铁橄榄石的氧化分解及碱浸溶硅

将铁橄榄石中的氧化硅转变为易溶于碱溶液的游离态氧化硅对其硅铁分离具有重要意义。通过氧 化焙烧—碱浸工艺实现了铁橄榄石中氧化硅的选择性脱除。X 射线衍射及红外光谱分析结果表明，铁橄榄石在氧 化焙烧过程中先分解为 Fe₃O₄和无定型 SiO₂。随着氧化焙烧温度的升高，Fe₃O₄进一步氧化为 γ-Fe2O3并最终转变为 α-Fe ₂O₃，此时无定型 SiO₂并无明显变化。当氧化焙烧温度超过 1 073 K 时，铁橄榄石可完全分解为无定型 SiO₂和铁 氧化物。铁橄榄石分解的无定型 SiO₂易溶于氢氧化钠溶液而铁氧化物不反应，可通过碱浸实现铁橄榄石氧化焙烧 产物中铁硅高效分离。此结论可通过铜渣处理结果进一步得以证实。铜渣经氧化焙烧—碱浸工艺可脱除 87.33% 的氧化硅，此时铁品位可由铜渣中的 48.55% 提高至浸出渣中的 60.34%。研究结果为铜渣中铁硅综合提取新技术 的开发奠定了理论基础。     

钙离子对萤石和方解石浮选行为的影响及其 调控方法研究

盐类矿物在浮选的过程中会溶解出不同的离子，这些离子通常会影响矿物的浮选。而在碳酸盐萤石 的浮选中，钙离子是其常见的影响离子。通过单矿物浮选试验，考察了在 pH=9 的条件下，钙离子对萤石和方解石 浮选行为的影响，并利用络合剂 EDTA 对浮选矿浆中的 Ca²⁺进行调控。研究结果表明：当 NaOL 作捕收剂，TA 作抑 制剂时，方解石能够较好地被抑制，而萤石的浮选基本不受影响，两者可浮性差异较大；当 Ca²⁺加入时，萤石和方解 石均被强烈抑制，进而影响两者的浮选分离。加入络合剂 EDTA 进行调控后，钙离子对萤石浮选的影响被有效地 消除，提高了萤石的回收率。Zeta 电位测试分析表明，Ca²⁺会与矿浆中油酸根离子反应，消耗矿浆中的捕收剂，从而 使萤石不能上浮，而 EDTA 能有效络合矿浆中的 Ca²⁺，使得萤石能够重新上浮；Ca²⁺的存在基本不影响药剂在方解石 表面的吸附。     

紫花苜蓿对铜铅复合污染土壤的修复效应研究

通过室内盆栽实验，模拟矿区 Cu、Pb 复合污染土壤条件下的豆科植物紫花苜蓿（Medicago sativa）生长 发育情况，并对紫花苜蓿对污染土壤的修复作用进行了研究。结果表明：低浓度的 Cu、Pb 复合污染对紫花苜蓿的 种子萌发、净光合速率和氮吸收无显著影响，高浓度的复合污染明显抑制紫花苜蓿的生长发育，具有显著的毒害作 用。紫花苜蓿对污染土壤中 Cu 和 Pb 均具有明显的富集作用，并随浓度的增加而增加，且 Cu、Pb 均主要累积在植物 根部。紫花苜蓿对可交换态、碳酸盐结合态 Cu、Pb 具有较好的提取作用，并可促进土壤中 Cu、Pb 向残渣态等生物 活性的毒性较低的形态转化。     

H13钢等离子堆焊Ni60A/Cr3C2覆层的磨损及热疲劳性能

采用等离子堆焊技术在H13钢基体表面上制备了Ni60A/Cr₃C₂堆焊覆层,研究了覆层的磨损行为和热疲劳性能。在600 ℃下销盘试验的结果表明,镍基碳化铬复合覆层的耐磨性是Ni60A堆焊覆层的2.8倍和基材H13钢的11.6倍。镍基覆层可以显著降低H13钢的摩擦因数,加入碳化铬则会削弱覆层的摩擦性能。随着磨损的进行,主要磨损机理从氧化磨损演变为磨粒磨损和粘着磨损。在800 ℃到室温下的热疲劳测试结果表明,镍基碳化铬复合覆层在48个热循环后疲劳裂纹达到200 μm,早于镍基覆层的62次。这说明高温氧化促进热疲劳裂纹的产生。碳化铬增强相从镍基上剥离,导致镍基复合覆层热疲劳性能下降。     

大学生巴哈赛车转向节的优化设计

巴哈赛车比赛赛道条件苛刻,赛车的转向节在高强度的冲击下易磨损甚至断裂,与比赛成绩息息相关。而各支车队在使用同一台发动机的情况下,轻便的赛车便有了更大的优势。赛车的转向节由车队学生自行设计,自行选取结构、材料、加工方式,每一项对转向节强度都至关重要。利用ANSYS对学生设计的转向节进行静力学分析,在保证强度的同时对赛车进行轻量化,有强度保证时配件便可以较少不必要的浪费,轻量化也可以促进钢材的节省,减少汽车排放以节能减排。     

模内装饰薄膜滞热对成型工艺的影响分析

以模内装饰技术(IMD)测试平板为研究对象，利用仿真和实验方法分析薄膜滞热的影响因素及薄膜滞热对成型工艺的影响规律。结果表明，薄膜滞热使动模侧模具温度场变化滞后于定模侧温度场，且在实验条件下达到8.6 ℃的最大温度差；薄膜滞热随着模具温度的增加而降低，随熔体温度和薄膜厚度增加而升高；薄膜影响熔体的充模与冷却，造成产品冷却不均的现象；薄膜滞热导致产品翘曲变形增加。     

不同骨料体积率的轻混凝土损伤-断裂分析

利用三点弯曲梁试验,对不同骨料体积率的轻骨料混凝土进行了断裂试验研究;同时,将混凝土损伤模块和随机骨料投放模块植入基于耦合判据(Coupled Criterion)的有限断裂模型中,首次应用于轻骨料混凝土断裂的数值模拟中。结果表明:该模型能够有效的模拟荷载-位移曲线的全过程,并且同时描述材料的损伤和断裂,同时预测裂纹的萌生与传播;通过能量分析,得出损伤能与断裂能随轻骨料体积率变化的规律。     

养护制度对高掺花岗岩石粉UHPC性能的影响

研究了三种养护制度条件下,高掺(22％)花岗岩石粉UHPC力学性能(3 d、28 d和180 d抗压/抗折强度)和胶凝浆体C-S-H凝胶微结构(水化程度、平均分子链长(MCL)和直链中的[SiO4](Q2))的变化规律.结果表明:同一龄期抗压/抗折强度、胶凝浆体水化程度、C-S-H凝胶MCL和Q2相对含量变化规律由高到低依次为压蒸养护、蒸汽养护和标准养护;随着养护温度和压力增加,其后期强度和胶凝材料水化程度增幅逐渐降低,且不利于后期C-S-H凝胶MCL发展.高掺花岗岩石粉的UHPC胶凝浆体中常温下的水化产物主要包括C-S-H凝胶、AFt和Ca(OH)2,随着养护温度和压力的升高,AFt和Ca(OH)2相对含量降低;至210℃2 MPa时,XRD图谱中两相消失且出现Tobermorite衍射峰,即高温高压环境促进了C-S-H凝胶向Tobermorite晶体转化.     

SMA丝增强SHCC拉伸时的变形和裂纹自回复性能研究

将单根形状记忆合金(SMA)丝埋入应变硬化水泥基复合材料(SHCC)中,采用循环拉伸试验研究SMA丝的预拉伸应变大小(分别为0％、2％、4％和5.5％)对SHCC拉伸应力-应变关系、残余应变回复率、裂纹平均宽度、裂纹回复性等的影响.结果 表明,SMA丝的埋入提高了SHCC的初裂强度、极限强度和极限应变.SMA丝的预拉伸应变较大时,SMA增强SHCC的延性和强度较高.采用加热方法驱动SMA丝可使SHCC的残余应变减小,含预拉伸SMA丝的SHCC试样的变形回复率达到60％ ～ 90％,而含未预拉伸SMA丝的SHCC试样的变形回复率仅为20％～ 42％.SMA丝预拉伸应变增加时,SMA丝驱动后SHCC中裂纹的平均宽度变小.当驱动预拉伸应变为5.5％的SMA丝时,SMA增强SHCC的裂纹平均宽度约为10μm.