硫硅酸钙-硫铝酸钙水泥熟料矿物组成的优化研究

硫硅酸钙-硫铝酸钙水泥是一种新型低碳水泥,硫硅酸钙矿物的水化活性对水泥性能具有积极作用。本文利用离子掺杂制备了硫硅酸钙-硫铝酸钙水泥,研究了硫硅酸钙、硫铝酸钙矿物以及后掺石膏的配比优化。结果表明,硫硅酸钙-硫铝酸钙水泥熟料的实际矿物组成与设计含量较为一致。硫铝酸钙含量的增加有利于提高水泥的早期强度,其适宜含量范围为30%~40%(质量分数);水泥的强度随着硫硅酸钙含量的增加而提高,当其设计含量增加至48%(质量分数)时,水泥强度降低,该矿物的适宜含量范围为40%~55%(质量分数),其优化含量根据硫铝酸钙的含量而有所不同。石膏的添加有利于硫硅酸钙-硫铝酸钙水泥强度的增长,与天然石膏相比,硬石膏更能促进水泥强度的发展;水泥的后掺石膏优选硬石膏,其优化掺量为8%(质量分数),28 d强度达到76 MPa。硬石膏掺量的增加促进了钙矾石的形成,但过高掺量的硬石膏会抑制硫硅酸钙的水化。     

氧化锌对阿利特和硫铝酸钙的形成及共存温度范围的影响

借助差热分析、X射线衍射及化学分析等,研究了ZrO对含硫铝酸钙的硅酸盐水泥熟料中阿利特和硫铝酸钙矿物形成及共存温度范围的影响.结果表明:在生料中掺入1%(质量分数)ZnO,可降低阿利特的形成温度,并促进低温下硫铝酸钙矿物的形成;1 300℃时阿利特生成的质量分数达59.23%,较未掺ZnO样品提高14.76%;掺入ZnO后,扩大了硫铝酸钙与阿利特矿物的共存温度范围,达50℃.     

高硫物料对机立窑水泥生产的影响浅析

对于水泥生产来说,水泥生料中的硫具有一定的矿化作用;但其含量超过一定值会对水泥熟料造成危害,这一点在新型干法水泥生产的厂家已引起足够的重视,已对燃材料中的硫碱比提出了较高的要求。但对于不掺矿化剂或单掺含氟矿物的机立窑厂家来说,硫对熟料矿物形成的不     

硫铝酸盐水泥基复合体系的胶凝膨胀性能

研究了硫铝酸盐水泥熟料、二水石膏和氢氧化钙的不同复合胶凝体系水化产物与其膨胀性能及抗压强度的关系，利用XRD及Rietveld全谱拟合法和TG/DTG技术，对水化产物进行定性定量分析，得出硫铝酸盐水泥熟料-二水石膏体系（简称CG体系）和硫铝酸盐水泥熟料-二水石膏-氢氧化钙体系（简称CGL体系）水化产物中钙矾石（AFt）、单硫型水化硫铝酸钙（AFm）、铝凝胶（AH3）等物相含量的变化规律，并进行比较。结果表明，CGL体系水化产物中AH3和AFm生成量多于CG体系，而AFt生成量在二水石膏与硫铝酸钙摩尔比为0.5和1.0时少于CG体系，达到1.5摩尔比时两个体系相差不大；CGL体系中，掺加氢氧化钙会降低试件早期抗压强度，后期其抗压强度赶上甚至超过未掺加氢氧化钙的试件；随着二水石膏掺量增加，CG体系中AFt早期生成速率和试件膨胀率均呈增大趋势，而CGL体系中AFt早期生成速率和试件膨胀率均呈减小趋势。     

氧化镁质和硫铝酸钙膨胀剂对工程水泥基复合材料性能的影响

本文研究了氧化镁质和硫铝酸钙膨胀剂对工程水泥基复合材料水化产物及微观结构的影响。结果表明:两种膨胀剂均会引起工程水泥基复合材料流动性能、力学性能的下降;掺入氧化镁质膨胀剂使得材料体系中大量生成富镁硅钙石,而掺入硫铝酸钙膨胀剂使得材料体系中钙矾石含量增大,两种水化产物均可以细化材料的孔结构,改善试样的抗氯离子渗透性能,5%(质量分数)掺量下硫铝酸钙膨胀剂试样的孔径比氧化镁质膨胀剂试样的更小,结构更加稳定。     

钼尾矿制备贝利特水泥熟料早期性能研究

本文以钼尾矿为主要原料制备贝利特水泥熟料.并通过强度、X射线衍射、扫描电镜等测试,研究了原料配比和石膏活化剂掺量对水泥熟料性能的影响.实验结果表明:以质量分数为23.3％钼尾矿、3.4％的河砂和73.3％的石灰石为原料,再添加1.5％的石膏作活化剂,在1350℃下煅烧0.5h制得的贝利特水泥熟料强度最高.钼尾矿的掺加对贝利特水泥熟料主要矿物种类没有影响.加入石膏可促进熟料烧成,且生成了少量硫铝酸钙,使得熟料强度明显增加.     

高贝利特硫铝酸盐熟料矿物组成优化

采用石灰石、矾土、黏土和石膏4种原料,制备了以贝利特、无水硫铝酸钙和铁相为主的高贝利特无水硫铝酸盐水泥(BCSA)熟料矿物体系,研究了其生料易烧性、熟料煅烧制度和熟料矿物优化配比等。结果表明:当BCSA熟料煅烧温度为1280～1320℃时,可获得结晶度良好、形成数量较多的贝利特和无水硫铝酸钙矿物。在BCSA熟料矿物组成为32%～42%C4A3—S、5%～9%C4AF、46%～56%C2S,石膏掺量为12.5%时,水泥28 d抗压强度达最佳,为55MPa。此外,由于熟料烧成温度及氧化钙总含量(约50%)均较低,BCSA水泥在能耗和排放方面均比普通硅酸盐水泥低。     

不同矿物掺合料对改性硫氧镁水泥性能影响的研究

为探究矿物掺合料对改性硫氧镁水泥的影响及作用机理,分别将不同掺量的粉煤灰、矿粉掺入改性硫氧镁水泥中,对其力学性能、耐水性和耐酸性进行测试,并结合X射线衍射和扫描电镜对其物相组成及微观形貌进行表征和分析。研究结果表明:粉煤灰的掺入会提高改性硫氧镁水泥的3 d强度,但后期强度有所下降,当粉煤灰掺量大于20%(质量分数)时,其28 d抗压强度相较于基准组损失了14.7%;掺入矿粉对改性硫氧镁水泥的前期强度影响较小,并导致后期强度下降,当矿粉掺量为30%~40%(质量分数)时,水泥的28 d强度损失率高达17.3%。适量的粉煤灰与矿粉均能够提升改性硫氧镁水泥的耐水性和耐硫酸腐蚀性,其中水泥的耐硫酸腐蚀性随着粉煤灰掺量的增加而增强,耐硫酸腐蚀效果最好时矿粉掺量为20%。     

氟化钙对共沉淀法硅酸三钙中游离氧化钙含量的影响

以硝酸钙、硅酸钠、碳酸钠、氟化铵为原料,采用共沉淀反应法制备掺杂氟化钙的硅酸三钙。研究不同氟化钙掺杂量对合成硅酸三钙中游离氧化钙含量的影响。用甘油无水乙醇法测定游离氧化钙的含量,扫描电子显微镜（SEM）和X射线分析（XRD）对硅酸三钙的微观形貌和晶相组成进行表征。结果表明,氟化钙的加入使得样品在煅烧过程中形成了低共融化合物,明显降低了游离氧化钙的含量,缩短了反应时间,降低了煅烧温度,氟化钙掺杂量为0.6%（质量分数）时,在1 350 ℃下保温4 h可以得到游离氧化钙含量很低的硅酸三钙。     

耐溶剂乳液型丙烯酸酯压敏胶的制备与性能研究

采用环氧树脂和丙烯酸酯类单体为原料,通过种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯压敏胶。研究探讨了硬单体种类及含量、软单体配比、功能单体含量、引发剂含量、种子乳液含量等因素对压敏胶粘接性能的影响。研究结果表明：8种硬单体中,环氧树脂E-20的性能相对最优;当其添加量为质量分数2.5%（相对于总质量而言）,软单体为丙烯酸异辛酯（2-EHA）且质量分数为35%,功能单体β-丙烯酰氧基丙酸（β-CEA）质量分数为10%,引发剂质量分数为0.5%,种子乳液质量分数为5%,缓冲剂质量分数为0.5%时,制备出的压敏胶性能较优,剥离强度为15.10 N/25 mm,持粘性大于48 h,耐溶剂性优异。     

用固相法制备掺铬YAlO3红色稀土色料

以氧化钇、氧化铝为主要原料,采用固相法合成,并在所合成的YAlO3主要晶相中掺入铬离子形成红色色料.XRD表明,当同时加入硼酸、氧化钙、氟化钠三种矿化剂时,得到粉体的XRD的衍射峰与标准的YAlO3特征峰一致.SEM图表明,所形成的颗粒呈现出立方形态.通过两种测试技术的分析可知,固相法可以制备出立方相的YAlO3晶相陶瓷色料.     

Al3 掺杂对LiNi0.5Mn1.5O4材料性能的影响

制备了不同Al~(3+)掺杂量(x)的Li_(1+x)Al_xNi_(0.5)Mn_(1.5–x)O_4(LNMO)材料,通过XRD、SEM等对LNMO材料的结构进行了表征,通过CV测试、交流阻抗谱测试等方法测定了材料的电化学性能,讨论了Al~(3+)的掺杂量对材料结构和性能的影响。结果表明,适当的Al~(3+)掺杂会提高材料的结构稳定性及循环、倍率性能。当x=0.06时改性效果最好,在0.5和2.0 C下循环100次的容量保持率分别达到95.2%和90.0%。而且氧化还原峰的电势差较小,循环可逆性能最好。在该基础上,通过聚合物辅助法制备的样品由于{111}晶面族取向性更强,进一步提升了循环性能,0.5和2.0 C下循环100次容量保持率分别达到97.1%和93.0%。     

氢氧化钙对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化影响

通过凝结时间、抗压强度和电阻率等分析手段,研究了Ca(OH)2对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化过程的影响.结果表明,掺入Ca(OH)2明显缩短了硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间;当Ca(OH)2掺量为0.5%时,初凝时间最短,1 d、28 d强度均明显提高;当Ca(OH)2的掺量为2%时,28 d强度相比空白样提高了61.9%;掺入Ca(OH)2后,硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的1 d电阻率减小,随着Ca(OH)2掺量增大,电阻率逐渐减小,电阻率变化率极大值提前,说明Ca(OH)2加快了该复合胶凝材料的早期水化进程.XRD分析表明,掺入Ca(OH)2后,水化1 d时钙矾石的生成量增多,消耗无水硫铝酸钙的量增多;水化28 d时钙矾石的生成量相对变化较小,但强度明显增大,粉煤灰对硫铝酸盐水泥强度的贡献较为明显.     

PET/纳米二氧化钛共混体系研究

研究了纳米二氧化钛加入方式、加入量及偶联剂表面修饰对二氧化钛在PET中的分散效果及对PET/纳米二氧化钛体系抗紫外性能及结晶性能的影响。研究发现 :添加纳米二氧化钛可明显提高PET的抗紫外性能。在实验条件下 ,经偶联剂处理过的二氧化钛质量分数为 0 .5 %时 ,共混体系抗紫外效果最佳。钛酸酯偶联剂能改善纳米二氧化钛在PET基体中的分散性。不同二氧化钛添加量及其分散状态 ,影响PET的结晶速率。     

掺杂锶对高阿利特水泥熟料制备及性能的影响

采用正交试验方法研究了煅烧温度、保温时间及掺杂氧化锶和硫酸锶对高阿利特水泥熟料煅烧与性能的影响.借助于XRD和SEM-EDS等测试方法研究了水泥熟料的组成、结构及水泥性能.结果表明,高阿利特水泥熟料的最佳制备条件是煅烧温度为1450℃,保温时间为60min,氧化锶和硫酸锶的适宜掺量分别为1.5％、0.5％.在熟料中掺入氧化锶和硫酸锶可以促进阿利特矿物的形成,有利于水泥强度的提高.掺加适量氧化锶时,水泥的早期强度明显提高;而掺加硫酸锶时,有利于该水泥后期强度的提高.     

银、氟双元素改性TiO2光催化材料的性能

以多孔泡沫镍为载体,采用水热合成法制备了Ag修饰和Ag-F共改性多孔TiO2光催化材料,用多种方法对其进行了表征,并评价了其对水中罗丹明B的降解性能. 罗丹明B的光催化降解反应符合零级动力学规律,TiO2中主要成分为锐钛矿型纳米TiO2晶体,经500℃煅烧0.5 h后光催化性能提高. Ag修饰TiO2的光催化性能随Ag修饰量的增加先升高后下降,Ag修饰量大于0.6%时,其光催化性能又提高,最佳Ag修饰量为1.2%. 煅烧处理使样品的光催化性能提高,当Ag修饰量为0.8%时,其光催化性能最优. 1.2% Ag和2.0% F共改性的多孔光催化材料的光催化性能远优于单一Ag修饰材料.     

Microstructure and luminescence properties of YSZ-based thermal barrier coatings modified by Eu2O3

In order to study the variation of rare earth oxides during thermal failure of thermal barrier coatings, Eu2O3-doped YSZ coatings with 0.5 mol%, 1.0 mol% and 1.5 mol% were prepared by explosive spraying. SEM, XRD, EDS and microhardness tester were used to analyze the effect of different rare earth oxide doping content on the morphology, composition and mechanical properties of the coatings. The results showed that with the increase of rare earth oxide doping content, the porosity of the coatings decreased, and the microhardness and fracture toughness increased. When the doping amount of rare earth oxide is 1.0 mol%, the bonding strength and thermal cycle times of the coating are the highest, 33.4 Mpa and 185 times respectively. With the increase of the doping amount of rare earth, the luminous intensity of the sprayed coating increases. After thermal shock test, the luminous intensity of Eu2O3-doped YSZ coatings at 592 and 608 nm decreased to a certain extent.     

阿利特-硫铝酸锶钙水泥的制备与性能研究

通过固定硅酸盐水泥熟料率值,改变硫铝酸锶钙矿物的含量,研究了阿利特-硫铝酸锶钙水泥的合成与性能。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、岩相分析等测试手段分析了阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料的组成和结构。结果表明,硫铝酸锶钙矿物与硅酸盐熟料矿物可以共存,其最佳引入量为6%～12%,在1350～1380℃温度范围烧成时结晶较好。在上述条件下制备的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的ld、3d和28d抗压强度最高分别达到30.5MPa、58.4MPa和122.2MPa。     

硫磺流化法还原钛白石膏工艺模拟研究

利用硫磺、碳等还原硫酸法钛白粉生产副产物钛白石膏是处理钛白石膏堆放问题的方法之一。针对硫磺在回转窑分解钛白石膏制硫酸和氧化钙的过程存在时间长、硫磺用量大、硫化钙产量不高等问题,提出了以钛白石膏为原料利用酸浸法去除铁杂质后,利用硫磺为还原剂将石膏在气固竖式反应器中煅烧生成硫化钙和二氧化硫,前者再与硫酸钙煅烧制得氧化钙和二氧化硫,得到的氧化钙可以中和废酸和废水,产生的二氧化硫用来制硫酸的方法。先利用反应热力学计算软件HSC分析确定实验方案,分别在流态化实验（800 ℃,保温40 min）和煅烧实验（1 100℃,保温1.5 h）后得到硫化钙转化率与氧化钙纯度均达到90%左右。再利用Aspen软件模拟了工艺流程,模拟出二氧化硫体积分数可达12.09%,满足制硫酸的需求。硫酸生产成本估算为263.9元/t,具有较大的市场前景。     

高胶凝性水泥熟料

总结了以硅酸三钙(C3S)为主要矿物的熟料烧成研究成果和最新研究进展．C3S是硅酸盐系统的水泥熟料中含量最高、胶凝性能最好的矿物。在熟料烧成过程中。C3S是形成温度最高的矿物。因此。C3S的充分形成实际上也就代表了熟料的烧成．提高C3S含量是提高水泥熟料胶凝性能有效途径．采用离子掺杂的方法可以降低熟料烧成过程中的游离氧化钙,使C3S质量分数(下同)在70%以上的硅酸盐水泥熟料在正常温度下烧成。如：在生料中掺加氟硫复合矿化剂,适量磷渣或钢渣等含磷杂质及其与氟离子复合。或者掺入1%CuO,可明显改善熟料的易烧性。但是磷的掺加数量应有一定限制。在硅酸盐水泥熟料中引入适量硫铝酸盐矿物也可以有效提高水泥的胶凝性能。但是应该解决烧成温度范围偏窄的问题。