抗弯拉强度具有显著性影响;而砂率对RICC混凝土抗弯拉强度的影响不显著;采用抛物线形模型可较好拟合RICC混凝土抗弯拉强度随改性橡胶粉和纤维的变化关系;RICC混凝土抗弯拉强度与水灰比的变化关系采用线性模型拟合,线性关系良好。     

磷酸钙骨水泥的改性增强研究进展

磷酸钙骨水泥(CPC)以其良好的生物相容性和骨传导性,在骨修复领域有广泛的应用前景.但其机械性能不足的缺点限制了其临床应用范围,需要对其进行改性增强研究.从优化CPC的制备条件、复合增强、添加晶种3方面对其改性增强研究进展做了综述.     

冻融循环作用下纤维增强水泥改性黄土特性

为了探究聚丙烯纤维和水泥共同改良黄土性能,通过无侧限抗压试验以及冻融循环试验,分析水泥掺量,聚丙烯纤维掺量与长度以及冻融循环次数对改性黄土无侧限抗压强度的影响.研究结果表明:改性黄土的无侧限抗压强度随着水泥掺量增多而提高,加入纤维则进一步提高其抗压强度.纤维的掺量和长度的增大会使改性黄土的无侧限抗压强度先提高后降低,聚丙烯纤维的最佳掺量为0.4%,最优长度为9 mm.水泥改性黄土经历15次冻融循环后,纤维增强水泥改性黄土经历10次冻融循环后强度损伤趋于平缓,变化幅度在3%左右.采用Lasso回归模型计算水泥-聚丙烯纤维改性黄土无侧限抗压强度回归预测模型,预测模型与试验结果吻合较好.     

CPP/α-TCP骨水泥复合材料研究

自固化磷酸钙骨水泥(CPC)作为一种新型人工骨替代材料，以其良好的生物相容性、骨传导性和可任意塑形，可广泛用于临床骨缺损修复．但其强度低、脆性大，不能用于负重部位，使其应用受到限制．本文利用纤维增强机理，用CPP／α-TCP骨水泥为基体材料，具有良好生物相容性的聚磷酸钙纤维(CPP)为增强材料制备出了CPP／α-TCP骨水泥复合材料．实验结果表明，CPP纤维在一定程度上可对骨水泥起到增强作用．SEM显示两者结合程度适中，在Ringer溶液中浸泡两个月后，纤维未发生明显降解作用，仍具有一定的增韧效果．     

聚磷酸钙纤维分布形态对磷酸盐骨水泥力学性能的影响

制备CPP/(α-TCP/n-HAP)骨水泥复合材料,观察并分析乱向及准单向分布的CPP纤维长度和含量对骨水泥凝固时间及力学性能的影响.结果显示:长度为3mm、质量分数为10%的CPP纤维准单向分布时骨水泥试样抗压强度和抗弯强度分别比CPP纤维乱向分布时提高18.7%和34.5%;扫描电镜显示,CPP在CPC骨水泥基体中分布均匀,结合性能好.准单向分布的CPP纤维对CPC骨水泥有更好的增强、增韧效果.     

道路用塑钢纤维-橡胶混凝土配合比及本构关系研究

通过正交试验,选取塑钢纤维掺量、橡胶掺量及不同的橡胶改性方法等三种因素,对路用塑钢纤维-改性橡胶混凝土基本力学性能展开研究。研究结果表明,塑钢纤维的掺加可以在一定程度上弥补橡胶混凝土强度的不利影响,随着塑钢纤维掺量的增大,橡胶混凝土强度有所提高,弹性模量降低;对橡胶进行改性处理有利于增强橡胶与水泥基体间粘结强度,优化橡胶混凝土力学性能,其中Al_2(SO_4)_3溶液浸泡法改性效果最佳。基于配合比优选结果,拟合出不同塑钢纤维掺量混凝土应力-应变本构曲线。     

应用于肿瘤磁感应热疗技术的磷酸钙磁性骨水泥介质的研究

 磁性骨水泥是一种能兼顾骨修复和肿瘤热疗的新型磁感应热疗介质.为了获得性能优良的磁性骨水泥,本研究选择7 种微米级金属介质,分别对其形貌、升温能力、磁学性能进行筛选,筛选出性能优良的磁性介质.优选出的磁性介质与磷酸钙骨水泥按照不同比例混合,制备出不同配比的磁性骨水泥.通过测试凝固时间、抗压强度、体外升温等指标,进一步确定了磁性骨水泥的最优配比,为其应用提供了实验依据.     

新型无机材料--磷酸钙骨水泥的研究概况

就一种新型无机材料一磷酸钙骨水泥近年来在理化性能、材料改性、生物相容性等方面的研究概况进行了综述，阐明了磷酸盐骨水泥在骨缺损修复和硬组织替代方面的广阔应用前景。     

氨基硅油改性苎麻纤维的研究

在一定温度条件下,用氨基硅油对苎麻纤维进行表面改性处理.利用红外光谱分析(IR)、接触角测试、X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG)等方法对改性前后苎麻纤维的性能进行分析.结果表明,经氨基硅油改性的苎麻纤维表面成功包覆了有机硅分子,且表面羟基数量减少,吸水性较未改性的苎麻纤维下降,与聚丙烯相容性提高;改性后,苎麻纤维的结晶度提高了15%;在230℃以前,未改性的苎麻纤维质量损耗为5%,而改性后苎麻纤维基本上没有分解,改性后苎麻纤维的耐热性能有了较大的提高。     

环保型无机阻燃剂的表面改性及在PP中的应用研究

实验研究了改性剂用量、改性时间和改性温度对氢氧化镁改性效果的影响，并用活化指数和吸油值进行表征分析，从而确定最佳改性工艺条件，并将改性前后的氢氧化镁粉体添加到聚丙烯（PP）中，再对样条进行SEM实验，对阻燃性能和机械力学性能进行考察.实验结果表明，氢氧化镁阻燃剂的最佳改性工艺条件为：改性剂用量为4%、改性温度为80 ℃、改性时间为40 min.SEM表明，相对于未改性的氢氧化镁来说，改性后的氢氧化镁能均匀地分散在PP中，相容性较好.性能测试表明，加入了改性后的氢氧化镁阻燃剂的PP的氧指数有明显提高，由纯基体的19.0%到29.6%，提高了10.6%，且可达到V-1阻燃级，机械力学性能方面相对于纯PP体系有所下降，但和未改性的比较有所增强.     

剑麻纤维水泥混凝土复合材料性能试验的研究

为了了解剑麻纤维掺入混凝土后,其物理和力学性能的变化规律,通过对不同掺量剑麻纤维水泥混凝土复合材料的工作性、力学性能、耐久性等进行试验,发现不同掺量剑麻纤维对剑麻纤维增强水泥基复合材料的坍落度、含气量、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、耐久性等性能的变化情况,从而确定出最佳剑麻纤维的掺量范围,为进一步研究剑麻纤维增强水泥基复合材料其它性能及应用提供参考.通过试验得出在水泥混凝土中掺入剑麻纤维后能提高其抗劈裂抗拉强度和抗折强度.     

聚丙烯纤维改性水泥土的力学性能研究

目的研究聚丙烯纤维对水泥土的增强增韧作用,对比聚丙烯纤维掺量对水泥净浆及水泥土力学性能的影响规律和作用机制,提高水泥土的力学性能.方法在活性矿粉改性水泥土的优化配比基础上,将适量聚丙烯纤维掺入至水泥净浆和水泥土,测定其立方体抗压强度及圆柱体劈裂抗拉强度,同时利用扫描电子显微镜观察试件的断面形貌.结果随纤维体积掺量由0逐步提高至2%,水泥净浆的抗压强度和劈裂抗拉强度均明显增大,在2%纤维掺量情况下,7 d、28 d抗压强度分别提高了62.69%和50.28%,抗拉强度提高122.28%和57.30%,7 d和28 d拉压比也分别提高至0.13和0.10.聚丙烯纤维在水泥土中表现出更为显著的增强作用,0.5%体积掺量下的28 d抗压强度提高了60.23%,但纤维掺量进一步提高反而导致强度的下降;水泥土的抗压强度随胶凝材料掺量的提高而不断增大.结论聚丙烯纤维的引入可明显提高水泥基材料如水泥土的力学性能,尤其是早期的抗拉强度和拉压比即断裂韧性,但以水泥为基本功能组分的胶凝材料仍是水泥土力学性能的基本保证.     

基于界面改性的水泥混凝土力学性能和机理

为了提高混凝土的力学性能,首先选取活性外加剂硅灰,采用内掺法将其掺入水泥,然后对不同硅灰掺量的净浆与混凝土进行了宏观力学试验;分别对比了硅灰对净浆与混凝土力学性能的改善结果,并分析了其产生改性结果差异的原因;最后结合SEM与XRD微观试验技术探究了其改性机理。结果表明：硅灰的掺入对水泥净浆的力学性未有明显改善;基于界面改性的水泥混凝土其28d抗压强度提升幅度较大,当硅灰掺量为10%时,较未改性混凝土其抗压强度提升了26.4%,可以推断出硅灰改善了混凝土界面从而提高混凝土整体力学性能;对比界面改性前后混凝土扫描电镜图,硅灰不仅提高了水泥基体的密实度,还改善了混凝土界面的结构与密度,以及界面处水化产物CH的排列方式;硅灰具有填充效应、促进二次水化反应及与CH发生火山灰反应等特性,随着硅灰的掺量的增加,其CH含量减小,C₃S和SiO₂增加,利用硅灰与水化产物间的物理、化学作用,达到改善改性后混凝土综合性能的目的。     

聚合物机制砂水泥混凝土路用性能研究

普通水泥混凝土路面脆性大、耐磨性差,机制砂的掺入会降低混凝土的耐磨性,机制砂在混凝土中的应用受到很大限制.聚合物改性水泥混凝土具有较好的韧性、抗磨损能力.在降低成本的基础上,为增强机制砂混凝土的力学及耐久性,选用低掺量聚合物对机制砂混凝土进行改性.研究表明:聚合物改性剂能够增强混凝土的和易性,使混凝土的脆性降低,韧性增强,抗磨性能提高;聚合物改性剂的掺入,能够改善水泥混凝土内部的结构组成,使得混凝土更加坚固、密实,水泥与矿料之间的黏结性增强.聚合物改性剂的掺入对机制砂水泥混凝土的力学及耐久性能有显著提高,聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳最佳掺量分别为3%、5%.     

纳米ZnO改性在ZrO2微滤膜油水分离过程中的作用

采用均相沉淀法,对ZrO2微滤膜进行纳米ZnO改性,考察了未改性和ZnO改性微滤膜在油水分离过程中的渗透通量和油截留率的变化规律.实验结果表明,改性微滤膜具有良好的显微结构,同时在油水分离过程中,改性膜的渗透通量明显高于未改性膜,其中ZnO一次改性微滤膜的渗透通量比未改性膜提高了26.2%.在进行了120 min的油水分离后,未改性膜渗透液中的油浓度仍未达标,而改性膜的渗透液已经达标,且其油截留率均高于未改性膜.     

改性聚丙烯纤维的长度、掺量对混凝土性能影响的试验研究

研究了改性聚丙烯纤维的长度及掺量对混凝土性能影响规律,试验表明,掺入改性聚丙烯纤维可以使混凝土的力学性能得到改善,并探讨了改性聚丙烯纤维的增强机理。     

纤维增强MDF水泥的性能

研究了玻璃纤维和碳纤维作为MDF水泥增强材料的可行性及其增强效果,考察了二种纤维的长径比、体积掺量对MDF水泥材料的抗弯强度、断裂韧性、浸水体积膨胀率等性能的影响。研究结果表明,碳纤维和玻璃纤维作为MDF水泥的增强材料均能够显著提高MDF水泥的力学性能和耐水性,玻璃纤维的效果优于碳纤维。纤维增强MDF水泥的微观结构特征是纤维在复合材料中呈三维均匀分布,形成空间网络结构,这是纤维增强MDF水泥的主要原因。     

碳管纤维/水泥基复合材料的制备及电学性能研究

目的研究碳纳米管纤维(CNTF)对水泥基体电学性能、压力敏感性能的影响,以实现碳纳米管纤维/水泥复合材料的定向导电性能和机敏性能.方法以CNTF为增强组分,通过对CNTF进行表面处理以提高CNTF与基体间界面结合,从而制备成碳纳米管/水泥复合材料.采用Keithley2400数字源表测量不同掺量下复合材料的电阻及相同载荷下的电阻变化,并对其导电性、压敏性以及抗压性能进行测试研究.结果少量的CNTF可以显著提高水泥基复合材料的电导率,且随着碳纳米管纤维掺量的增加,导电率随之增加;将碳纳米管纤维掺入水泥净浆中形成的试件具有优良的压敏性能,且当掺量增大并且均匀分布时压敏性能表现更稳定;掺入碳纳米管纤维后,复合材料的力学性能并无明显下降.结论碳纳米管纤维可以显著提高水泥基复合材料的导电性能和压力敏感性能,而力学强度变化不大.     

纤维和引气剂对现代水泥基材料抗渗性的影响

研究了聚乙烯醇纤维(PVAF)、聚丙烯纤维(PPF)、玄武岩纤维(BF)和不同掺量引气剂对现代水泥基材料抗渗性的影响.通过抗渗试验和压汞试验(MIP)对水泥基材料的抗渗性和孔结构进行测试,分析了纤维和不同掺量引气剂掺入后水泥基材料孔结构的改变,孔结构的改变影响了水泥基材料的抗渗性.实验结果表明:掺入PVAF可以提高水泥基材料的抗渗性,而PPF和BF对水泥基材料的抗渗能力有负面效应;掺入适量引气剂后因孔结构的改善也会显著提高水泥基复合材料的抗渗能力.