还原氧化石墨烯增强水泥基复合材料微观结构及力学性能

采用水热还原法制备了不同还原程度的还原氧化石墨烯(RGO),并将其添加到水泥浆体中,制得石墨烯增强水泥基复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、力学性能测试仪、扫描电子显微镜(SEM)对氧化石墨烯(GO)还原程度及水泥基复合材料的力学性能和微观结构进行测试。结果表明,在120℃水热条件下,控制不同还原时间可以得到不同还原程度的RGO;随着GO还原程度的提高,复合材料力学强度不断增加;RGO可使水泥更加密实,降低了水泥浆体的孔隙率,对水泥基复合材料起到增强增韧的作用。     

硅藻土/SiO_2气凝胶复合材料的制备

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为硅源,硅藻土为增强相,通过常压干燥法制备硅藻土/SiO_2气凝胶复合材料。研究了硅藻土用量对复合材料导热系数、孔隙率及抗压强度的影响,并通过SEM对其微观形貌进行分析。结果表明,硅藻土与SiO_2气凝胶实现了一定程度的复合;随着硅藻土含量由5%逐渐增加至25%时,复合材料的导热系数由0.0312 W/(m·K)增大到0.0447 W/(m·K);平均孔径和比表面积则分别由16.98 nm、817.2142 m~2/g减小到了9.87 nm和594.8543 m~2/g;此外,硅藻土的加入可以极大提高复合材料基体的耐压性能,鉴于材料本身仍需具备一定的保温隔热性能,硅藻土的最佳含量为15%。     

用聚硅氧烷和羟甲基纤维素制备泡沫陶瓷

选用聚硅氧烷为主要原料,用羟甲基纤维素为造孔剂,制备了SiOC泡沫陶瓷。研究了造孔剂含量、成型压力、裂解温度对泡沫陶瓷抗压强度及孔隙率的影响,并对泡沫陶瓷的微观形貌进行了分析。结果表明,随着造孔剂含量的增加,泡沫陶瓷的孔隙率随之增大,而抗压强度则随之降低;在40MPa～120MPa的成型压力范围内,随着成型压力的增加,泡沫陶瓷的孔隙率逐渐降低,而抗压强度不断增加;在10001400℃温度范围内,随着裂解温度的升高,泡沫陶瓷的抗压强度先增加后降低,而孔隙率不断降低;当羟甲基纤维素的含量为50％、成型压力为80MPa、裂解温度为1250℃时,所制备的泡沫陶瓷的抗压强度为43MPa,孔隙率为51％。微观结构分析显示,SiOC泡沫陶瓷微孔分布均匀,以三维交错的网状孔道相互贯穿。     

采用聚硅氮烷制备SiCN泡沫陶瓷

采用含乙烯基聚硅氮烷为原料，利用先驱体转化法与有机泡沫浸渍法相结合制备SiCN泡沫陶瓷。通过聚氨酯泡沫及聚硅氮烷的热分析制定温度曲线，研究了裂解温度、浸渍／裂解增强处理次数等工艺参数对泡沫陶瓷抗压强度的影响，采用XRD、SEM及EDS对SiCN泡沫陶瓷进行了物相、微观结构及成分分析。结果表明，在1000～1400℃温度范围内，随着温度的升高，泡沫陶瓷的抗压强度先升高后降低，增强处理对提高抗压强度有明显效果，当裂解温度为1300℃，经二次增强处理后，试样的抗压强度达11．5MPa。XRD研究表明，随着温度的逐步升高，聚硅氮烷的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变。微观结构分析显示，SiCN泡沫陶瓷呈三维网状结构，具有良好的贯通性，开孔气孔率达到85％。     

纳米Ni粉填料对聚硅氮烷连接SiC陶瓷接头性能的影响

研究了活性填料纳米Ni粉对陶瓷先驱体聚硅氮烷连接反应烧结SiC陶瓷接头性能的影响，同时与惰性填料纳米SiC粉及活性填料微米Ni粉进行了对比，指出填料的种类及颗粒度对连接强度均有较大影响。活性填料纳米Ni粉的加入可减少连接层内的孔隙和裂纹，同时还可以与聚硅氮烷的裂解产物及母材发生反应，促进聚硅氮烷的裂解，从而降低连接温度，提高连接强度。当连接温度为1200℃时，其最大抗弯强度达到251．6MPa。微观研究表明，连接层结构较为均匀致密，且与母材间界面结合良好。惰性填料纳米SiC粉对连接强度没有明显改善。微米Ni粉因不能与先驱体形成均匀的连接层而导致连接强度降低。     

脱硫石膏复合胶凝材料及其激发效果研究

采用脱硫石膏为主要原料,制备了脱硫石膏-水泥-粉煤灰复合胶凝材料,考察了激发剂对其改性效果及显微结构特征。结果显示掺52%脱硫石膏,31%水泥,12%粉煤灰,5%激发剂时,复合胶凝材料后期强度较高,其28d强度可达到64.6MPa。14～28d试样抗压强度呈急剧增加趋势,其原因可能是后期水泥水化和粉煤灰二次水化所致。在脱硫石膏-水泥体系中,存在较多物理键和少量化学键,而掺加Al2O24-离子激发水泥和粉煤灰可形成致密凝聚-结晶复合结构。     

改性硅气凝胶/聚甲基丙烯酸甲酯乳液的制备与性能研究

采用HMDS(六甲基二硅氮烷)改性硅气凝胶,通过乳液聚合法,将改性硅气凝胶与甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行聚合,制得改性硅气凝胶/聚甲基丙烯酸甲酯复合乳液,并且讨论了硅气凝胶的表面状态,以及改性气凝胶质量分数对复合乳液性能的影响。结果表明:HMDS可成功修饰于硅气凝胶表面,将改性硅气凝胶与PMMA乳液体系复合,乳液综合性能呈现较为显著的变化。HMDS修饰的硅气凝胶有助于降低乳液的导热系数,加入3%HMDS修饰的硅气凝胶可以使成膜后的乳液具有较低的导热系数。     

利用浓硫酸和无水ZnCl2催化合成3-氯-7-羟基-4-甲基-香豆素

为了减少环境污染和设备腐蚀,采用浓硫酸和无水ZnCl2二元催化剂代替单一浓硫酸催化间苯二酚和2-氯乙酰乙酸乙酯合成3-氯-7-羟基-4-甲基-香豆素.小试结果表明,当n(ZnCl2)/n(间苯二酚)为0.2时,浓硫酸用量可降低40％,所得香豆素含量为92％,比单一浓硫酸工艺(91％)略高;收率79％,比单一浓硫酸工艺提高7个百分点.二元催化剂合成法优势明显,具备应用前景.     

基于BIM的建筑材料碳排放计量与实例分析

为了进一步完善建筑材料碳排放的计算,从建筑物全生命周期的角度统计研究了建筑物中CO2排放量,将建筑物中建材全生命周期分为生产、运输、维护、拆除等四个阶段,运用BIM技术对建筑材料进行辅助统计,计算建筑材料全生命周期的CO2排放量。结合建筑设计实际工程案例,验证了BIM在建筑材料碳排放计算中的可行性,提出了减少建筑材料碳排放的措施,为进一步开展低碳建筑设计提供参考。