醇盐水解法制备亚微米球形氧化铝粉体

以仲丁醇铝为铝源,以乙腈与正丁醇作溶剂,通过醇盐水解法制备了亚微米球形氧化铝粉体.研究了溶剂配比、水加入量及煅烧温度对产物相结构及微观形貌的影响.结果表明,乙腈与正丁醇的体积比及去离子水的加入量是影响产物的成球性以及粒径大小的关键因素,随着乙腈与正丁醇体积比增大,产物成球性变好;去离子水加入量的变化,影响了产物粒径的大小.经不同温度煅烧后,产物发生了由γ-Al2O3转化为α-Al2O3的相变,但仍保持着球形形貌.     

纳米BaTiO3的Sn掺杂改性与性能研究

通过溶胶凝胶法制备了掺锡钛酸钡前驱体并进行了粉末和陶瓷样品制备,分析了掺杂Sn比例对BaTi1-xSnxO3粉末和陶瓷物相组成、微观形貌和铁电性能的影响.结果 表明,不同Sn掺杂比例下BaTi1-xSnxO3粉末的晶胞体积随着x值增加不断增大,当x=0.06时,BaTi0.94Sn0.06O3粉末中c/a值约等于1.009,为不同Sn掺杂比例下BaTi1-xSnxO3粉末中最大值;扫描电镜下,BaTi0.94Sn0.06O3粉末中颗粒的尺寸基本都在30μm以下,且基本呈四方结构.在x=0.06时,BaTi1-xSnxO3陶瓷中c/a值(1.021)和晶胞体积(65 166 nm3)为几组试样中最大值,表明BaTi0.94Sn0.06O3陶瓷中四方相晶型结构最显著.随着频率增加,BaTi1-xSnxO3陶瓷的剩余极化强度和矫顽场强都呈现逐渐减小特征,在相同频率下,BaTi0.94Sn0.06O3陶瓷的剩余极化强度最大、矫顽场强最小,具有最佳的铁电性能.     

磷酸镁水泥基材料与混凝土粘结性能研究进展

磷酸镁水泥具有早强、粘结强度高、体积稳定性好等优点,在混凝土结构修补加固中表现出巨大的应用潜力.为使修补加固材料与基体形成整体共同工作,其粘结性能极其重要,本文综述了原材料、环境条件和界面情况对磷酸镁水泥基材料与混凝土粘结性能的影响以及磷酸镁水泥基材料与硅酸盐水泥材料的粘结机理,并对磷酸镁水泥基材料未来的研究方向提出建议.     

基于机器视觉技术的古陶瓷器型三维还原算法

器型研究对于古陶瓷的真伪鉴别、价值认知和其文化类型与传播途径的研究具有重要的意义.本文在研究和解决了复杂背景下旋转体古陶瓷轮廓提取、图像畸变校正、轮廓线非线性建模等一系列技术难题的基础上,研究并实现了一套古陶瓷器型三维还原算法.通过该算法利用旋转体古陶瓷的二维图像建立了精确的轮廓模型,进而实现器型的三维建模.最终试验结果表明,该三维建模算法可以精确获取旋转体古陶瓷三维器型模型,对探索古陶瓷器型研究发展新方向有一定意义.     

磺酸基改性聚丙烯酸类增稠剂的性能研究

混凝土增稠剂作为一种混凝土外加剂,可以提高混凝土的工作稳定性,改善混凝土的离析、泌水等问题.利用磺酸基对聚丙烯酸(PAA)类增稠剂进行改性,制备出一种增稠效果优良的增稠剂.利用红外光谱分析仪(FTIR)表征了聚合物结构与成分,研究了改性PAA对水泥浆体流变性能的影响,并通过TOC(总有机碳吸附)、Zeta电位、电导率、DLS(动态光散射)等手段分析了聚合物在水泥颗粒表面的吸附行为以及聚合物在水泥孔溶液中的构象,并据此提出改性PAA的作用机理.结果表明:磺酸基改性PAA会增加掺入聚羧酸减水剂(PCE)浆体的塑性粘度,降低浆体流动度,且磺酸基改性PAA会增大液相中的聚合物构象粒径,有利于增大浆体粘度,另外,长链状的磺酸基改性PAA会提供桥接作用增大水泥颗粒之间的相互作用,增大水泥浆体的塑性粘度.     

水化石榴石对赤泥基地聚物形成过程的影响研究

拜耳法赤泥是铝硅酸盐矿物为主的碱性混合物,是制备地聚物材料的潜在原料.以高温拜耳法赤泥的主要成分水化石榴石为原料制备了地聚物材料,并分析了其强度形成及固碱机理.研究表明,水化石榴石经焙烧、碱激发可制备以水化聚硅铝酸盐(Ca-PS、Na-PS)、水化铝酸钙(C3AH6)为主的钙基地聚物,其形成可分为三个步骤:高温下水化石榴石发生Al-O链断裂,分解成钙基铝酸盐、聚铝硅酸盐;在水玻璃的激发下,聚铝硅酸钙中Al-O链断裂,形成正硅铝酸钙的水化物并释放出氢氧化铝;铝酸钙、氢氧化铝、氢氧化钙与自由的硅酸根离子、钠离子反应生成聚硅铝酸钙、聚硅铝酸钠的水化物,并排除剩余的水分,固结硬化成地聚物材料.钠离子在地聚物的形成过程中进入结构被固定下来,可以有效抑制赤泥基材料的泛碱.     

腐蚀模板法获取高长径比β-Si3N4晶种的工艺参数研究

采用腐蚀模板法对氮化硅陶瓷薄板进行熔融碱腐蚀处理获取β-Si3N4晶种.研究了腐蚀介质、时间对晶粒形貌及分散性的影响.优化了超声、磁力搅拌、研磨三种晶粒剥离的方法,确认磁力搅拌的方法是最佳的剥离工艺.通过X射线衍射和扫描电子显微镜对产物进行了微观形貌观察及物相分析,结果显示获得的晶种为高纯度β-Si3N4,粒径范围为2～10μm,最高长径比可达10以上.     

耐高温高强度醇溶性磷酸盐/酚醛杂化胶黏剂的制备及性能表征

以磷酸盐溶液为原料制备了一种醇溶性磷酸盐树脂,加入酚醛树脂及固化剂制备一种耐高温高强度杂化胶黏剂.并借助液滴形状分析仪、红外光谱仪、热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜、万能拉力机对醇溶性磷酸盐树脂在疏水材料表面的润湿情况、分子结构、耐热性能、物相组成、微观形貌及力学性能进行分析.结果表明,醇溶性磷酸盐树脂对疏水材料的润湿效果良好,并且杂化胶黏剂具有优异的耐高温性和力学性能.     

3D打印混凝土层间弱面的形成机制与改善方法

混凝土3D打印作为一种无模、快速、灵活的先进建造技术在土木建筑领域已获得成功应用.然而,逐层堆叠的固有属性使3D打印混凝土材料有规律性地产生层间弱面,造成了材料的非均质性,削弱了打印结构的力学承载性能和耐久性,制约了该技术的发展和应用.本文综述国内外相关研究进展,从宏观和微观分析打印结构层间弱面的形成机制,并总结层间力学结合的影响因素,提出相应的改善措施,可为优化3D打印材料和结构,进一步推动混凝土3D打印的工程应用提供科学的指导.     

球形高温复合定形相变材料性能及干压成型工艺的设计与研究

以粉煤灰为基体材料、Al-Si合金粉为相变介质,采用干压成型及混合烧结法制备直径为15 mm的球形高温定形复合相变材料,设计并研究了三种施压方式(直接法、阶段法、自然法)以及成型压力对相变材料性能的影响.研究表明:成型过程中升压速率越快,材料的致密均匀性越差,甚至产生加工硬化的现象;保压时间越长致密度越高,缓慢升压而不保压则致密度偏低;成型压力越大材料越致密,力学性能越好.材料的致密度与其相变潜热呈反向关系,这与合金粉在烧结过程中的破裂情况、自身氧化以及与基体的反应程度密切相关.三种施压方式中,直接法制备效率高、材料的力学性能突出,阶段法所制备的材料在较宽的成型压力范围内(2～5 MPa)综合性能良好,自然法效率低且材料力学性能较差.当成型压力为2 MPa,采用阶段法所制备的材料密度为1.630 g/cm3、相变潜热为115.20 J/g、开裂荷载为1021 N,经100次热震其性能依然稳定.