铁尾矿—钢渣基复合吸波材料的制备与性能研究

针对目前水泥基吸波材料带宽窄、吸收率低、而且制备成本高的问题,选用铁尾矿与钢渣固废资源为胶 凝填充材料,利用钢纤维作为吸波剂制得电磁波吸收复合材料。 采用矢量网络分析仪测定复合材料在 0. 1 ~ 5 GHz 范 围内的相对复介电常数与复磁导率,计算得到其电磁波损耗系数与反射率,并制备不同厚度样品分析了复合材料的 电磁波吸收机理。 研究表明:铁尾矿与钢渣中的磁性矿物相组分能显著提升材料的电导能力,影响电磁参数,提升介 电损耗与磁损耗能力;增加钢纤维吸波剂的使用量能够降低与之匹配复合材料的最小厚度,当铁尾矿、钢渣掺量分别 为 10%、30%,钢纤维体积比为 0. 5%时,制备出的 15 mm 厚度复合吸波材料最小反射率达到-46. 863 dB,有效带宽占 比 18. 8%。     

La_(1-x)Ce_xMnO_3微波吸收特性

用溶胶-凝胶法制备了La1-xCexMnO3(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品,用微波矢量网络分析仪测试了该样品在2～18 GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,根据测量数据计算了电磁损耗角正切及微波反射率与频率的关系.结果表明,在x=0.4时,样品微波吸收效果最好.当样品厚度为2.20 mm、x=0.4时,吸收峰值为27 dB,10 dB以上频带宽度达3.2 GHz.初步探讨了该材料的电磁损耗机理,发现损耗吸收来自磁损耗和介电损耗的共同作用,吸收峰所在频率介于介电损耗角正切最大值与磁损耗角正切最大值对应的频率之间,即在13.2 GHz附近.对样品的电阻率测试表明,其室温范围内电导在半导体范围内,有利于降低微波在样品表面的反射率.     

化学激发剂对铜渣粉基胶凝材料性能的影响

为研究化学激发剂对铜渣粉-水泥复合胶凝材料性能的影响,测试了铜渣粉掺量为30％、45％,激发剂掺量为0.5％、1.0％、2.0％时铜渣粉复合水泥胶体的抗压强度,采用抗压强度比定量分析激发剂对铜渣粉复合水泥胶体的激发效果,利用扫描电镜观察激发剂作用下铜渣粉复合水泥胶体水化产物的微观形态.结果表明,随着铜渣粉掺量的增加,水...     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

多壁碳纳米管-铁尾矿水泥基材料电学和力学性能研究

利用多壁碳纳米管(MWCNTs)和铁尾矿对水泥基复合材料进行改性,研究MWCNTs和铁尾矿单掺和复掺及其掺量对水泥基材料力学、电学、热学以及电磁吸波性能的影响。结果表明：0.05%掺量的MWCNTs有效增强了水泥基的力学性能;铁尾矿的掺入对水泥基材料的力学性能起到削弱作用;MWCNTs和铁尾矿的掺入都使得水泥基材料电阻率下降,相对铁尾矿来说,MWCNTs掺量变化对电阻率、升温效果的影响更大;在3～4 GHz电磁波频率范围内,MWCNTs掺量为0.05%和0.5%的材料其电磁吸波性能较好;在4～5 GHz电磁波频率范围内,铁尾矿掺量为10%和30%的材料其电磁吸波性能较好;在3～5 GHz电磁波频率范围内,MWCNTs与铁尾矿复掺的材料有较好的电磁吸波性能。     

外掺料对石膏基复合材料力学性能的影响

固体废弃物石膏的再利用和高强高性能石膏材料的开发一直是国内外学者研究的热点。以脱硫建筑石膏、水泥和矿渣为主要原料,掺加化学外加剂、化工废石膏和硫酸钙晶须,制备出石膏-水泥-矿渣复合材料。研究聚羧酸高效减水剂和柠檬酸缓凝剂、化工废石膏和硫酸钙晶须的掺量对该复合材料力学性能的影响。研究结果表明:聚羧酸高效减水剂和柠檬酸缓凝剂在石膏基复合材料中的最佳掺量分别为1.0%和0.08%。当煅烧化工废石膏掺量为12%时,石膏基复合材料的7 d抗折和抗压强度分别为3.7 MPa和12.0 MPa,其中抗压强度比空白样还高了0.1 MPa。当硫酸钙晶须的掺量增加到3%时,掺有煅烧化工废石膏的石膏基复合材料的28 d抗折强度为8.2 MPa,28 d抗压强度为31.5 MPa,其值和未掺化工废石膏和硫酸钙晶须试样的力学性能相当。      

纳米Fe3O4/凹凸棒石的制备及其吸波性能研究

通过化学共沉积法制备纳米Fe3O4/凹凸棒石复合粉体,并采用XRD、XPS、HRTEM和矢量网络分析仪等手段对其微结构和吸波性能进行表征和分析。XRD和XPS分别证明了复合粉体的物相和铁的氧化价态。 HRTEM图像显示,Fe3O4磁性粒子均匀分布在凹凸棒石黏土表面,颗粒尺寸为10~80 nm。使用矢量网络分析仪在2~18 GHz范围测试不同厚度的Fe3O4/凹凸棒石的反射率。结果显示,不同厚度样品的峰值均超过-13 dB,其中厚度为3.5 mm的样品在12.6 GHz处反射峰为-28 dB,说明Fe3O4/凹凸棒石具有优良的吸波性能,有望成为一种新型的吸波材料。     

抗电磁辐射碳纤维复合吸波材料优化设计与制备

基于Maxwell-Garnett模型,计算出短切碳纤维/基体复合材料的等效介电常数;利用传输线理论并采用遗传算法进行短切碳纤维/基体复合吸波材料的优化设计。结果表明:碳纤维长度为1.02 mm,碳纤维体积分数为30.80%,材料厚度为2.46 mm时,复合吸波材料在2~18 GHz的带宽(小于-10 dB)可达7.11 GHz;基于优化参数制备的短切碳纤维/环氧树脂胶复合吸波材料的实验测量结果与优化设计计算结果基本相符;短切碳纤维复合材料能实现介电损耗与电磁波干涉相消的协同作用,在8~18 GHz频段具有良好的吸波性能和应用前景。     

硅粉对沙漠风积沙水泥基材料性能的影响

为研究硅粉掺量对沙漠风积沙水泥基材料性能的改善效果,设计不同硅粉掺量的单因素试验进行稠度测试和抗折抗压强度测试,分析了硅粉掺量对材料稠度和力学性能的影响。结果表明:沙胶比为3,硅粉掺量为6%时,材料3 d、7 d抗压强度较基准组分别提高了61.9%、47.1%,28 d抗压强度较基准组提高了38.2%,此时折压比较大,为0.33,沙漠风积沙水泥基材料的抗压性能显著提高,且脆性较小。前期水泥基材料抗压强度增长率随硅粉掺量的增加先增大后减小,后期抗压强度增长率随硅粉掺量的增加而增大;水泥基材料抗折强度增长率随硅粉掺量的增加先增大后减小,当硅粉掺量大于10%时,材料抗折强度增长率为负,掺入过量硅粉会降低沙漠风积沙水泥基材料的抗折强度。     

镍石膏-钛矿渣复合胶凝材料的试验研究

以未经改性的镍石膏、钛矿渣和P·O42.5水泥为主要原料制备镍石膏-钛矿渣复合胶凝材料,通过物理力学性能及微观性能测试,分别研究了生石灰、矿物掺合料、硫铝酸盐水泥掺量和养护制度对镍石膏-钛矿渣复合胶凝材料物理力学性能的影响。结果表明,以生石灰作为碱性激发剂,掺量在6%时效果最好;加入4%偏高岭土和2%硫铝酸盐水泥后,基体的凝结时间大大缩短,早期强度显著增加,后期强度也有所增长;养护制度对基体3d和7d强度影响较大,28 d强度保持一致。     

高铁粉煤灰建筑吸波材料研究

对复合高铁粉煤灰水泥基材料的吸波性能进行了试验,结果表明：高铁粉煤灰颗粒是以介电损耗型为主的水泥基材料有效吸波剂,在民用建筑中具有实际使用价值;高铁粉煤灰水泥基材料具有明显的吸波性能,在9.5~18.0 GHz波段范围内反射率R＜-5 dB,其最小反射率超过-11 dB;高铁粉煤灰颗粒电磁特性与磁性氧化铁组分的含量具有显著相关性,可以通过磁选技术以及钢渣取代部分粉煤灰的工艺措施提高高铁粉煤灰颗粒电磁损耗。     

铜渣资源化利用技术现状

铜渣是一种大宗工业固体废弃物,同时也是有较高附加值的二次资源,其铜含量通常超过0.5%,铁含量更是高达40%以上,因此,开发利用这种二次资源对缓解土地资源和环境污染压力具有重要意义。分析了不同熔炼方法获得的各类铜渣的成分差异、性质特点;较详细介绍了铜渣中主要有益元素铜、铁的回收工艺,列举了铜的火法贫化、选矿法和湿法回收工艺的研究与应用情况,以及以磁选为中心的选铁工艺研究与应用情况;并从整体利用的角度介绍了铜渣在水泥制取、作为建筑与道路工程中的应用情况。最后提出从控制铜渣形成环节入手,既实现铜渣中有价组分的高效回收,铜渣物理性质的充分利用,还实现熔融铜渣余热利用的思想。     

球磨工艺对FeSiAl合金的制备和电磁性能的影响

以Fe,Si,Al为原料,采用高能球磨技术制备了FeSiAl合金粉末,研究了不同球料质量比,球磨时间对粉末的相结构,形貌和微波电磁性能的影响。结果表明： FeSiAl完成合金化的球料质量比为40:1,球磨时间为100h。随着球磨时间的增加,粉体的磁导率增加,而介电常数得到了降低,因而阻抗匹配更加优异。FeSiAl合金体积分数为35%的吸波材料,在厚度2mm时,在8.5GHz处,具有较低的反射率(-18.3dB)。     

添加微波脱硫助剂对新峪焦煤介电特性的影响

通过对新峪焦煤中添加助剂进行微波脱硫实验,探究了微波频率在2.45GHz下,酸性助剂(HCl)、碱性助剂(NaOH)、还原性助剂(HI)和氧化性助剂(HCOOH-H2O2)分别与新峪焦煤结合所得脱硫率,利用传输反射法测定煤样在0.1～6.5GHz频率范围微波脱硫前后的介电常数,表征介电特性发生的变化。研究结果表明:在0.1～6.5GHz频段范围内,伴随着盐酸溶液的浓度增加,煤样相对介电常数、相对介质损失因子和介质耗散因子相对应增加;煤样经氢氧化钠溶液处理后相对介电常数随着微波频率的增加而降低;氢碘酸溶液处理后的煤样相对介电常数曲线随频率的增加缓慢下降;甲酸-过氧化氢溶液处理后的煤样相对介电常数曲线趋于稳定,不再随频率的增加缓慢下降,在6.0GHz后曲线开始上扬。     

氯化钠的吸波特性及微波干燥工艺研究

采用终端开路同轴探头反射法测量了含水率0%～5%的氯化钠反射系数,研究了微波频率、含水率和温度对氯化钠含水物料吸波性能的影响,并对氯化钠的微波干燥工艺进行分析。结果表明:微波频率在2.3～2.6 GHz对物料的吸波性能影响不大,含水率的增加能显著提高物料的吸波能力和微波能的耗散,氯化钠的吸波性能与含水率之间存在线性关系,温度升高也会引起物料吸波性能显著提升;通过对物料微波干燥工艺研究得到较好的微波干燥工艺条件:干燥温度60～70℃、干燥时间70～90 s、物料厚度35～45 mm。     

铜冶炼渣直接还原焙烧—磁选回收铜、铁试验研究

铜冶炼渣中含有铜、铁等有价金属,其中铜金属可通过直接浮选回收,但铁的矿物组成复杂,很难直接通过磁选回收。以含铁38.76%、含铜2.26%的铜冶炼渣为研究对象,在矿石性质研究基础上,以烟煤为还原剂,通过直接还原焙烧—磁选工艺回收铜渣中的铜、铁。结果表明,铜冶炼渣、烟煤和还原助剂氧化钙以100∶25∶20的质量比混合,在焙烧温度1 200 ℃,焙烧时间80 min的条件下直接还原焙烧铜渣;焙砂在磨矿细度为-0.045 mm含量占80%,磁场强度为111 kA/m的条件下进行磁选试验,最终可获得铁品位为91.54%,铁回收率为90.54%,铜品位为6.06%、铜回收率为89.04%的含铜铁精矿,研究结果可为铜冶炼渣的回收利用提供依据。     

多晶铁纤维表面原位氧化及其微波吸收性能

利用气氛退火炉对多晶铁纤维进行表面原位氧化改性, 获得了表面包覆铁氧化物的多晶铁纤维复合结构。采用扫描电镜、X射线衍射仪观察和表征多晶铁纤维表面氧化前后的形貌和物相, 用微波矢量网络分析仪测试样品在8～18 GHz波段的电磁参数。分别以表面氧化改性前后的多晶铁纤维为吸收剂, 制备厚度为1 mm的吸波涂层, 采用弓形法测试涂层在8～18 GHz波段的反射损耗值。结果表明: 多晶铁纤维经表面原位氧化改性后在表面形成较均匀的铁氧化物, 从而能有效降低其复介电常数, 而复磁导率实部与虚部仍保持较高值。表面包覆铁氧化物的多晶铁纤维以20%填充量制得的吸波涂层, 在8～18 GHz频段的反射损耗优于-10 dB的吸收带宽可达4.5 GHz, 峰值达-25.38 dB。