HClO4-GIC的制备及其柔性石墨的性能

以天然鳞片石墨、高氯酸、硝酸为原料，采用化学法经插层、水洗、干燥、膨化等工艺过程制备膨胀石墨；以石墨蠕虫的膨胀体积为判据，采用正交实验方法确定工艺参数对石墨蠕虫膨胀体积的影响大小：探讨了反应温度、时间、膨化温度，GIC的挥发分对膨胀体积的影响；利用XRD表征了天然鳞片石墨、酸化石墨、柔性石墨的微观结构；利用EDS确定了插入物为HClO4；并对制备的柔性石墨的力学、电／热性能进行了测试。结果表明：工艺参数影响大小依次为反应温度、高氯酸／硝酸间的配比及反应时间、鳞片石墨／高氯酸间的配比。在较宽的温度范围内（室温～100℃），可容易地制备出GIC，且能在低温200℃下膨化。以最佳工艺条件：鳞片石墨：高氯酸：硝酸=1：4：0．15（质量比）制备的GIC，在200℃下膨化，可以制备出膨胀体积达360mL/g的膨胀石墨；在高温900℃下膨化，可以制备出膨胀体积达540mL/g的高倍膨胀石墨。石墨蠕虫经压制成型制备的柔性石墨的抗拉强度、电阻率同其表观体积密度存在密切的相关性，密度增加，抗拉强度增加，电阻率下降；其电阻率与导热率间也存在密切的相关性，电阻率下降，导热率提高，且其导热率高于同电阻率的人造炭／石墨材料的导热率。     

掺铝土尾矿泡沫轻质土的物理力学及水力特性研究

为更好地利用大量废弃的铝土尾矿泥,可将其用于泡沫轻质土的制备。本实验研究了铝土尾矿泡沫轻质土在四种设计湿密度下流动度、无侧限抗压强度、体积吸水率及微观结构的变化规律,并建立其无侧限抗压强度与湿密度的关系,揭示体积吸水率随浸泡时间的变化规律。试验结果表明,铝土尾矿泡沫轻质土的无侧限抗压强度随设计湿密度的增加而增大,铝土尾矿泥不仅可作为泡沫轻质土的骨料,也可充当胶凝材料取代部分水泥,无侧限抗压强度随着湿密度的增加呈近似指数型增长。铝土尾矿泡沫轻质土湿密度和体积吸水率随浸泡时间的延长先迅速增长而后变得缓慢,最后趋于稳定,且体积吸水率随着设计湿密度的增大而减小。随着水泥和铝土尾矿泥含量增大及泡沫含量减小,铝土尾矿泡沫轻质土孔隙逐渐变得稀少,结构变得更加密实,强度增长较为明显。此材料的应用将为工程建设带来巨大的经济和环境效益。     

烧结工艺对泡沫玻璃孔结构的影响

以无碱玻璃粉为主要原料,SiC为发泡剂,采用粉末烧结法制备了保温泡沫玻璃。采用XRD、SEM等分析测试手段,研究了烧结温度和保温时间对泡沫玻璃气泡结构、表观密度、气孔率以及抗压强度的影响。结果表明,随着烧结温度的提高和保温时间的延长,泡沫玻璃的表观密度呈下降趋势,平均孔径会逐渐增大,以致产生连通孔现象。当烧结温度为940℃,保温时间为30 min时制得的泡沫玻璃表观密度为0.46g/cm3,抗压强度达3.81 MPa,吸水率为0.41%,孔径为1~3mm的气泡占80%以上。     

废玻璃制备泡沫玻璃过程中发泡温度的影响

以废玻璃为主要原料,CaCO_3为发泡剂,H_3BO_3为助熔剂,Na_3PO_4·12H_2O为稳泡剂,利用CaCO_3在高温熔融状态下分解产生CO_2对熔体发泡制备泡沫玻璃。采用XRD、ESEM对制备所得的泡沫玻璃的物相和显微结构进行了表征和分析,研究了不同发泡温度对产品的气孔结构、表观密度、隔热性能及吸水率等的影响。结果表明,随着发泡温度的升高,泡沫玻璃气孔随之增大,到达一定温度后,随着温度升高,气体逸出,气孔收缩,而表观密度和抗折强度在同样温度变化下呈现下降的趋势。当发泡温度为810℃时,气孔大小适中且分布较均匀,综合性能相对良好,其表观密度为297.62 kg/m~3,抗折强度为1.02 MPa,有最佳的隔热性能,体积吸水率为17.92%。     

含铬渣泥防辐射集料的焙烧机理及其性能研究

以鄂州市含铬渣泥作为主要原料、宜昌页岩为校正原料制备防辐射集料,系统研究原材料的组成、预热制度、温升速率、煅烧制度对防辐射集料性能、矿物组成的影响,成功制备出表观密度高于2.30g/cm3,抗压强度高于5 MPa,1 h吸水率低于8%,对0.662 MeV的γ射线线性衰减系数达0.172cm-1的防辐射集料。     

一种新型C/C复合材——石墨粉增强热解炭

通过热梯度化学气相渗透工艺制备了石墨粉增强热解炭基复合材料(G/C Composites),采用偏光显微镜、SEM观察了其微观组织结构,运用电学和机械实验对其性能进行了研究.结果表明,热解炭能从不同的方位与石墨颗粒包裹性地结合,充分地填充石墨颗粒间的孔隙.G/C复合材料呈现各向同性,密度高(1.85 g/cm3),体积电阻率高(148.4 μΩ·m),具有优异的力学性能(抗弯强度为50MPa,耐压强度为120MPa).G/C复合材料的力学性能比纯石墨高一倍,抗压强度与炭毡增强C/C复合材料相当,弯曲强度比炭毡增强C/C复合材料略低.     

一种新型C／C复合材料——石墨粉增强热解炭

通过热梯度化学气相渗透工艺制备了石墨粉增强热解炭基复合材料(G/C Composites),采用偏光显微镜、SEM观察了其微观组织结构,运用电学和机械实验对其性能进行了研究。结果表明,热解炭能从不同的方位与石墨颗粒包裹性地结合,充分地填充石墨颗粒间的孔隙。G/C复合材料呈现各向同性,密度高(1.85g/cm3),体积电阻率高(148.4μΩ.m),具有优异的力学性能(抗弯强度为50MPa,耐压强度为120MPa)。G/C复合材料的力学性能比纯石墨高一倍,抗压强度与炭毡增强C/C复合材料相当,弯曲强度比炭毡增强C/C复合材料略低。     

石墨化度及纤维含量对C/C复合材料性能的影响

以短切高模炭纤维为增强体.制备C/C复合材料,并采用XRD、SEM等方法研究了纤维体积含量和石墨化度对复合材料性能的影响.结果表明:当短切高模炭纤维体积含量小于7%时,随着炭纤维体积含量增加,C/C复合材料的力学性能逐渐升高,高于7%时力学性能降低;随着石墨化度提高,C/C复合材料的力学性能显著降低,短切高模炭纤维增强作用下降;C/C复合材料的石墨化度对电阻率影响大,纤维体积含量对电阻率几乎没有影响;C/C复合材料的石墨化度对材料的抗氧化性影响显著.     

表观密度对水泥基材料塑性收缩开裂性能及强度的影响

采用物理发泡的方法研究影响轻质水泥基材料制备的因素,在水灰比为0.3、PCS-2速凝剂掺量14%、CaCl2掺量2.0%时,可制得轻质水泥基材料,其28d表观密度为85.9kg/m3时,抗压强度为0.063MPa;28d表观密度为97.7kg/m3时,抗压强度为0.077MPa;28d表观密度为113kg/m3时,抗压强度为0.12MPa;28d表观密度为144.5kg/m3时,抗压强度为0.25MPa。并探讨水泥基材料的表观密度对其收缩开裂性能的影响。结果表明:在一定范围内表观密度的下降可抑制其塑性收缩开裂;但密度低于276kg/m3,其收缩开裂程度严重。掺入0.6kg/m3的PP纤维,减裂率可达89.2%。     

EPS轻质耐水石膏墙体材料制备与试验研究

基于石膏墙体材料轻质化的目的,采用两种不同的EPS颗粒加入工艺,分别对两种工艺下的耐水石膏材料的表观密度、吸水率、强度、软化系数等性能指标进行对比研究,确定EPS最优的掺入量和加入工艺。研究表明:应优先选择对EPS颗粒进行改性的方式;改性前后的最优掺量均为1.3%,此时改性前后的吸水率分别为33.85%和30.25%;表观密度分别为839.06kg/m3和819.53kg/m3;干抗压强度分别为4.05 MPa和5.22 MPa;干抗折强度分别为2.06 MPa和1.87 MPa;抗压软化系数分别为0.517和0.461;抗折软化系数分别为0.650和0.727。