高性能纳米孔硅质隔热材料制备

以水玻璃为主要原料,掺入硅酸铝纤维、硅灰、钛白粉和漂和漂殊等组分,采用溶胶-凝胶技术制备了纳米级孔隔热材料,探讨了pH值、硅灰和漂珠加入量等对材料性能的影响.材料性能测试结果表明,纳米级孔隔热材料导热系数低、抗压强度较高、线收缩率小、防水性好.     

基于正交试验的新型隔热砂浆掺量配比研究北大核心

以粉煤灰陶粒、玄武岩纤维、膨胀蛭石作为掺量制备了适应于矿井围岩隔热的水泥砂浆试件,通过正交试验来确定隔热砂浆中3种掺量的最优配比,并对最优配比下的隔热砂浆进行抗压强度和导热系数测定。实验结果显示:当粉煤灰陶粒掺量为96%,玄武岩纤维掺量为16%,膨胀蛭石掺量为16%时,此时试件性能最为优越。     

新型苯板-BFRP中空织物保温板导热性能研究

为测定不同厚度膨胀聚苯乙烯板(EPS)与玄武岩纤维(BFRP)中空织物组合而成的新型保温板导热系数,运用一维稳态热流计法开展试验研究;结合理论公式,计算新型保温板的导热系数。试验结果表明:新型苯板-玄武岩纤维中空织物保温板最优组合的导热系数为0.0272W/(m·K),与EPS板导热系数相比下降33.66%;在温度和湿度不变的条件下,使用玄武岩纤维中空织物可以大幅减小EPS板厚度;带附着层保温板的导热系数较小,保温隔热性能好;新型保温板导热系数的理论值与实测值基本一致,最大误差绝对值仅为8.55%。     

玄武岩纤维对新型陶粒混凝土性能的影响研究

为研究玄武岩纤维掺量对陶粒混凝土性能的影响,制作了立方体试件、抗折试件和棱柱体试件,测得不同玄武岩纤维掺量下的吸水率和软化系数,7 d、14 d、28 d抗压强度和劈裂抗拉强度,28 d抗折强度、轴心抗压强度及静弹性模量。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,各组软化系数均大于0.85;各龄期下的抗压强度在玄武岩纤维掺量为0时上下波动;7 d、14 d、28 d劈裂抗拉强度和28 d抗折强度均呈现先增加后减小的趋势;立方体抗压强度、轴心抗压强度和静弹性模量变化规律基本一致。基于本试验和相关论文中的立方体抗压强度和轴心抗压强度数据进行线性拟合,建立了陶粒混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度间的经验公式。     

玄武岩纤维在钻探机具中的应用研究与展望

针对铝合金钻杆材料耐磨性差和耐腐蚀性差,以及坚硬地层钻进难等钻探难题,本文研究了玄武岩纤维对7075铝合金钻杆材料和WC基金刚石复合材料的性能影响,通过粉末冶金和热压烧结制备了铝基复合材料和胎体,并对其性能进行测试和研究。结果表明,玄武岩纤维/7075铝基复合材料的力学性能和耐腐蚀性能得到提升,玄武岩纤维的加入降低了胎体的磨耗比,提升了胎体的密实度、导热系数和金刚石把持力。本文还对玄武岩纤维在套管和油管领域的应用研究进行了总结和展望。     

玄武岩纤维增强PMC组分优化的实验研究

为优化玄武岩纤维对聚合物矿物混凝土(PMC)的组分配比,通过正交实验,制备玄武岩纤维增强PMC,分析了各因素对玄武岩纤维增强PMC抗压强度的影响。结果表明,各因素对玄武岩纤维增强PMC抗压强度的影响显著性由大到小依次为:黏合剂E44与E51质量比,玄武岩纤维加入量,骨料用量,玄武岩纤维长径比。推荐玄武岩纤维增强PMC的最佳组分为:黏合剂E44与E51质量比40∶60,玄武岩纤维加入量0.4%,骨料用量80%,玄武岩纤维长径比70,抗压强度为112.38 MPa。对最佳组分中的玄武岩纤维偶联处理后,PMC抗压强度又提高14.1%,达到128.23 MPa。     

膨胀蛭石——综合性能超凡的高温隔热材料

蛭石是一种矿物.其被加热后,膨胀为一种低导热率的材料.膨胀蛭石具有多个优良特性:低密度、低导热率、较高的熔点、化学惰性、环保等;使其成为一种隔热材料.以膨胀蛭石为基的高温隔热材料有可能替代现有轻质纤维化隔热材料.     

铝硅酸盐聚合保温材料的性能影响因素研究

传统建筑外墙保温材料存在成本高、稳定性差等问题。为研制新型保温材料,利用超细偏高岭土、水玻璃和双氧水制备了铝硅酸盐聚合保温材料,采用单因素四水平试验研究了养护温度、双氧水用量和水玻璃含量对该聚合材料的导热系数、体积密度和抗压强度的影响。结果表明,导热系数和体积密度随着养护温度的增加先减小后增大,而抗压强度先增大后减小;导热系数、体积密度和抗压强度均随着双氧水用量的增加而先减小后增大;水土比越大,抗压强度越大,而导热系数和体积密度先减小后增大;为该类聚合保温材料在实际生产中的应用提供了指导性的理论依据。     

深井煤矿高温巷道新型隔热材料试验研究

随着矿井开采深度的增加,高温热害问题日益突出,通过正交试验的方法,以陶粒、玻化微珠和粉煤灰掺量作为实验变量,研制出一种新型隔热材料,其导热系数仅为普通混凝土的1/8;对各实验变量对于材料的表观密度、导热系数、抗压、抗拉、抗折强度的影响进行了研究,通过功效系数法进行分析,最终得出新型隔热材料的最佳掺量配比为:陶粒掺量为粗骨料的40%、玻化微珠掺量为细骨料的60%、粉煤灰掺量为胶凝剂的20%。试验结果表明,新型隔热材料施工工艺简单,成本低廉,可以满足深井高温巷道隔热要求,值得大力推广和使用。     

深部开采围岩隔热材料性能试验研究

为避免深部开采面临的热害问题,设计研发成本低廉、绿色环保的围岩隔热材料,改善井下高温高湿环境,推动深部开采高温控制技术的发展。践行固废资源化理念,以广西高峰矿尾矿为主材料设计正交试验,探究尾矿、水泥、发泡剂、玻化微珠掺量对围岩隔热材料力学性能、隔热性能的影响。运用扫描电子显微镜(SEM)和核磁共振技术(NMR)探究围岩隔热材料的孔隙率、孔径分布与其力学性能及隔热性能的内在联系。结果表明,正交试验的最佳配比为A_2B_1C_2D_3,即尾矿∶铝粉∶水泥质量比为60∶1∶18,玻化微珠体积比为5%。材料中存在4种不同孔径的孔隙,总孔隙率达12. 9%,导热系数达0. 273 W/(K·m),抗压强度达0. 80 MPa,基本满足深部开采围岩隔热的需求。     

尾矿基发泡水泥隔热材料性能增强工艺研究

以尾矿为原料制备发泡水泥隔热材料是实现尾矿大宗利用的有效途径,但尾矿的掺入会使发泡水泥隔热材料的综合性能受到影响。针对这一问题,通过对钼尾矿进行机械力活化来提高其火山灰活性,用活化后的尾矿制备发泡水泥隔热材料。通过对样品的抗压强度、抗折强度、导热系数、泡孔结构等进行表征,研究尾矿活性与材料保温隔热性能和力学性能的内在关系。结果表明,发泡水泥的保温隔热性能和力学性能随着尾矿活化指数的提高而增强。将尾矿在220 r/min的转速条件下球磨240 min,钼尾矿活化效果较好,所制发泡水泥隔热材料的综合性能最优。      

加气煤矸石混凝土抗压和导热性能试验研究

针对加气煤矸石混凝土抗压强度和导热系数问题,制作加气煤矸石混凝土薄板试件,研究了水灰比、铝粉含量对加气煤矸石混凝土抗压强度和导热性能影响。结果表明：抗压强度随水灰比增加而逐渐降低,呈负相关,负相关显著性强弱表现为铝粉含量2 kg>铝粉含量3 kg>铝粉含量4 kg;导热系数随水灰比增加而逐渐降低,呈负相关;水灰比一定条件下,导热系数随抗压强度增长而增大,呈正相关,正相关显著性强弱表现为水灰比0.54>水灰比0.46>水灰比0.38。加气煤矸石混凝土抗压强度和导热系数能满足一般建筑物要求,这为加气煤矸石混凝土应用提供了试验依据。     

玄武岩纤维树脂混凝土阻尼特性研究

为研究各因素对玄武岩纤维树脂混凝土阻尼的影响,采用正交试验方法研究了玄武岩纤维树脂混凝土阻尼特性随各因素用量的变化关系。实验表明:各因素对材料阻尼特性影响的显著程度由大到小依次为:树脂用量、玄武岩纤维用量、骨料用量及粉煤灰用量。综合考虑材料的阻尼及强度特性确定最优组分用量为:骨料用量79%、粉煤灰用量9.5%、树脂用量7%、玄武岩纤维用量0.4%,其阻尼比为5.155%,抗压强度为118.7 MPa。     

玄武岩纤维基本特征及应用前景分析

连续玄武岩纤维通常是以玄武岩矿石为唯一原料,经高温熔融和拉丝制备而成的一种无机非金属连续纤维材料。它作为一种重要的力学增强矿物功能材料和绿色结构材料,被列入我国重点扶持发展的四大高性能纤维之一。在总结玄武岩纤维的原料特征、拉丝工艺、物化性质等基础上,进一步分析了玄武岩纤维应用的广阔的市场前景,指出玄武岩纤维具有弹性模量高、耐高温、耐腐蚀、吸音系数较高、电绝缘性良好等优良性能,且性价比优势明显,可在一些领域中取代高性能高价格纤维。同时,玄武岩纤维还具有自己独特的优良物化性质,如耐湿、耐海水、耐化学腐蚀和耐高低温,在一些应用领域具有不可替代的作用。因此,应加大玄武岩纤维轻质高强材料及复合材料新产品新工艺研究和推广应用。      

基于正交试验分析影响泡沫玻璃性能的主要因素

材料配比和烧制工艺均会对泡沫玻璃的性能产生较大影响。以碳酸钠掺量、粉煤灰掺量、发泡温度和发泡时间为主要因素,设计4因素3水平的正交试验,研究各因素对泡沫玻璃抗压强度和导热系数的影响。当粉煤灰掺量达到25%时,抗压强度显著提高;碳酸钠掺量和发泡时间分别为3%和30 min时,抗压强度达到最大;发泡温度对抗压强度的影响则不明显。当粉煤灰掺量、碳酸钠掺量、发泡时间和发泡温度分别在20%、3%、20 min和840℃时,导热系数最小。粉煤灰掺量在4个因素中对抗压强度和导热系数两个指标的影响均最显著,在设计泡沫玻璃配合比时,首先要确定合理的粉煤灰掺量。     

玄武岩纤维尾砂充填体力学性能及损伤本构模型研究

为了提高采空区充填体的力学性能，对加入玄武岩纤维的尾砂充填体进行抗压强度试验，研究不同纤维掺量、灰砂比和养护龄期对充填体的抗压强度影响规律，构建充填体损伤本构模型并分析其能量耗散规律。研究结果表明：玄武岩纤维的加入能够明显提高尾砂充填体的抗压强度，随着纤维掺量的增加，充填体的抗压强度呈先增大后减小的趋势，且最优掺量为0.4%，对比素尾砂充填体强度提升了13.277%~24.865%。纤维充填体峰后残余强度较高，引入损伤修正系数的损伤本构模型能合理表述纤维充填体峰后残余强度，根据损伤本构模型可得到充填体的峰值比能演算模型，适量掺加纤维可以提升充填体的峰值比能并减少能量耗散。玄武岩纤维能提高充填体的力学性能，强化矿山采空区充填效果。     

养护制度对珍珠岩碱发泡轻质材料性能的影响

以珍珠岩为原料,Na OH为活化剂,制备一种轻质高强的发泡材料。采用热重-差示扫描量热(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、超景深显微成像和傅里叶红外光谱(FTIR)对轻质发泡样品的热稳定性、晶相组成、结构形貌和特征化学结构基团进行表征。研究干养护、湿养护和交叉养护3种不同养护制度对轻质发泡样品体积密度、抗压强度、导热系数的影响。结果表明,在100℃干燥箱中干养护24 h时,样品的性能最优,体积密度为0.338 g/cm~3,抗压强度为5.465 MPa,导热系数为0.051 W/(m·K)。     

稻壳灰玄武岩纤维混凝土抗压强度分析

为了研究稻壳灰及玄武岩纤维对混凝土抗压强度的影响，使用稻壳灰分别代替10%、20%质量的水泥，再加入体积分数分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的玄武岩纤维。研究表明：当稻壳灰质量掺量为10%时，混凝土抗压强度提高，但当稻壳灰质量掺量为20%时，混凝土强度降低；在稻壳灰混凝土中掺入玄武岩纤维体积分数为0.05%时，稻壳灰混凝土的抗压强度提高，当掺入体积分数≥0.10%时，稻壳灰混凝土抗压强度会降低10%。研究成果为提高混凝土的抗压强度提供了参考。     

岩石巷道锚喷复合隔热型混凝土材料研究北大核心

以隔热材料中的隔热混凝土作为着手点,从发泡混凝土与轻集料混凝土2个角度出发,选取了陶粒、聚苯颗粒作为骨料,并使用铝粉膏进行发泡处理,通过正交试验法制作1种新型隔热混凝土材料,依照国标测定其隔热性能、抗压强度,最终优选出导热系数为0.139 8 W/(m·K),仅相当于普通锚喷混凝土1/12的新型配方;依据其隔热性能,应用Fluent数值仿真软件,模拟了矿井通风条件下此种新型混凝土喷浆的隔热效果,结果表明:相比普通混凝土,巷道中心温度最高降低8.8℃,效果显著,具有良好的应用以及拓展前景。     

大比例掺用铁尾矿制备轻质保温墙体材料

以水泥为胶凝剂、黄石市灵乡铁矿尾矿为主要原料制备轻质保温墙体材料,研究了轻骨料膨胀珍珠岩、铁尾矿及其碱性激发剂掺量和水灰比对试件抗压强度、容重、导热系数的影响。结果表明：试验用碱性激发剂对铁尾矿的活性有显著的激发作用,从而可提高铁尾矿的掺用比例、减少水泥用量;当水泥、铁尾矿、激发剂、膨胀珍珠岩的质量比为1∶2.5∶0.25∶0.63,水灰比为0.8时,试件28 d的抗压强度＞5 MPa、容重＜900 kg/m3、导热系数<0.231 W/（m·k）,满足轻质保温墙体材料的性能要求。