《硅酸盐岩相学》课程教学内容与方法商榷

为解决无机非金属材料方向《硅酸盐岩相学》课程内容丰富而课时缩水严重的矛盾，本着取得教学实效的目的编制切实可行的课程教学大纲，精简内容并采取针对性强的教学方法。具体措施是强化结晶学教学，重点教授矿物学通论，择要举例讲授以硅酸盐矿物为主的非金属矿物，简单介绍三大岩类，取消晶体光学、偏光显微分析及具体的岩相学内容，理论教学时合理利用教具，并结合实验教学巩固深化关键知识点。     

蒸压建材生产过程中钢渣安定性处理与活性化利用

钢渣安定性处理过程常常造成胶凝活性的损失。为此，本文利用改性助剂消除钢渣水化过程中产生的氢氧化物并生成胶凝产物，在蒸压建材的生产过程中实现钢渣安定性处理和游离氧化物的活性化利用，并避免单独处置钢渣造成的活性物质损失。研究表明，8%秸秆灰和3%磷酸二氢铵作为复合助剂制备的尾矿-钢渣蒸压试块体积稳定，抗压强度达24.0MPa。通过对蒸压样品游离氧化物消解率、化学结合水量及热重、XRD分析，得出钢渣安定性处理与活性化利用机制：硅质材料与钢渣中f-CaO水化生成的Ca(OH)₂结合迅速生成对体系力学强度有益的水化硅酸钙，避免因大量Ca(OH)₂积累造成体积膨胀；磷酸盐中的NH₄⁺、H₂PO₄^-与f-MgO结合生成磷酸铵镁及其他低溶度积复盐类矿物，进而消除因f-MgO水化生成Mg(OH)₂造成体积膨胀的隐患。试样在180℃蒸压4h后，f-CaO及f-MgO消解率分别可达86.28%、89.73%。本文将为利用钢渣大比例取代水泥和石灰生产蒸压建筑材料提供理论基础，对于提高钢渣利用率、减少碳排放具有重要价值。     

PEG修饰的镍钴层状双氢氧化物微球抗菌及溶血性能研究

双氧水作为常用的活性氧试剂广泛应用于清洗创面、去除痂皮、清洗带恶臭的创伤。但是由于其具有强烈刺激性,常采用表面涂抹的方式应用,不可注入体内。并且其常用的浓度高于生理水平,会对健康组织有一定毒性,甚至会延迟伤口愈合。为了解决这个问题,设计了一种利用聚乙二醇修饰的生物相容性好的镍钴层状双氢氧化物微球PEG-Ni/Co-LDHs,使得其具有较高的抑菌效果,同时能减少双氧水的用量。采用一步沉淀法合成了PEG-Ni/Co-LDHs,使用SEM、TEM、XRD等方法对PEG-Ni/Co-LDHs的结构进行表征,结果显示该材料的分散性能好,粒径约为470 nm,微球呈花状结构,由薄层似花瓣结构层层组装而成。PEG-Ni/Co-LDHs具有过氧化物酶的活性,这使得在双氧水的作用下能有效产生羟基自由基,高效抑制革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)增殖,高浓度时与双氧水联合作用,细菌成活率分别为32%和19%。采集大鼠血细胞对纳米材料PEG-Ni/Co-LDHs进行溶血性能研究,发现在高浓度时,其溶血率低于12%,未出现明显的溶血作用,具有很好的生物相容性。研究结果表明,PEG-Ni/Co-LDHs具有高抗菌活性和低溶血毒性的特点,为其今后作为抗菌剂在生物体内应用奠定了研究基础。     

SiO2对邯郸球团矿抗压强度的影响

抗压强度是球团矿的重要指标,直接影响高炉内炉况顺行及生产指标。改变球团矿的化学成份,球团矿微观结构也将受到影响,矿物结构发生改变,对球团矿的抗压强度也有不同的影响。本试验采用邯钢生产现场所用的邯邢精粉、安徽精粉、沙河精粉、燕山矿粉等五种矿粉进行造球,利用偏光显微镜等检测手段对不同矿粉的球团矿的抗压强度进行研究。从试验结果分析得出:SiO_2含量在3%时抗压强度最强,在7%时抗压强度最差。     

层状硅酸盐/高分子材料复合的研究进展

综述了近几年国内外层状硅酸盐与聚丙烯、聚乙烯、橡胶、聚乳酸、蛋白质、聚氨酯等高分子复合材料的研究进展,并对其研发中的瓶颈问题及今后的研发方向进行了解析,评述了各种层状硅酸盐/高分子复合材料的性能,以期为相关研究提供借鉴。     

一种新型缓凝剂的制备及其在水泥基复合材料中的应用

针对目前固井使用的缓凝剂存在的热稳定性能不好、异常胶凝现象（结块）、水泥石抗压强度减弱、水泥浆综合性能欠佳等问题，通过水溶液自由基聚合，研制了一种新型高温缓凝剂GWR-1，并对其热稳定性能进行了评价，同时，对加入4种缓凝剂GWR-1、GWH-1、HX-400、DRH-200L的水泥浆异常胶凝现象和综合性能做了比较。微观结构分析表明：各单体参与了反应，分子量分布较为均一，分子结构高温下稳定，GWR-1的热稳定性可达350℃。GWR-1在硅酸盐水泥基复合材料中应用性能测试结果表明：加入GWR-1水泥浆的稠化温度可达160℃，高温时加量不敏感，高温抗盐性能较好，加入GWR-1的水泥浆在150℃不会发生异常胶凝现象，且其硅酸盐水泥石的强度发展良好，低密度和高密度的水泥浆的综合性能优于加入其他3种缓凝剂的水泥浆。     

镁-铝水滑石处理高氟水研究

含氟工业废水的排放污染水源,长期饮用高氟水引起各种氟中毒疾病。通过简单高效的化学处理方法使含氟水达到国家一级排放标准(10 mg·L^-1)。以硝酸镁、硝酸铝为原料,尿素为沉淀剂,通过水热法成功制备镁铝层状双氢氧化物(Mg-Al-LDHs)材料。该层状材料经400 ℃焙烧后,层板有效空间增大,离子吸附性能增强,晶化程度高,结构稳定。考察400 ℃焙烧后Mg-Al-LDHs层状材料对高氟水中氟离子(F^ymbolm@@)吸收的影响。实验结果表明Mg/Al物质的量比为2∶1,反应时间为2 h时,F^ymbolm@@去除率82.61%,实现高效除氟。     

硅酸盐水泥基胶凝材料体系水化热计算研究

基于传统水化热模型计算水泥水化热,建立矿物掺合料水化热计算公式;采用直接法测定掺粉煤灰、矿渣条件下普通硅酸盐水泥和低热水泥基胶凝材料体系1~7 d水化热。计算结果与实测结果对比表明:矿物掺和料水化热双指数计算公式可表征普通硅酸盐水泥和低热水泥基胶凝材料体系下粉煤灰和矿渣1~7 d水化热,可采用此法结合水泥水化热计算方法进行以水化热作为目标函数的胶凝材料体系优化设计。     

硫系易切削钢质量缺陷成因分析

采用宏观观察、显微组织检验、夹杂物种类及级别检测等手段,分析了硫系易切削钢表面疤、表面裂纹、冷加工纵向扭转及扭转麻花状断续开裂、心部裂纹等质量缺陷形成的原因。认为这些质量缺陷与钢材表面、近表面、心部硫化物及硅酸盐类夹杂物的聚集分布等有关。通过强化结晶器电磁搅拌,控制Mn/S比、氧含量,全程保护浇铸。采取合理的加热、轧制温度制度,使夹杂物分布更均匀、更细小,达到理想的纺锤状硫化物夹杂,解决了产品裂纹、夹杂物偏聚等质量问题,提高了产品质量,稳定了生产。     

熔融制样-能量色散X射线荧光光谱仪分析硅酸盐中32 种组分

为充分发挥小型实验室设备的功能,实验采用熔融制样,使用台式能量色散X射线荧光光谱仪(10W, Rh靶)定量分析了硅酸盐样品中的Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、SO₃、Cl、K₂O、CaO、TiO₂、V、Cr、MnO、Fe₂O₃、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、As、Ba、La、Ce、Th、U、Hf、Pb等32种主、次、痕量组分。对3种不同的解谱方法进行比较,确定Na、Mg、Al、Si、P、As、Ce、Cr、Cu、Ga、La、Nb、Ni、Pb、Th、U、V、Y选择感兴趣区解谱,其余元素用高斯或经改进的高斯函数的最小二乘法拟合解谱。选用有代表性的多个硅酸盐类样品,比较了理论检出限及10次重复测定计算3倍标准偏差得出的检出限,发现以3倍标准偏差作为检出限再取它们的平均值则更具代表性和使用意义。各组分的检出限为0.2~1740μg/g。精密度试验表明,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.12%~10.5%(Na为轻元素,由于含量低,小能谱测定的精密度稍差);对两个土壤标准样品进行正确度验证,测定值与标准值一致。