不同性质颗粒对超高强水泥基材料的增强效应研究

试验调查了不同性质颗粒(粉煤灰、硅粉颗粒、橡胶颗粒、铁粉颗粒)对超高强水泥基材料的增强效应,结合微观结构分析探讨了相应的增强机理,提出了超高强水泥基颗粒增强材料微细观结构的物理模型.结果表明,不同性质的颗粒对水泥基材料的增强效应显著不同,采用活性矿物质颗粒和铁粉颗粒是提高超高强水泥基材料强度的有效途径,采用抗拉性能和变形性好的橡胶颗粒有利于提高超高强水泥基材料的韧性.     

超高性能水泥基复合材料的多尺度设计与抗爆炸性能研究进展

超高性能水泥基复合材料(Ultra-high performance cementitious composites,UHPCC)是一种具有超高强度、超高韧性、超高耐久性和良好体积稳定性的新型水泥基复合材料.超高性能水泥基复合材料因其优异的力学性能和耐久性能,在超高层建筑、桥梁、隧道、海上平台、核反应堆安全壳及军事防护工程等领域中具有广阔的应用前景.近年来,国内外意外爆炸事故和恐怖爆炸袭击事件时有发生,许多建筑和防护工程面临着爆炸等强动载的冲击作用,而现有的大多数建筑结构无法抵御爆炸载荷的冲击,将建筑结构爆炸风险降低到可接受水平迫在眉睫.目前存在的防护工程材料大多为普通强度(C30～C50)等级的混凝土或普通纤维增强混凝土,抗爆能力普遍较弱,研究强度等级高、抗爆炸性能好的超高性能水泥基复合材料逐渐成为防护工程材料研究的热点.本文通过对爆炸现象的基本特点及对建筑物破坏形式的分析,结合对水泥基复合材料抗爆炸原理的研究,从纤维混凝土、珍珠层混凝土、梯度混凝土等细微观结构设计,以及泄爆结构、性能目标等宏观结构设计两个角度,重点综述了抗爆炸高性能水泥基复合材料的细-微-宏观多尺度结构设计及其性能优化研究进展,对爆炸作用下超高性能水泥基复合材料的结构损伤破坏机理研究进展以及应用现状进行了阐述.最后,进一步探讨了抗爆炸超高性能水泥基复合材料研究中存在的问题,并展望了相关研究与发展趋势.     

超高强水泥基灌浆材料疲劳性能研究综述

海上风电是未来清洁能源发展的一个重要组成部分,风机基础是海上风电场建设的重点之一.海上风机基础多采用灌浆连接,通过在内外钢筒内灌注超高强水泥基灌浆料,使上下两部分形成受力结构.在风机漫长服役期内,灌浆连接段会承受多达109次轴向及弯矩荷载效应,疲劳问题较为突出.而灌浆料作为灌浆连接段重要的组成部分,其疲劳性能是评价灌浆连接段结构承载能力的重要指标.超高强灌浆料与高强混凝土同属于水泥基材料范畴,它们在疲劳损伤机理等方面具有共通之处.单轴等幅疲劳作用荷载下水泥基材料的疲劳损伤、极限破坏机理是该领域研究的热点.而超高强灌浆材料作为新型建筑材料,受制于研发制备水平,疲劳性能试验方面的研究相对较少.近年来,业内材料研发单位开展了旗下相关产品的疲劳强度与疲劳寿命之间作用关系的研究工作,而相关高校基于业内品牌产品相继开展了不同结构形式灌浆连接段静力与疲劳性能研究,也取得了一些成果,但关于超高强灌浆料疲劳性能的影响因素以及损伤机制等尚属空白.针对工程中大量应用的混凝土材料,科研人员开展了比较完整的疲劳性能研究,包括反复荷载作用下的疲劳损伤、极限破坏机理,单轴、多轴受压以及拉伸、弯拉、复合荷载作用的疲劳性能的测试方法以及影响因素与作用机制等.由于受试验设备、条件、环境等因素的影响,结果呈现出多样性和离散性.而在超高强灌浆料方面,研究者侧重于超高强灌浆料不同服役环境下疲劳性能获取、性能预测以及灌浆连接段疲劳性能的研究,并形成海上风电场灌浆料疲劳性能计算的相关规范.本文通过梳理混凝土和灌浆料疲劳性能、损伤机理等方面的相关进展,汲取混凝土疲劳性能研究中的经验,以期对超高强灌浆料疲劳性能研究提供指导和参考;阐述了常用的混凝土疲劳寿命预测模型,对DNV-GL系列规范中关于海上风电场灌浆料疲劳计算模型进行参数解读与适应性分析,使相关从业人员和科研人员对超高强灌浆料疲劳性能有更深入的认识.     

超高强铝合金RRA热处理工艺的研究进展

7000系超高强铝合金是航空航天工业的主要结构材料之一,T6(峰时效)状态下该系合金强度最高但对应力腐蚀(SCC)十分敏感,RRA(回归再时效)工艺兼顾了合金的强度和抗应力腐蚀性能,适应目前航空航天工业对结构材料的要求.综述了过去30年超高强铝合金RRA热处理工艺的发展和最新研究动态,并较全面地介绍了RRA热处理对超高强铝合金组织与性能的影响.     

基于中心粒子模型的超高性能水泥基材料水化进程模拟

水泥基材料的水化进程关系着其微结构形成和性能演化。超高性能水泥基材料的组分和制备工艺特殊,其水化进程描述不同于普通混凝土材料。本工作基于中心粒子水化模型,结合高效减水剂、水胶比、硅灰掺量、温度等对水泥基材料水化进程的作用机制,提出不同因素的模型修正系数,建立超高性能水泥基材料的水化动力学模型;应用建立的模型对比分析了修正与未修正的水化进程,并与已有实验数据进行对比验证。结果表明,该模型可较好地模拟超高性能水泥基材料的水化进程。     

纳米颗粒对水泥基材料性能影响的研究进展

纳米材料在水泥基材料中的研究和应用还处于初级阶段,但已成为改善水泥基材料性能的一个重要方向。简要介绍了纳米颗粒对水泥基材料的工作性、力学性能、耐久性能的影响,以及纳米材料赋予水泥基材料的新功能,并探讨了纳米颗粒改善水泥基材料结构与性能的机理。     

超高强Al-Zn-Mg-Cu合金研究综述

综述了超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的元素构成及合金化机理,介绍了超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的先进制备技术和热处理技术,阐述了超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的制备原理和热处理强韧化机制,展望了高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的发展趋势和前景。旨在为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金材料产业的持续发展提供理论参考。     

刚玉骨料超高性能水泥基材料抗侵彻试验和细观数值模拟

混凝土抗钻地武器侵彻能力由基体强度和骨料硬度与粒径共同控制。为了研发具备更高抗侵彻能力的混凝土材料,利用刚玉超高强高硬的特点,将刚玉碎石作为粗骨料,制备出刚玉骨料超高性能水泥基材料(CA-UHPCC)。开展了不同骨料粒径(5~20 mm、35~45 mm、65~75 mm)的CA-UHPCC以及高强混凝土(HSC)靶体的中等口径弹体侵彻试验。通过与前期完成的玄武岩骨料超高性能水泥基(BA-UHPCC)靶体的弹体侵彻试验进行对比,验证了CA-UHPCC较BA-UHPCC和HSC具备更加优异的抗侵彻性能。进一步建立了考虑粗骨料形状随机生成和空间位置随机分布以及粗骨料/砂浆界面层的混凝土三维细观模型,对弹体冲击速度,骨料类型和体积率对混凝土靶体抗侵彻性能的影响进行了细观数值模拟。结果表明,靶体抗侵彻能力随着骨料强(硬)度,粒径和体积率的增大而提高,高强(硬)度和大粒径(大于1.5倍弹径)粗骨料可引起弹体磨蚀和断裂。     

(超)疏水水泥基材料的研究进展

以混凝土和砂浆为代表的水泥基材料凭借其硬化后优异的力学性能和耐久性能被广泛应用于工程领域.然而,水泥基材料的多孔性和亲水性致使其在使用过程中很容易受到外界水和侵蚀离子的加速破坏,尤其是在潮湿、临海、寒冷地区,严重影响了其结构的耐久性和使用寿命.(超)疏水水泥基材料是通过对常规水泥基材料进行表面或整体(超)疏水改性制成的新型建筑材料,与常规水泥基材料相比,其具有更好的疏水性、抗渗性、抗冻性和抗氯离子侵蚀性,在一些特殊工程领域具有非常好的应用前景.因此,针对(超)疏水水泥基材料的研究引起了国内外学者越来越多的关注.近年来,国内外学者针对(超)疏水水泥基材料进行了大量科学研究并取得了非常丰硕的研究成果,这为(超)疏水水泥基材料的工程应用提供了重要参考.本文将对近年来国内外针对(超)疏水水泥基材料的最新研究成果进行综合介绍,其中重点包括以下几个方面:(1)现有的表面润湿模型,包括Young氏模型、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型;(2)水泥基材料(超)疏水改性方式,包括表面改性和整体改性,并对比了改性方式对水泥基材料润湿特性的影响;(3)(超)疏水表面改性和整体改性对水泥基材料力学性能的影响规律;(4)(超)疏水表面改性和整体改性对水泥基材料耐久性的影响效果.最后对(超)疏水水泥基材料的研究结论进行了归纳总结并对研究前景进行了展望,以期能够为开发性能优异、经济环保的(超)疏水水泥基材料提供借鉴与参考.     

水泥基复合功能材料的研究与开发

本文介绍了借鉴功能陶瓷和功能塑料的理论和实践，研究与开发的水泥基功能材料。并阐明了各种水泥基复合功能材料如导电材料、屏蔽材料、磁性材料、电热材料，以及高强水泥基复合功能材料等的组成、性能和复合工艺。     

文献计量与知识图谱视角下中外家具设计的比较研究

目的 回顾国内外关于家具设计研究的进展与热点前沿。方法 基于文献计量与知识图谱方法,运用CiteSpace和Bibexcel软件,梳理总结3 156篇知网中文文献和341篇Web of Science核心合集英文文献。结果 国内外家具设计领域在学科基础、研究力量、前沿趋势之间存在差异。结论 国外家具设计研究文献数量稳定,国内则发展迅速且在数量上有一定的优势。国内发文高产期刊集中在轻工业手工业领域,而国外则主要聚焦建筑领域。国内外研究团队均趋于分散,机构间相互联系较少。国外家具设计研究具有较强的现实导向性,体现在人的因素和仿生生态等方面。国内研究则较为注重家具设计理论,以及产业、学科专业建构的系统性。期望未来我国家具设计研究的发展能进一步突出核心期刊和高产机构的先锋作用,加强国内和国外的合作交流,继续立足国家战略,服务人民需求。     

快速凝固高强高导铜合金的研究现状及展望

本文综述了快速凝固高强度高导电率铜合金的研究现状 ,并对将来的发展趋势作了展望。指出 ,快速凝固铜合金的凝固过程对合金的最终显微组织结构起重要作用 ,因而 ,对其进行深入细致的研究具有重要意义。     

Processing of materials at cryogenic temperature and its implications in manufacturing: A review

Processing of materials at cryogenic temperature has improved the properties of materials such as hardness, toughness, wear resistance, tensile strength, dimensional stability, corrosion resistance, etc. However, the extent of improvement in the properties of materials subjected to cryogenic treatment as claimed in the literature is diverse and sometimes contradictory to each other. Contradictions have also been reported regarding its various aspects like tempering prior and postcryogenic treatment, tempering temperature, aging before cryogenic treatment and cryogenic parameters like soaking temperature, soaking time, and cooling rate. There is need of investigating the cryogenic treatment in relation to pre and postheat treatment conditions. In this study, an attempt has been made to review the various research articles published in the literature on the subject matter extensively. Cryogenic processing of cutting tools and workpiece material has also emerged as a potential technique for improving the performance of cutting tools during metal cutting as well as for improving the machinability and weldability of workpiece materials. The implications of cryogenic treatment in the perspective of manufacturing have been revealed clearly through review of related studies. The various findings reported in the literature have been highlighted systematically and futuristic directions have been proposed to encourage research work in the area of cryogenic treatment.     

快速凝固高强高导铜合金的研究现状及展望

本文综述了快速凝固高强度高导电率铜合金的研究现状 ,并对将来的发展趋势作了展望。指出 ,快速凝固铜合金的凝固过程对合金的最终显微组织结构起重要作用 ,因而 ,对其进行深入细致的研究具有重要意义。     

快递包装的能耗现状及对策分析

目的 研究我国快递包装材料带来的环境污染、资源浪费以及其隐形能耗问题,并结合当前的法律法规体系提出对策。方法 通过数据收集和实地调研,对快递包装材料进行生命周期评价;基于文献综述和市场调研,梳理关于快递包装的现行法律法规政策。结果 2017年3种快递包装材料（瓦楞纸箱、塑料袋和胶带）的全球变暖潜力相当于燃煤发电系统生产1.58×1010 kW?h电力的排放量,占2017年全国总发电量的0.24%,相当于当年生物质发电量的20%。全球变暖潜力再加上快递包装材料生命周期中的能源消耗,占2017年全国总发电量的1.12%,相当于生物质发电量的92%。在快递包装材料的生命周期中,生产和使用阶段消耗了接近79%的能量。结论 根据当前快递包装产业的法律法规体系研究,我国快递包装产业管理系统尚不完善,基于生命周期评价的数据分析,快递包装材料的能耗和环境污染问题急需得到重视。     

The development of a conceptual model regarding the role of social modelling in safety behaviour: an integrated literature review

Social modelling is a process where an individual observes a model's behaviour and its consequences, leading to a modification of the observer's old behaviours or the acquisition of new behaviours. Even though diverse fields, including transportation and aviation, have reliably found significant results pertaining to the influences of social modelling on behavioural outcomes, there is a lack of research pertaining to social modelling's influences specifically on safety behaviour. This review details the safety issues related to the mechanisms, influences and effects of social modelling as a way to examine the potential that social modelling has in affecting employees’ safety behaviour. The collected research materials aided in the construction of a preliminary conceptual model regarding the effects of social modelling on safety behaviour. Overall, the review provides safety and organisational researchers with information about a gap in the safety literature and a model that can lead to future research to fill that gap.     

Effect of UV‐Radiation on the Packaging‐Related Properties of Whey Protein Isolate Based Films and Coatings

The high oxygen barrier properties of whey protein based films and coatings means these materials are of great interest to the food and packaging industry. However, these materials have poor mechanical properties such as the tensile strength, Young's modulus and elongation at break. Up until now, the influence of ultraviolet (UV) radiation on whey protein films has not been reported in the literature. This study thus investigates the influence of UV‐radiation on the properties of whey protein based films. UV‐irradiated films showed increased tensile strength and a yellowing that was dependent on the radiation time. After irradiation, the films showed no significant change in the barrier properties, Young's modulus or elongation at break. In addition, a protein solubility study was undertaken to characterize and quantify changes in structure‐property relationships. The significant decrease in protein solubility in buffer systems which break disulfide and non‐covalent bonds indicates that additional molecular interactions arise with increasing radiation dose. This study provides new data for researchers and material developers to tailor the characteristics of whey protein based films according to their intended application and processing. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

高强度钢材钢结构研究进展综述

高强度钢材钢结构在结构受力性能、建筑使用功能以及社会经济效益等方面具有显著优势,近几年开始在国内外多个建筑和桥梁结构中取得了成功应用。该文全面综述了国内外学者针对高强度钢材钢结构在材料和构件层面受力性能方面取得的研究成果,包括材料的静力拉伸力学性能和韧性、断裂以及疲劳性能,构件的受压稳定和抗震性能,以及连接节点的力学性能等内容,为此类新型钢结构进一步的研究工作及设计方法制定提供参考,同时促进其在我国钢结构工程的应用。     

Opportunities in nanometer sized Si wires for PV applications

Quantum-confined silicon material has been a very active field of research in the years 1990–2000 with the rapid development of opto-electronics. The main application targeted by this research was a light-emitting device (either LED, or laser). In the years 2000–2010, with the emerging need for efficient and cheap photovoltaic devices, new materials, and in particular new silicon-based materials trigger again a special interest. In particular, all-crystalline-Si tandem solar cells where the high-bandgap material is provided by the 2D confinement of excitons in nm-sized nanowires could provide the high-efficiency potential of a tandem device, while taking benefit of the decade-long buildup of knowhow of crystalline silicon material technology (both science and processing). In a first part of this review, we summarize the features described in the relevant literature for the functioning of a photovoltaic device based on Si NWs. This literature shows that from the conceptual point of view such an all-crystalline-Si-tandem solar cell using quantum confined nanowires should be feasible to produce in order to achieve the goal of inexpensive high efficiency (>30%) Si-based solar cells. Keeping the fabrication of efficient photovoltaic devices as driving theme, we review the dense literature of Si nanowires. The literature on the fabrication of nanometer-sized Si nanowires is reviewed in the second part.