地质聚合物基防护涂料及其性能提升技术的研究进展

地质聚合物基防护涂料是一种以地质聚合物为成膜物质且性能优越的新型无机涂料。但硅铝质原料和激发剂种类繁多使地质聚合物基防护涂料固化成膜机理复杂,表干时间、粘结强度和耐侵蚀性存在差异,同时受环境温湿度影响较大。在工程应用中应根据实际需求及环境条件,对硅铝质原料,激发剂种类、模数及掺量,外加剂和配比等方面进行优选。同时,地质聚合物也存在一些缺点,如收缩大、易开裂和易碳化等,一定程度上也限制了其在工程中的广泛应用。本文分别阐述了高钙、低钙和无钙三种不同体系地质聚合物基防护涂料固化成膜的影响因素,详细分析了硅铝质原料、激发剂和固化条件等对地质聚合物基防护涂料表干时间、粘结强度和耐侵蚀性的影响,并针对地质聚合物基防护涂料的存在问题,阐述了硅铝质原料复掺、掺入纳米粒子、层状双金属氢氧化物(LDHs)和聚合物改性等技术措施对地质聚合物基防护涂料性能的改善作用。     

地质聚合物及其在尾矿治理方面的研究进展

地质聚合物是一种以铝硅酸盐固体为主要原料,碱液为激发剂,硅酸钠为结构模板剂制作而成的无机非金属材料。作为一种新型的无机非金属材料,地质聚合物有着广阔的应用前景,但目前学界对其合成机理及其在工业固体废料处理方面的研究却很少。本文介绍了地质聚合反应的机理及过程,简述了地质聚合反应的影响因素,总结了地质聚合物的制备方法及特点。此外,对地质聚合物在尾矿治理方面的研究及应用进行了综述,并展望了其发展前景。     

高铁钢渣作碱激发剂对过硫磷石膏矿渣凝结硬化性能的影响

磷石膏作为磷化工企业湿法生产磷酸产生的固体废弃物，由于其杂质含量高、晶体结构存在缺陷导致其应用性能远不如其他副产石膏，现已成为我国主要的工业固废之一。为实现磷石膏的低成本化、大掺量化及高性能化应用，本研究基于全固废胶凝材料设计思路，将活性较低的高铁钢渣作为碱激发剂制备过硫磷石膏矿渣水泥，并探究物理、化学活化处理钢渣对胶凝材料凝结硬化的影响。测试结果表明：球磨时间的延长有助于细化大粒径钢渣并分散部分团聚颗粒，提升钢渣各龄期的活性指数，最佳球磨时间为20～40 min。相较于CaO,利用高铁钢渣作为碱激发剂时不利于新拌浆体的早期凝结硬化，但是对后期强度发展具有较好的促进作用，28 d时抗压强度可超过50 MPa。SEM测试结果显示，随着水化的持续进行，基体内生成大量C-(A)-S-H凝胶包裹未反应的石膏，结晶良好的棒状钙矾石填充缝隙和孔洞，进一步提升了基体的密实度。     

矿物外加剂对丁苯聚合物/水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的影响及机制

为了比较沸石、纳米二氧化硅和稻壳灰这3种矿物外加剂对丁苯聚合物/水泥复合胶凝材料凝结硬化过程作用的差异,分别采用这3种矿物外加剂为调凝材料,并从凝结时间、早期强度、水化进程以及水化产物等角度比较3种矿物外加剂对丁苯聚合物/水泥复合胶凝材料的影响。结果表明,3种矿物外加剂都能促进复合胶凝材料的凝结硬化,大幅缩短凝结时间,提高早期强度。但3种矿物外加剂的调凝效果互不相同,调凝机理也有差异:沸石对AFt的生成有较大的促进作用,它不仅能促进C3A的水化,自身也能与Ca(OH)_2反应生成AFt和CSH凝胶;而纳米二氧化硅和稻壳灰对C3S水化的促进作用较强,自身也会与Ca(OH)_2反应生成CSH凝胶。     

纳米二氧化硅对苯丙共聚物/水泥复合胶凝材料凝结硬化的影响

采用纳米二氧化硅作为调凝物质以期解决苯丙共聚物/水泥复合胶凝材料凝结硬化慢的问题。通过测定纳米二氧化硅改性苯丙共聚物/水泥复合胶凝材料的凝结时间及早期强度,分析纳米二氧化硅对复合胶凝材料凝结硬化过程的影响;采用等温量热法测定纳米二氧化硅改性苯丙共聚物/水泥的水化热,并采用X射线衍射仪对其水化产物进行表征;综合以上分析结果探讨纳米二氧化硅的作用机制。结果表明:掺入二氧化硅能有效促进复合胶凝材料的凝结硬化,二氧化硅掺量为1. 25%时促进作用最为显著;掺入纳米二氧化硅可促进铝酸三钙和硅酸三钙的水化,加快钙钒石和氢氧化钙的生成,缩短复合胶凝材料的水化诱导期和加速期,加快水泥水化进程,从而缩短凝结时间,提高早期强度。     

聚羧酸系减水剂复配β-环糊精对高贝利特硫铝酸盐水泥性能的影响

高贝利特硫铝酸盐水泥(High belite calcium sulphoaluminate cement, HBCSA)是一种新开发的具有低收缩特性的新型胶凝材料,具有强度发展均衡、不易析碱泛白、体积稳定性高和耐久性好等优异性能。但实际应用中发现HBCSA凝结硬化快,常用缓凝剂都难以有效延缓其快速水化的问题,这成为制约其广泛应用的瓶颈。为有效控制HBCSA的凝结时间,扩大其应用范围,本工作将探讨适用于HBCSA的化学外加剂,并揭示HBCSA的水化硬化作用控制机理,提出有效的调控措施。研究发现,将聚羧酸减水剂(Polycarboxylate superplasticizer, PCE)与缓凝组分β-环糊精(β-cyclodextrin, β-CD)复掺到HBCSA净浆或胶砂试件中具有较好的缓凝效果。同时测试了掺加复合外加剂的HBCSA浆体的流动度、凝结时间和各龄期胶砂试件强度,并利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)、X射线衍射分析仪(X-ray diffraction, XRD)、总有机碳(Total organic carbon, TOC)分析仪和八通道热导式等温量热仪深入研究复合外加剂对HBCSA性能的影响。研究结果表明:PCE复掺β-CD的加入减缓了HBCSA水化产物中钙矾石的生成速度,从而有效延长了水泥凝结时间,且两者复配对改善HBCSA的流动性和中后期胶砂强度有积极作用。     

不同活性高岭土矿物聚合反应的研究

使用8M氢氧化钠溶液和模数为3.2的硅酸钠水玻璃的混合溶液为激发剂,选用两种不同活性的高岭土在室温、4MPa的压力条件下制备了矿物聚合物材料.通过XRD、IR和SEM等手段研究了矿物聚合反应的机理,考察了高岭土的活性对矿物聚合反应的影响,观察了基于高岭土的矿物聚合物材料的形貌.结果表明,较高活性的高岭土在激发剂作用下发生了较完全的矿物聚合反应,其产物可以用XRD得到明显的鉴别,而低活性高岭土与激发剂的作用产物XRD上没有明显的特征识别;两种活性高岭土基的矿物聚合反应产物均为层状结构,基于高活性高岭土的矿物聚合反应产物的层的连续性和致密性比基于低活性高岭土的好.     

高温短期养护对低钙粉煤灰地质聚合物性能的影响

以低钙粉煤灰为硅铝原料,NaOH和钠水玻璃为激发剂,粉煤灰和NaOH混合后加水玻璃并在50℃、60℃、70℃、80℃和90℃的烘箱内养护6h、12h和18h制备地质聚合物。探讨了高温短期养护对地质聚合物力学性能的影响,并对在80℃下养护18 h的地质聚合物进行了XRD和TG分析,表明形成了具有耐高温性能的低钙粉煤灰地质聚合物。在较低温度下只有经较长时间养护才能获得较高抗压强度的地质聚合物;而在较高温度下可以在较短时间内获得较高抗压强度。     

缓凝剂硼砂对磷酸镁水泥水化硬化特性的影响

为了探讨缓凝剂硼砂(B)对磷酸镁水泥(MPC)的作用机理,测试和分析了不同掺量硼砂(B)的磷酸镁水泥(MPC)浆体的凝结时间、pH值、体系温度以及硬化体的强度和微观结构。结果表明:硼砂在一定掺量范围内对磷酸镁水泥(MPC)浆体有较明显的吸热降温促进作用和调节pH值作用,两种作用均可减慢浆体的水化反应速度且进一步影响硬化体的微观结构形貌和强度。由此推论硼砂在磷酸镁水泥(MPC)浆体中,除在MgO表面形成保护膜外,还通过降低体系温度和调节浆体pH值进而减慢水化反应速度来延缓浆体的凝结,随着硼砂(B)掺量的变化,不同因素起主导作用。     

早期外加电场下激发剂对粉煤灰地质聚合物性能的影响

以粉煤灰为原料,水玻璃和氢氧化钠为激发剂制备粉煤灰地质聚合物.研究了早期外加电场下激发剂和外加电压对粉煤灰地质聚合物试样表面温度、抗压强度的影响,分析了其矿物组成的变化.研究结果表明:早期外加电场下,氢氧化钠和钠水玻璃激发粉煤灰地质聚合物试样的抗压强度均比未加电场时提高,外加电压增加可以显著提高材料的表面温度和抗压强度...     

检定和校准证书的异同与应用

本文介绍了检定和校准以及证书的两点相同、五点不同之处,说明了对检定证书和校准证书的正确应用。     

The shape and stability of wall-bound and wall-edge-bound drops and bubbles

The behavior of wall-bound drops and bubbles is fundamental to many natural and industrial processes. Key characteristics of such capillary systems include interface shape and stability for a variety of gravity levels and orientations. Significant solutions are in hand for axisymmetric pendent drops for a variety of uniform boundary conditions along the contact line with gravity acting normal to a planar wall. The special case of a wall-bound drop or bubble that is also pinned at an edge (i.e. a ‘wall-edge-bound’ drop) is considered here where numerical solutions are obtained for interface shape and stability as functions of drop volume, contact angle, fluid properties, and uniform gravity vector. For a semi-infinite zero-thickness planar wall (plate), a critical contact angle is identified below which wall-edge-bound drops are always stable. The critical contact angle is computed as a function of the gravity vector. The numerical procedure, which makes no account for contact angle hysteresis, predicts that such wall-edge-bound drops are unconditionally unstable for any gravity field with a component that is tangent to the wall while inwardly normal to the edge. Select experiments are conducted that support the conclusions drawn from the numerical results.     

凝固科学技术与材料

从凝固科学与实践发展的角度介绍了当前凝固材料体系的基本框架和凝固科学主要发展阶段的基本理论。作为材料科学与工程的基本组成，凝固科学技术正在现代科学理论的基础上针对传统材料的改性提高和新材料的发展需求，以控形、控构、控性为目标开展优质铸件的定向、晶体生长、快凝、深过冷及各种新型和超常领域凝固过程的研究，并介绍了其中某些方面和展望了可能的发展趋势。     

热交换器的分类及优缺点分析

热交换器是将不同温度介质之间的热量通过热传导的形式,由高温介质传递给低温介质,使介质达到生产所需温度的工艺设备,也可作为一种节能设备使用.通过对不同热交换器的结构分析,总结不同热交换器的优缺点、适用环境,为生产工艺设计人员及设备制造单位在选择可降低能耗、提高效率的设备上提供参考.     

计量收发业务管理与创新

计量仪器收发工作是沟通计量检定部门以及送检单位之间的桥梁,也是计量检定工作的前提。随着各级计量技术机构业务量的不断增加,计量技术机构除了要树立顾客至上的服务理念之外,同时还要用专业、高效的管理模式来赢得顾客的信赖与认可。在计算机信息技术的不断发展与更新的大环境下,传统的管理模式已经不能适应计量检测工作的需求,因此,要有效的利用网络信息技术来促进计量仪器收发业务管理模式的创新,进而提高计量仪器收发业务管理的工作效率。