水泥净浆水分传输过程可视化表征与定量分析

有害离子通过水为媒介在水泥基材料内部传输,引起钢筋混凝土的劣化发展,缩短了混凝土结构的服役年限.为研究水泥基材料因水分传输引起的劣化机理,基于X射线断层扫描技术,采用碘化钠溶液作为图像增强剂,对水分在水泥净浆内部的传输过程进行原位和无损可视化追踪,分析水在水泥基体的吸水渗透深度变化.研究表明,当采用质量分数为10%的碘化钠溶液时,X射线断层扫描技术可清晰表征水分在净浆中的二维和三维传输过程;通过X射线断层扫描技术测定的吸水深度与时间平方根呈线性关系,符合Locas-Washburn方程.     

新型电子显微镜

日本电子公司推出电子显微镜（SEM）新产品——复合光束加工观测装置“JIB-4500”。该产品具有获取并分析表面和内部三维图像的能力,除聚焦离子束（FIB）加工和SEM观测功能外,还可利用能量分散型X射线分析装置（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）系统进行分析。     

基于简单射线散射模型的X射线图像增强算法

在传统的射线成像技术中,由于物体本身的结构与散射的X射线叠加,所得图像的可见度通常会受到限制.针对此问题,提出一种基于简单散射模型的图像增强算法,可以提高单一X射线图像的可见度.首先,根据简单散射模型复原X射线图像,在复原过程中加入了新的中值算子,可以有效抑制射线图像中的脉冲噪声成分;同时,对细化之前的透射率图像应用了导向滤波,使灰度值跳跃的边缘部分的复原效果得到了明显改善,并使光晕伪影现象最小化;最后使用一种灰度优化的方法对复原图像进行后处理,在提高对比度的同时保留了图像中的小细节.实验结果证明了该算法对于低对比度、低亮度射线图像的可行性,增强后的图像中被检测物体的结构更加清晰,大大提高了射线图像的可见度.     

Zn/Sn热共蒸发制备ZnO/Zn2SnO4/SnO2同轴纳米电缆

为了研制优质气敏传感器的ZnO系气敏元件,以Zn粉和Sn粉为原料,通过热共蒸发法,在900℃的氧气气氛中,制备了直径为80～150nm的三层同轴ZnO/Zn2SnO4/SnO2核壳结构的纳米电缆.利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）试验对纳米电缆的形貌、组成成分以及微观结构进行了表征.测得该三层同轴ZnO/Zn2SnO4/SnO2核壳结构的纳米电缆的芯核为SnO2,中间层为Zn2SnO4化合物,外壳层为ZnO,且有铅笔状、三角金字塔状和四棱锥状三种不同纳米形貌.     

GO/Au/Ag复合材料表面形貌调控及其表面增强拉曼效应

表面增强拉曼散射光谱（SERS）因具有高灵敏及无损检测的特点,在化学检测领域受到广泛关注. 采用原位化学还原法,制备氧化石墨烯/金/银（GO/Au/Ag）复合材料,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、紫光—可见分光光度计（UV）等手段对复合材料结构进行表征,并深入研究不同Au/Ag比例对纳米复合材料形貌和SERS的影响. 以罗丹明6G (R6G)为探针分子,研究纳米复合材料的形态对表面增强拉曼散射的影响. 研究结果表明GO/Au/Ag复合材料具有良好的SERS增强效果,且SERS信号强度与样品表面形貌以及Au、Ag含量（质量分数,全文同）有关. Au/Ag纳米颗粒表面粗糙度以及Au、Ag含量的提高可以显著增加GO/Au/Ag复合材料的SERS效果.     

微波法合成树枝状纳米硫化锑

以氯化锑、硫脲为原料,采用微波法合成树枝状硫化锑纳米材料。用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱（EDS）等对Sb2S3晶体的物相及形貌进行分析表征。结果表明制备出的是正交相Sb2S3,长度可达数十微米。并给出树枝状硫化锑纳米材料的可能的形成机理。     

2520不锈钢的高温氧化行为研究

采用静态增重法测定2520不锈钢在高温条件下的氧化动力学,运用X射线衍射测定氧化物类型,运用扫描电镜（SEM）观察不同氧化时间形成的氧化膜的形貌,通过能谱分析（EDS）氧化膜的成分,研究2520不锈钢的高温氧化行为.实验结果表明,氧化物类型主要为Fe2O3,且氧化物类型随温度的升高而变化.在氧化初期,氧化物中富Fe,氧...     

内掺PDMS对地聚合物性能和微观结构的影响

为了表征内掺聚二甲基硅氧烷（PDMS）对偏高岭土基地聚合物的改性效果,提高防水和耐腐性能,制备不同配比的复合材料. 采用接触角、热重和强度试验,表征材料的润湿性、保水性和力学性能. 采用压汞法（MIP）、扫描电镜（SEM）、背散射（BSE）和能谱测试（EDS）,分析孔隙分布、微观结构和化学组成. 结果表明,PDMS能够对地聚合物凝胶进行广泛且均匀的疏水化改性,当PDMS与MK的质量比（m_PDMS/m_MK）为0.025时,接触角约为130°. 添加硅烷偶联剂和干燥处理,均能够提高疏水性. 适当质量比的PDMS（0.01≤m_PDMS/m_MK≤0.025）能够提高地聚合物的强度和韧性,因为复合材料的凝胶结构更致密. PDMS增强了低温状态下地聚合物对水分的束缚力,对减小干缩具有重要意义.     

烟末对铀(Ⅵ)的吸附性能

以卷烟生产过程中产生的烟末为原料,进行静态实验,观察烟末用量、溶液的pH、吸附时间、初始浓度及温度等因素对烟末吸附U （Ⅵ）的影响,采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）对烟末进行表征,并探讨其吸附U （Ⅵ）的机理。结果表明：当温度30℃、烟末用量为4 g/L、溶液pH=5、U （Ⅵ）浓度为25 mg/L、吸附时间为100 min时,烟末吸附U （Ⅵ）成效最佳。吸附过程较好的拟合了准二级动力学模型（R²≈1）和Langmuir等温模型（R²≈1）。扫描电镜、X-射线衍射、红外光谱等结果表明,烟末对U （Ⅵ）有很好的吸附性能,其吸附U （Ⅵ）前后使表面形态发生变化,而与U （Ⅵ）互相作用的基团主要是羟基、羧基。     

X射线透射ICT中射束能谱硬化修正

阐述了X射线透射CT中由于X射线束的硬化而对图像重建产生的影响 ,并说明了X射线在被测物质的衰减系数不仅与被测物质的密度有关 ,同时还是射线能量及位置坐标的函数 ,并给出数学表达式 ,为建立软件修正的数学模型奠定了基础     

电化学除盐对混凝土微观结构的影响

设计了一套钢筋混凝土的电化学除盐循环装置,研究了用0.001 mol/L Li2B4O7 氢氧化钙饱和溶液、氢氧化钙溶液以及蒸馏水作电解液的除盐效率,并用SEM和EDS等方法进行微观结构分析,结果表明:用0.001 mol/L Li2B4O7 氢氧化钙饱和溶液作电解液最有利于混凝土中Cl-的排除,并且经电化学除盐处理后混凝土水化产物中C-S-H凝胶分解,Ca(OH)2增多,并在孔壁形成沉淀,堵塞毛细孔,使表层混凝土孔隙率降低,而钢筋与混凝土界面Ca/Si增大。     

Effect of Limestone Powder on Microstructure of Concrete

The effect of limestone powder on microstructure of concrete was studied by using mercury intrusion porosimetry (MIP), backscattering scanning electron(BSE), scanning electron mi- croscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques. The experimental results show that the compressive strength of concrete containing 100 kg/m3 limestone powder can meet the strength re- quirement. Limestone powder has not pozzolanic activity; it is still unhydrated at the age of 28 days. But its filling effect can make the pa...     

Quantitative characterization and elastic properties of interfacial transition zone around coarse aggregate in concrete

Backscattered electron images (BSE) obtained by scanning electron microscope was used to quantitatively characterize the microstructure of interfacial transition zone (ITZ) in concrete. Influences of aggregate size (5, 10, 20, and 30 mm), water to cement ratio (0.23, 0.35 and 0.53) and curing time (from 3d to 90d) on the microstructure of interfacial transition zone between coarse aggregate and bulk cement matrix were investigated. The volume percentage of detectable porosity and unhydrated cement in ITZ was quantitatively analyzed and compared with that in the matrix of various concretes. Nanoindentation technology was applied to obtain the elastic properties of ITZ and matrix, and the elastic modulus of concrete was then calculated based on the Lu & Torquato model and self-consistence scheme by using the ITZ thickness and elastic modulus obtained from this investigation. The experimental results demonstrated that the microstructure and thickness of ITZ in concrete vary with a variety of factors, like aggregate size, water to cement ratio and curing time. The relative low elastic properties of ITZ should be paid attention to, especially for early age concrete.     

Effect of limestone powder on microstructure of concrete

The effect of limestone powder on microstructure of concrete was studied by using mercury intrusion porosimetry (MIP), backscattering scanning electron(BSE), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques. The experimental results show that the compressive strength of concrete containing 100 kg/m³ limestone powder can meet the strength requirement. Limestone powder has not pozzolanic activity; it is still unhydrated at the age of 28 days. But its filling effect can make the paste matrix and the interfacial transition zone between matrix and aggregate denser, which will improve the performance of concrete.     

粉煤灰-矿渣基地聚物混凝土力学性能与微观结构

为考察不同配合比对地聚物混凝土性能的影响,开展了粉煤灰与矿渣比例、水玻璃模数以及水玻璃掺量(质量分数)对其宏观力学性能影响的实验研究,并从微观层次扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)以及压汞实验(MIP)对微观结构进行研究.结果表明:养护龄期的增加,...     

Effect of fly ash on TSA resistance of cement-based material

Thaumasite form of sulfate attack(TSA)is a major concern in evaluating durability of concrete structures subjected to sulfate and carbonate ions.By means of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR),X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),and energy dispersive spectrum(EDS) as well as Raman spectra of erosion substances,effect of fly ash on TSA resistance of Portland cement-based material were investigated.Immersed in magnesium sulfate solution with 33 800 ppm mass concentration of SO...     

铈在钙钛锆石固溶体中的固溶量

以CaCO3、TiO2、ZrO2和CeO2粉体为原料,通过高温固相反应合成钙钛锆石固溶体,借助X射线衍射(XRD)、背散射二次电子像(BSE)和能谱(EDS)分析手段,研究铈在钙钛锆石固溶体中的固溶情况。研究结果表明,Ce4+取代Zr4+时,Ce4+固溶在CaZr1-xCexTi2O7固溶体中,其最大固溶量为10.84%;Ce4+取代Ca2+时,Ce4+固溶在Ca1-2 xCexZrTi2O7固溶体中,其最大固溶量为8.87%;掺Ce钙钛锆石固溶体的较佳合成温度为1 300℃。     

Electrochemical and analytical characterization of three corrosion inhibitors of steel in simulated concrete pore solutions

Corrosion inhibitors for steel,such as sodium phosphate (Na3PO4),sodium nitrite (NaNO2),and benzotriazole (BTA),in simulated concrete pore solutions (saturated Ca(OH)2) were investigated.Corrosion behaviors of steel in different solutions were studied by means of corrosion potential (Ecorr),linear polarization resistance (LPR),electrochemical impedance spectroscopy (EIS),and potentiodynamic polarization (PDP).A field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with energy dispersive X-ray analysis (EDXA) was used for observing the microstructures and morphology of corrosion products of steel.The results indicate that,compared with the commonly used nitrite-based inhibitors,Na3PO4 is not a good inhibitor,while BTA may be a potentially effective inhibitor to prevent steel from corrosion in simulated concrete pore solutions.     

AAO模板上碳纳米棒定向膜的制备及摩擦性能分析

在多孔阳极氧化铝（AAO）模板上的有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂，通过催化化学气相沉积（CCVD）法制备出有序、均匀的非晶态碳纳米棒定向膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）及激光Raman光谱等方法分析了非晶态碳纳米棒定向膜的微观结构和形貌，并讨论了其摩擦因数与载荷及速度的关系。实验结果表明，非晶态碳纳米棒定向膜具有较小的摩擦因数，并且随着载荷的增加而减小，随速度的增加而先减小后增大，当滑动速度为0.18 m/s时摩擦因数最小。