水泥基复合材料集料与浆体界面研究综述(一):实验技术

关于界面研究,概括起来主要可以从以下5个方面考虑：(1)界面研究的相关技术手段;(2)界面微观结构特征的研究;(3)界面微观结构的形成及劣化机理;(4)影响界面微观结构因素的研究;(5)界面过渡区的性能对材料宏观性能(包括：力学性能和耐久性)影响的研究。对这些问题的研究是为了回答以下2个问题：(1)各种层次的界面过渡区到底在多大程度上影响着整个材料的力学性能和耐久性;(2)通过改善界面来达到改善水泥基复合材料的性能这一措施是否可行。由于界面研究的技术手段与方法随着其它相关技术与设备的引入而不断取得新的进展,促进了水泥基复合材料集料与浆体界面相关研究也不断取得新的成果。关于界面研究的新实验技术和方法,从如下4个方面进行了描述：(1)与界面过渡区微观结构表征相关的实验技术;(2)与界面过渡区力学性能(包括：粘结强度、刚度和断裂力学性能)相关的技术和方法;(3)与界面过渡区传输性能相关的技术和方法;(4)与界面过渡区收缩性能相关的技术和方法。     

再生水泥混凝土界面结构区的影响因素

与普通水泥混凝土相比,再生水泥混凝土的材料组成和内部结构更为复杂,再生水泥混凝土内部存在天然石料、再生集料、老水泥浆体、新水泥浆体、天然集料-老水泥浆体界面、老水泥浆体-新水泥浆体界面等多种材料和界面。因此,对再生集料以及再生水泥混凝土微观形貌和ITZ结构影响的研究就显得尤为重要。本文分析探讨了再生水泥混凝土微观结构的影响因素,并进一步提出了针对再生水泥混凝土界面过渡区的改善措施。     

立方氮化硼/钎料钎焊界面微观结构及形成机理

cBN以B、N原子沿四面体杂化轨道形成的共价键结合,很难被一般液态金属所润湿,一般钎接材料很难实现cBN与金属基体的连接,通过Ag-Cu-Ti或Cu-Sn-Ti合金钎料中活性的Ti原子,其对B、N原子有较强的化学亲和力,使钎料与cBN之间发生化学反应,实现cBN与金属基体的连接.钎焊过程中,钎料中的活性元素Ti明显向磨...     

无细观界面过渡区水泥基材料的设计及其性能

为提高混凝土的耐久性,延长其服役寿命,通过对混凝土细观结构的性能优化,设计制备出无细观界面过渡区水泥基材料(meso-defect interface transition zone-free cement-based material,MIF),用于重大工程结构的功能梯度混凝土保护层,并对其抗渗性能、力学性能、体积稳定性以及微细观结构进行了试验及机理探讨.结果表明:相比于普通的混凝土保护层材料,MIF混凝土渗透性极低,氯离子扩散系数减小1个数量级,而材料的使用寿命增长10倍以上.材料的力学性能及体积稳定性优良,完全满足工程需要且整体结构的体积变形匹配性良好,表面未见开裂.MIF混凝土微细观结构均匀、致密.     

碳纳米管对水泥基材料微观结构及耐久性能的影响

碳纳米管是一种性能优异的纳米材料,将其掺入水泥基材料中将会显著影响水泥基材料的微观结构及宏观性能。本文系统总结和分析了国内外有关碳纳米管对水泥基材料微观结构和耐久性能的研究成果。讨论了碳纳米管对水泥基材料的水化特性、孔结构、微裂缝、内部界面及抗碳化能力、抗离子侵蚀能力、抗冻融破坏能力的影响及作用机理。分析发现碳纳米管通过成核作用促进了水化产物的生成、影响了水泥水化反应速率,并通过填充作用和桥联作用优化了水泥基材料的孔结构和内部界面,阻碍了微裂缝的形成及扩展;此外,碳纳米管通过对水泥基材料微观结构的优化,提高了水泥基材料的抗碳化能力、抗离子侵蚀能力和抗冻融破坏能力等耐久性能。目前,碳纳米管对水泥基材料微观结构及耐久性能影响的研究成果相对较少,相关结论也未完全达成一致,因此,还需要进一步的深入研究。     

基于铬铁渣骨料与水泥浆体界面结构的改性研究与机理分析

铬铁渣是表面粗糙的多孔结构骨料,基于其对界面过渡区结构及粘结强度的影响,通过正交实验设计适应于铬铁渣的改性剂,依据造壁原理对铬铁渣进行改性,降低其压碎值和吸水率。研究了改性剂对铬铁渣的改性机理,通过有效改善铬铁渣与浆体界面的结构,最终使铬铁渣成为优质混凝土用骨料,制备出强度较高的改性铬铁渣砂浆。该项研究为大量使用铬铁渣提供理论参考依据,具有节能减排的效益。     

微塑料与污染物吸附机理及影响因素的研究综述

塑料因具有廉价轻便耐用和耐腐蚀等特性,其在世界范围内得到广泛的应用,通常被用于食品包装、医疗及技术应用等社会生产的方方面面。微塑料在环境中分布广泛,具有粒径小、比表面积大、降解能力弱、吸附能力强和稳定性强等性质,而其中部分特性决定了它们会吸附环境中的有机和重金属类污染物,形成复合污染体系,从而对生态环境和人类健康产生不利影响。总结了微塑料的分布、性质和危害,综述了微塑料与污染物的吸附机理和影响因素,并在最后提出了对微塑料降解研究未来发展趋势的展望。     

碳纳米管对水泥基材料微观结构及耐久性能的影响EI北大核心CSCD

碳纳米管是一种性能优异的纳米材料,将其掺入水泥基材料中将会显著影响水泥基材料的微观结构及宏观性能。本文系统总结和分析了国内外有关碳纳米管对水泥基材料微观结构和耐久性能的研究成果。讨论了碳纳米管对水泥基材料的水化特性、孔结构、微裂缝、内部界面及抗碳化能力、抗离子侵蚀能力、抗冻融破坏能力的影响及作用机理。分析发现碳纳米管通过成核作用促进了水化产物的生成、影响了水泥水化反应速率,并通过填充作用和桥联作用优化了水泥基材料的孔结构和内部界面,阻碍了微裂缝的形成及扩展;此外,碳纳米管通过对水泥基材料微观结构的优化,提高了水泥基材料的抗碳化能力、抗离子侵蚀能力和抗冻融破坏能力等耐久性能。目前,碳纳米管对水泥基材料微观结构及耐久性能影响的研究成果相对较少,相关结论也未完全达成一致,因此,还需要进一步的深入研究。     

超高分子量聚乙烯微孔材料微观结构形成机理的研究(I)聚合物-溶剂相互作用对微观结构的影响

超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）微孔材料是通过热致相分离（ＴＩＰＳ）方法成型的,ＴＩＰＳ过程中涉及到聚合物－溶剂二元体系,聚合物－溶剂相互作用参数对微观结构有很大影响。确定了ＵＨＭＷＰＥ与不同溶剂体系的相互作用参数,分析了由于溶剂不同造成相互作用参数的差异,导致的最终微观结构的差别,了解了由于溶剂改变而对微观结构形成所造成的影响。     

微观结构与ABS产品性能的关系 (Ⅰ)ABS树脂的形态结构及力学性能

从ABS树脂的形态结构和力学性能2个方面论述了ABS树脂的微观结构与产品性能之间的关系。首先通过投射电镜(TEM)照片描述了ABS树脂的微观结构,然后讨论了影响ABS树脂性能的因素,最后初步探讨了橡胶增韧ABS树脂的机理。     

氧化石墨烯对水泥基复合材料微观结构的调控作用及对抗压抗折强度的影响

通过氧化法制备得到氧化石墨烯（GO）,通过GO与丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）进行插层聚合反应制备得到插层复合物GO/P（AA-AM）。检测结果表明,GO在插层复合物中具有较小的尺寸和均匀的分布,将GO/P（AA-AM）掺入水泥基复合材料中,发现水泥水化产物成为规整的针状、棒状或多面体状晶体,并且能够聚集形成具规整形貌的微观结构和宏观结构,水泥基复合材料中的裂缝及有害孔洞比对照样品明显减少,其抗压强度和抗折强度比对照样品有明显提高。提出了GO纳米片层对于水泥基复合材料规整结构的调控机理,认为GO纳米片层及活性基团能够促进水泥化产物形成规整形状的水化晶体,最初形成的水化晶体成为后续水化晶体形成的模板,通过晶体的生长最终形成规整水化晶体及规整的微观结构和宏观结构。     

温度对Cr基钎料钎焊金刚石界面微观形貌影响的研究

选用含Cr活性钎料,适当控制钎焊工艺,实现了金刚石与基体的高强度连接.采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了真空加热条件下,不同钎焊温度对钎焊后金刚石表面微观形貌的影响,探讨了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理.分析结果表明,活性钎料中的Cr能在金刚石表面富集并与金刚石中的C生成枝状的碳化物,碳化物形貌与钎焊温度存在很大关系.     

碱对水泥水化及性能的影响(一)——碱对熟料煅烧及微观结构的影响

综述了碱对熟料煅烧过程及微观结构的影响,包括:碱对熟料煅烧过程液相量、液相黏度和表面张力的影响,碱对熟料矿物形成和微观结构的影响,碱在熟料中的存在形式,以及碱存在下SO_3对熟料煅烧的影响。结合生产实际阐述了理论研究的结果和结论对水泥实际生产的意义和作用。     

含ZrO2、Al2O3耐碱玻璃受碱侵蚀的影响因素及机理研究

通过测定耐碱玻璃受碱侵蚀后的总失重量及氧化物SiO2、Al2O3、ZrO2转入碱侵蚀液的量,讨论了影响碱蚀过程的因素(浓度、时间和温度),试验证明:玻璃受碱侵蚀程度随浓度、时间和温度的增大而增强,且温度的影响更大些.在此基础上,提出了其碱蚀机理是溶解-表面富集产生保护膜-保护膜破裂-溶解的循环统一.     

废石膏改性粉煤灰-石灰硬化浆体结构与性能的研究

就废石膏对粉煤灰二灰浆体结构形成,度石膏改性二灰的早期强度和安定性进行了试验研究,从宏观、微观的两个层面上表征了废石膏对粉煤灰二灰浆体结构形成和物理力学性能的影响.     

1,7(1,5)-二芳基庚(戊)二烯类姜黄素衍生物、类似物结构与活性的关系研究

大量研究结果证明,姜黄素具有抗肿瘤,抗氧化,消炎的作用与它们的结构有密切关系,且大部分姜黄素衍生物与类似物的药理活性较姜黄素本身有所提高.这为进一步开发新的姜黄素衍生物与类似物药理功效奠定了理论基础.本文就近年来对1,7(1,5)-二芳基庚(戊)二烯类姜黄素衍生物与类似物结构的改造、修饰与其活性之间关系的研究进行探讨.     

熔渗温度和熔渗相组成对三维互穿网络结构(Mo,Ti)Six-RSiC复合材料组成、微观结构、力学和热学性能的影响

以RSiC为基体,通过MoSi2-Si-Ti合金活化熔渗(AMMI)工艺来制备三维互穿网络结构的(Mo,Ti)Six-RSiC复合材料。采用XRD、SEM、力学性能、热膨胀测试等方法研究了熔渗温度和熔渗相组成对复合材料组成、微观结构,力学和热膨胀系数等性能的影响。结果表明:采用AAMI法可获得具有三维互穿网络结构的(Mo,Ti)XSi2-RSiC复合材料,材料的组成主要为SiC、Si、TiSi2和(Mo0.2Ti0.8)Si2;随预熔配方中MoSi2含量和熔渗温度的增加,复合材料的室温力学性能均先增大后减小,采用MoSiTi-2配方1700℃熔渗所得复合材料的力学性能最佳,其弯曲强度、弹性模量和断裂韧性分别为136.8MPa、217.3GPa和2.45MPa·m^1/2,相比基体分别提高约44%,158%和75%;MoSiTi-2-S2.6-1700在1200℃的热膨胀系数约为4.51×10^-6℃^-1,且基体密度对复合材料CTE的影响高于熔渗相组成;随温度升高,复合材料的弯曲强度增加,1400℃时,其弯曲强度为189.4MPa,比室温提高了约38%;随氧化时间增加,MoSiTi-2-S2.6-1700的室温力学性能先增加后降低,氧化60h时,材料的弯曲强度和弹性模量达到最大,分别为146.8MPa和212.08GPa,与未氧化试样相比提高了约16.2%和51.7%,即使氧化100h,材料的力学性能仍高于初始值。     

油水分离用动态水力旋流器分离特性研究——内在因素、外在条件、结构工艺及装配的影响

介绍了除操作参数、结构参数之外影响脱油型动态水力旋流器分离特性的几个重要因素 ,包括内在因素、外在条件、结构工艺及装配等方面 ,这些因素对提高动态旋流器分离性能起很重要的作用。通过改进各种实验工况及操作环境 ,合理确定运行条件 ,分析并描述旋流分离现象 ,为提高动态水力旋流器分离效率提供一定的参考     

辐射增强PP/TAIC(TMPTMA)/PE共混体系相界面反应的研究——(Ⅰ)多官能团单体对形态结构及力学性能的影响

本研究中采用三烯丙基异腈脲酸酯(TAIC)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为PP/PE共混体系的多官能团单体。研究了辐照剂量,多官能团单体种类和多官能团单体用量对共混物形态结构及力学性能的影响。发现TAIC及TMPTMA对PP/PE体系有较好的增容作用,共混物具有好的相容性,力学性能得到改善。