水泥环传热特性对套管弹塑性损伤的影响规律研究

水泥环周向缺失致使套管承载能力受到影响,且水泥材料传热特性对套管弹塑性损伤有重要影响。运用ABAQUS建立了套管、不同传热属性含缺陷水泥环和地层耦合系统的有限元计算模型。研究了水泥材料传热属性、水泥环周向缺失开度、温度场对套管弹塑性损伤的影响规律。结果表明:热传导率较高的水泥材料下完整井筒套管屈服温度更低,完整井筒与水泥环周向缺失井筒套管屈服温度相差较大,水泥环缺陷导致温度分布不均且热传导率更高的水泥材料产生更为不均的温度场,水泥环周向缺失对套管塑性损伤影响很大,热传导率低的水泥材料使得套管的塑性变形增加率更大。     

镍粉复合水泥基材料的压敏性研究

为探讨镍粉复合水泥基材料的压敏性,首先研究了一次加载至破坏时不同掺量镍粉复合水泥基材料的电阻率变化规律,然后通过在弹性阶段的加载考察掺量为25%(体积分数,下同)的镍粉复合水泥基材料压敏性的重现性,最后研究了加载速率和试件偏压对掺量25%的镍粉复合水泥基材料压敏性的影响.结果表明:掺量15%和20%的镍粉复合水泥基材料不具有压敏性.掺量25%的镍粉复合水泥基材料一次加载至破坏,电阻率变化率最大可达40%,弹性阶段电阻率变化率可达35%以上,具有良好的压敏性;且其压敏性基本不受加载速率和试件偏压的影响.镍粉是制备具有高感知灵敏度的压敏水泥基材料的一种有效功能组分.     

基于场致发射和量子隧道效应的镍粉填充压敏复合材料

通过测试不同种类、不同掺量镍粉复合水泥基材料的电阻率和受力时的电阻率变化规律,并结合镍粉颗粒状态和表面形貌的扫描电镜观察,探讨了镍粉水泥基复合材料的导电机理和压敏性产生机理。研究结果表明:刺球状镍粉掺量(体积分数)为15%、20%和25%的水泥基复合材料的导电性和压敏性依次提高;链状镍粉复合水泥基材料的导电性优于球状镍粉水泥基复合材料;刺球状镍粉复合水泥基材料的导电性优于表面光滑的球状镍粉水泥基复合材料。由此可见,镍粉水泥基复合材料的导电性和压敏性与镍粉的颗粒状态、表面形貌和掺量密切相关,刺球状镍粉水泥基复合材料具有良好导电性和压敏性是由场致发射效应和量子隧道效应所致。     

先进水泥及先进水泥基材料的研究进展

介绍了有关先进水泥和先进水泥基材料的探索和研究进展。消纳工业废渣的低环境负荷水泥技术、高胶凝性高钙水泥熟料体系的研究、高贝利特水泥的研究和应用、地聚合物的深入开发等成果反映了我国在水泥科学领域的突破。水泥基材料的研究进展主要体现在多因素协同作用下水泥基材料性能劣化和寿命预测的研究、大流动度自流平混凝土的研究、改善水泥基材料体积稳定性的研究、高延性纤维增强水泥基复合材料的研究方面。水泥和水泥基材料近期研究重点将主要集中在与节能减排、环保利废有关的新设备、新材料和新技术方面;水泥基材料的抗裂性和耐久性,功能性复合材料的开发也将是研究的重点。     

聚氨酯改性砂浆中的有机与无机反应（英文）

基于聚合物与水泥水化产物之间的有机与无机反应,研究了从开始搅拌到硬化过程中聚氯酯改性砂浆微观结构的形成过利。从有机聚合物乳液与无机水泥基材料的反应活性出发,提出了一个改进的水泥基材料聚合物改性机理的四阶段分析模型。通过分析孔结构和聚合物的分布情况,揭示了聚氨酯乳液对水泥砂浆微观结构的影响。由于各种有机与无机反应,聚氨酯有机物不会均匀的分布在砂浆内部,聚合物颗粒将聚集在水泥颗粒的表面并在砂浆的局部部位凝聚成较大的有机物团。因此聚氯酯有机物对水泥基材料的改性都存在于砂浆的局部部位,这个现象也称为聚合物物改性的局部化。由于表面活性剂与水泥水化产物的反应,添加聚氯酯乳液也会以砂浆中引入较大的孔隙。研究结论表明,在水泥基材料中添加少量精心配制的聚合物乳液可以有效的提高水泥基材料的物理与力学性能,这对降低聚合物改性水泥基材料的成本并提高其可应用性具有非常重要的意义。     

水泥基材料的硫酸盐侵蚀

水泥基材料的硫酸盐侵蚀是其耐久性研究的一个重要方面.钙矾石、石膏以及碳硫硅钙石的生成是水泥基材料硫酸盐侵蚀的主要破坏形式,水泥基材料的化学成分和内部孔隙结构以及外界环境的硫酸盐浓度决定了水泥基材料的硫酸盐侵蚀类型.本文分析了水泥基材料在硫酸盐环境下钙矾石、石膏以及碳硫硅钙石的形成条件和机理,比较了各自硫酸盐侵蚀类型的主要破坏形式.     

采用水泥制粒的赤泥脱除水溶液中的镉离子(英文)

采用湿赤泥添加水泥作为粘结剂的方法制备出一种新型粒状吸附剂材料,并评价这种粒状赤泥材料脱除水溶液中镉离子的潜力。直接向湿赤泥中添加 2%-8%的水泥,研究不同水泥添加量和保养时间对粒状赤泥基吸附剂材料的粉化率和比表面积的影响。结果表明,在 2%的水泥添加量下保养 6d 后的粒状赤泥的结构特性和强度等参数达到了较好的水平。在pH为6.5,温度分别为 30、40 和 50℃及不同 Cd2+浓度溶液的条件下,进行吸附实验研究。结果表明,随着温度的升高吸附性能提高,并以此采用伪二级动力学模型进行吸附动力学模拟,得到了相关的模型参数。     

连续挤压模具的选材

通过对铝合金管，型材连续挤压模具使用寿命，以及各种损坏形式与模具材料各项性能指标的对应关系进行分析后，得出，提高这种模具使用寿命的有效途径是：选择高硬度、耐腐蚀和高抗弯强度的镍基硬质合金作为模具材料。     

穿孔顶头等离子喷涂涂层残余应力分析

提出采用在顶头上喷涂等离子涂层的方法来提高穿孔顶头表面性能,从而提高其使用寿命,降低生产成本。采用有限元计算软件ANSYS对等离子喷涂过程进行瞬态分析,得到穿孔顶头与涂层内部的温度分布状况,在此基础上分析顶头与涂层界面处和涂层内部的应力状态,讨论了顶头预热温度、涂层厚度、涂层材料等因素对残余应力的影响,得出合理的喷涂工艺,为提高穿孔顶头的使用寿命提供理论依据。     

Ag/La2NiO4基电触头在直流大电流条件下电弧侵蚀的实验与有限元研究

在电接触试验机上测量Ag/La2NiO4基电触头,得到在直流18V、30A的工作条件下的相关实验数据.并进一步分析电触头对的阴极和阳极的表面形貌、电弧侵蚀和质量变化特点.在此基础上,通过对实验中闭合电弧→接触电阻焦耳热→分断电弧→自然冷却过程的分析,建立一个电触头使用过程中的瞬态温度场的计算模型:根据测得的相关实验数据,采用有限元方法对该模型进行计算,得到电触头的瞬态温度场的分布和演化特点.通过计算结果可以较好预测电弧侵蚀的特点以及材料转移方向,并给出关于材料熔化、汽化等方面的许多重要信息.这些结果对于该电触头材料的侵蚀和使用寿命的研究具有一定参考价值.     

保存环境对不同结构水淬渣活性的影响

采用将矿渣在不同温度重新熔融并水淬的方法制备了不同水淬渣样品，应用XRD、DTA等分析手段对不同样品的结构特征进行了分析，同时结合胶凝材料抗压强度实验，研究了不同水淬样品在潮湿环境保存7d后的胶凝活性变化特点及原因。研究表明，形成过程对水淬渣在不同保存环境下胶凝活性的影响不同，较低水淬温度下形成水淬渣的胶凝活性在潮湿环境中下降最大，样品玻璃相中存在不同程度的分相结构是产生这一影响的主要原因。     

赤泥基胶凝材料的Na~+固化机理

采用SEM、EDS等分析手段研究了赤泥基胶凝材料的水化过程.结果表明,在低Ca/Si的赤泥基胶凝材料水化过程中,在Al对Si的取代作用下,桥[SiO_4]、[AlO_4]四面体数目逐渐增多,[Si(Al)O_4]结构单元聚合度逐渐增大,Si以Q~1、Q~2结构形式存在的C-S-H凝胶,逐渐转变为具有SiQ~2、SiQ~3和SiQ~4结构单元的(Na,Al)-C-S-H凝胶,从而使Na~+以化学吸附和化学固溶形式固化于水化产物中.     

水泥品种对水泥基材料热膨胀性能影响的研究

针对不同品种水泥基材料在高温下体积稳定性问题,采用差示热膨胀仪对普通硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥分别制成的水泥石的热膨胀性能进行了测试,并用DTA/TG对影响水泥石高温热性能的原因和机制进行了分析。结果表明：3种水泥石的热膨胀率均随着温度的升高先增加后显著降低,到达一定温度后趋于稳定。分析热膨胀随温度变化的规律获知,3种水泥在高温状态下应用时,高铝水泥体积稳定性最佳、硫铝酸盐水泥次之、普通硅酸盐水泥石最差。水泥石的热膨胀均是由其固相组分的受热膨胀与主要水化产物的脱水收缩共同作用的结果,而水泥品种不同,其水化产物中主要脱水组分截然不同。     

基于模糊综合评判的复合胶凝材料开发及料浆配比优化

针对矿山采用水泥胶凝材料充填成本较高的问题,利用当地矿渣和粉煤灰等固废资源开发低成本胶凝材料,并基于矿山现有的充填系统对料浆配比进行优化,在满足矿山要求的前提下,以期达到最大经济效益。首先,对试验材料进行物化分析;其次,采用正交试验、极差分析等方法进行复合胶凝材料配比优化试验,确定优化配比为粉煤灰10%、熟料8%、脱硫石膏14%、矿渣微粉68%,并利用XRD和SEM等手段来探究复合胶凝材料的水化产物及其微观结构,进一步揭示其水化机理;最后,在此基础上利用该胶凝材料进行充填料浆配比试验,并以7 d强度、28 d强度、泌水率、塌落度和充填成本为指标基于多目标模糊综合评判法进行料浆配比优化。结果表明:以采用复合胶凝材料、尾砂和戈壁集料配比1:1、胶砂比1:6、质量分数78%为最优配比,并以此配比进行验证试验,得到相应的7 d强度、28 d强度、泌水率和塌落度分别为1.76 MPa、4.82 MPa、5.98%和23.2 cm。充填体强度、料浆稳定性和料浆流动性均满足矿山要求,并且充填成本为103元/m^3,较原来195元/m^3的充填成本降低了47%。     

赤泥最佳热处理工艺制度研究

研究了不同煅烧恒温时间和不同冷却制度对赤泥胶凝性能的影响，并借助胶砂强度试验和DTA，XRD等一系列分析方式对热活化后赤泥的胶凝性能进行了分析。结果表明：采用空气中自然冷却的方法，恒温时间从1h～3h，赤泥的活性随恒温时间的增长而增加较快，恒温3h后活性增加较缓；采用随炉缓慢冷却的方法，恒温2小时的赤泥较恒温1h有明显增加，恒温2h后活性增加缓慢。空气中自然冷却和随炉温缓慢冷却这两种冷却制度对赤泥的活性影响也较为显著。     

Modified hydrotalcites as a new emerging class of smart additive of reinforced concrete for anticorrosion applications: A literature review

Modified hydrotalcites (MTHs) represent a group of technologically promising materials for addition to concrete to improve its durability in aggressive environment, owing to their low cost, relative simplicity of preparation, and plenty of unique composition variables that may be adopted. Up to date, a lot of academic work and commercial interest on MHTs have been invested, but relatively few studies focus on cementitious materials, particularly in exploiting their potential applications in corrosion protection of reinforced concrete structures. In this article, the mechanism of corrosion in reinforced concrete and concrete properties that affect corrosion of reinforcement are briefly introduced. In addition, the existing knowledge with regard to synthesis and characterisation methods of MHTs, ion exchange within the MHT structure as well as the application of MHTs in the cementitious materials were reviewed accordingly. As a new emerging class of smart additive of reinforced concrete, MHTs are expected to contribute to the effort of searching for effective measures to improve the durability of reinforced concrete.     

Simulation of direct wave propagation by numerical FDTD for a GPR coupled antenna

This article describes a numerical model of a GPR antenna used in the context of civil engineering to test structures. The model proposed was obtained by comparisons between simulations and experiments made with different cementitious materials. This model does not represent the real sensors exactly because some components are not known due in part to the manufacturing secrets, but it gives a good approach to the fields measured in the experiments.     

神经网络分析在高温硫腐蚀中的应用

利用神经网络的分析方法和高温硫腐蚀的数据积累,对炼油过程中的高温硫腐蚀进行分析建模,从系统的观点出发,综合考虑温度、硫或硫化氢浓度、材质和腐蚀速度之间的关系,为更准确的数学建模、预测设备的使用寿命和相应专家系统的研制开拓了新的思路。     

AI2O3/Cu复合材料制备工艺的优化

新型颗粒增强铜基复合电极材料Al2O3/Cu能较好地解决电阻点焊镀锌钢板时普通电极材料做电极寿命较短的问题。为了获得优化的Al2O3/Cu复合电极材料制备工艺,采用粉末冶金法制备Al2O3/Cu复合电极材料,通过改变制备过程中的工艺参数,以密度、显微维氏硬度、电导率、显微组织为检测内容,探讨压制力和烧结温度对Al2O3/Cu复合电极材料物理机械性能和显微组织的影响。结果表明,综合性能最优时的Al2O3/Cu复合电极材料制备工艺为:Cu-Al2O3混合粉末制坯压制力100 kN,烧结温度940℃。