锆酸盐人造岩石的制备及其浸出性能的研究

采用分析纯氧化铈(CeO2)、氧化锆(ZrO2)和氧化钙(CaO)、碳酸钙(CaCO3)、氟化钙(CaF2)为原料,经固相反应合成具有烧绿石结构的CaCeZr2O7。通过XRD、SEM、密度和显气孔率以及浸出率的测试,对锆酸盐矿物的合成以及对Ce的浸出性能进行了研究。结果表明,在1 500℃下保温3h用CaF2做钙质原料可得到浸出率较低的锆酸盐固化体样品,其密度和显气孔率分别为3.26g/cm3和32.4%,铈的归一化浸出率为7.14×10-6 g/(m2.d),对Ce的包容量可达24.38%。由于其包容量大等优良性能,可作为高放废物人造岩石固化的基材。     

红色光致发光材料ZnO:Li+的制备研究

目前对光致辐射红光的发光材料研究较少，且掺杂元素多为稀土。本文根据半导体掺杂原理，以氧化锌为基质、非稀土金属锂为掺杂元素，采用溶胶一凝胶法，合成了纳米级的红色光致发光材料ZnO：Li^ 。通过比较产品的发光性质，确定了反应的最佳煅烧温度为700℃，掺杂Li^ 的最佳摩尔浓度为0．2％。利用X-射线衍射仪和激光粒度分析仪分别对合成产物的结构和粒径进行分析，其平均粒度为62nm，发射光谱波长在615nm左右，说明掺杂元素锂固溶于ZnO晶体中形成了ZnO：Li^ 的纳米粉体。经荧光光度计测定合成产物的激发光谱与发射光谱，确定合成粉体的光致发红光的特性。文章最后对合成产物的光致发光机理进行了探讨。     

有机累托石改性阻燃电缆料的制备

用酸化钠化法对累托石（REC）进行结构修饰,以十六烷基三甲基溴化铵（HDTMA.Br）为插层剂,制备了有机累托石（OREC）。使用X-射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）测试其物相,结果显示HDTMA＋已完全插层,累托石的层间距由改性前的2.41 nm增大到4.08 nm。通过熔融插层法制备了无卤阻燃电缆料,对其微观结构、力学性能和阻燃性能进行分析,结果表明：氢氧化镁（MH）及OREC填料深埋于基体树脂乙烯-醋酸-乙烯酯共聚物EVA中,形成硬核软壳的特殊结构;OREC与MH具有协同阻燃作用,当OREC添加量为4%时,复合材料的氧指数达到33.8%,较单独添加MH时高出4.8%;拉伸强度较仅添加MH的复合材料提高17%。经老化测试表明,自制有机累托石改性的EVA无卤阻燃电缆料的性能指标满足行业标准的要求。     

复合促凝剂对物理法超轻泡沫混凝土性能的影响研究?

为制备低成本、防火、保温隔热性能优异的无机保温隔热材料,以复合促凝剂改性的普通硅酸盐水泥为胶凝材料,采用物理法制备了超轻泡沫混凝土(孔隙率＞90％),结合图像分析、SEM及 XRD对硬化试样的气孔结构及组成进行了表征,并研究了复合促凝剂对新拌超轻泡沫混凝土工作性、硬化超轻泡沫混凝土气孔结构、抗压强度及导热系数的影响.研究表明,复合促凝剂掺量增加,新拌超轻泡沫混凝土相对粘度与相对极限剪切应力变大,流动度减小,硬化试样中小于0．2 mm 气孔比例增加,D50变小,气孔孔径均匀程度与保温隔热性能改善,力学性能先提升后略有降低;复合促凝剂掺量为4％,硬化试样的干密度为175．2 kg/m3,7D、28D 抗压强度分别为0．25和0．33 MPa,导热系数为0．0516 W/(m·K).     

分形理论评价纳米SiO_2对水泥早期水化的影响

根据分形几何理论评价超细粉体的活性,探讨纳米SiO2对水泥早期水化的影响。用激光粒度分布仪测试水泥试样在早期水化时的颗粒分布状况,应用分形理论分析评价了水泥试样的粒度分布特征,测试、计算了不同试样相应的分形维数。研究结果表明,随水化时间的增加,掺入纳米SiO2的水泥试样的分数维的数值变化的程度更大一些,掺入纳米SiO2的水泥试样水化更快,进而说明了由于纳米SiO2具有更高的火山灰活性而促进了熟料水化更快。     

钾/钠离子对水热合成铯榴石结构的影响

水热合成铯榴石能低温、晶格固化放射性废物¹³⁷Cs,但在放射性废物中Cs⁺通常与同族的K⁺/Na⁺共存,两者可能会对水热合成铯榴石组成和结构产生影响。基于此,参考铯榴石化学计量组成CsAlSi₂O₆,首先利用偏高岭土、纳米二氧化硅和CsOH•H₂O为原料水热合成了铯榴石。然后分别以不同摩尔质量的KOH或NaOH取代CsOH•H₂O,研究了K⁺/Na⁺对水热合成产物组成和结构的影响。结果表明,铯榴石水热晶化温度相对较低,产物微观下呈多晶微球态;K⁺与Cs⁺共存时,体系水热产物主要为铯榴石微球,微球尺寸随K⁺掺入比例的提高而增加,但K⁺主要存在于晶化程度较低的钾铝硅酸盐水合物中,并未参与铯榴石形成;Na⁺与Cs⁺共存时,体系水热产物主要由铯榴石和方沸石(NaAlSi₂O₆•H₂O)组成,Cs⁺和Na⁺各自存在于铯榴石或方沸石结构中。铯榴石相对较低的水热晶化温度及其结构中Cs⁺不能迁移和进行离子交换的特性,使得水热条件下K⁺/Na⁺不能进入先形成的铯榴石结构中的碱金属离子位点。尽管如此,K⁺或Na⁺的存在可降低铯榴石的水热晶化温度、促进铯榴石晶粒生长,且当K⁺或Na⁺与Cs⁺共存时,Cs⁺仍优先进入并稳定固化于铯榴石晶体结构中。     

累托石/膨胀型阻燃剂协同阻燃聚丙烯的研究

以硝酸为酸化剂,氯化钠为钠化剂,十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA·Br)为插层剂,采用"酸化-钠化-插层"工艺制备了有机累托石(OREC)。并采用熔融插层法制备了聚丙烯(PP)/膨胀型阻燃剂(IFR)/OREC阻燃复合材料。探讨了OREC对PP膨胀阻燃体系的影响,通过X射线衍射(XRD)、极限氧指数、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)对阻燃复合材料的微观结构、阻燃性、热稳定性及成炭情况进行了研究。结果表明：PP高分子链插层进入有机累托石层间,形成了插层型复合材料。OREC与IFR具有明显的协同阻燃性。OREC添加量为2 %时,复合材料的极限氧指数达到31 %,较单独添加IFR时高出4.8 %;与纯PP相比,复合材料残炭量由6 %提高到22 %。SEM分析表明复合材料的成炭性较好。     

纳米二氧化硅对硅酸盐水泥水化硬化的影响

利用微量热分析、X射线衍射、差热分析、扫描电镜和氮气吸附等手段研究了纳米SiO2对硅酸盐水泥水化硬化的影响.结果表明:纳米SiO2掺量为5%(质量分数)时,其高火山灰反应能大量吸收Ca(OH)2,进而促进水泥水化,提高水化开始时的放热速率,并改善水泥浆体的微观结构,使得水泥石更加均一密实.同时,纳米SiO2的掺入使得标准稠度需水量急剧上升,凝结时间缩短,促进水泥石的中后期强度增长.     

纳米SiO_2对硅酸盐水泥水化放热特性的影响

以硅灰为对比,利用微量热仪研究了纳米SiO2对硅酸盐水泥24 h内水化历程、水化放热特性的影响.研究结果表明:掺入纳米SiO2的水泥试样24 h内水化历程也可划分为类似于纯硅酸盐水泥水化的5个阶段;纳米SiO2的掺入,促使诱导期、加速期和减速期的出现提前,缩短了诱导期持续的时间;提高了水化开始时的放热速率,使第二放热峰的出现提前,增大了水化放热量.     

低等级粉煤灰的粒径对干粉砂浆性能的影响

用机械磨细和化学激发相结合的方法增强低等级粉煤灰的活性,在水泥和砂子中掺入石灰石、细化的粉煤灰,并加入0.08%的激发剂,按不同原料配比制备出强度等级为M2.5～M10系列干粉砂浆。通过粉煤灰粒度分布分析和干粉砂浆强度试验,结果表明砂浆工作性能良好,其抗压强度随粉煤灰粒径的减小而增高。