耐火材料抗侵蚀性能研究进展

综述了冶金、陶瓷、水泥、电子等行业所用耐火材料在高温下受侵蚀的原因及侵蚀机理和其抗侵蚀研究现状,总结了耐火材料抗侵蚀的途径,并对耐火材料抗侵蚀研究作进一步的展望。     

航天材料的抗原子氧防护技术研究进展

在低地球轨道环境中,航天器表面材料受到侵蚀最为严重.介绍了原子氧对航天用材料的侵蚀情况,并且阐述了近些年来研究人员对原子氧侵蚀的多种防护措施及效果,包括涂层型抗原子氧侵蚀材料、本征型抗原子氧侵蚀材料、添加型抗原子氧侵蚀材料、界面自组装等.     

四喷嘴对置式气化炉耐火砖侵蚀原因分析与改进

针对宁波万华聚氨酯有限公司气化炉耐火砖使用情况,分析了耐火砖侵蚀的原因。气化炉内不同部位耐火砖侵蚀速率与其所处流场位置有关;其侵蚀机理分为物理侵蚀和化学侵蚀,物理侵蚀包括新耐火砖的养护阶段损伤、高温火焰、气体及炉渣的直接冲蚀,化学侵蚀包括炉渣CaO酸性组分侵蚀、还原性气体侵蚀等。在此基础上,总结了宁波万华气化炉运行中耐火砖出现的问题和改进措施,以供参考。     

Mg2+-SO42——Cl-侵蚀衬砌喷射混凝土耐久性能退化机理

盐渍土广泛分布于我国西北地区,其中含有高浓度的Mg~(2+),SO_4~(2–)及Cl~–,导致隧道衬砌结构耐久性能劣化。采用干湿交替法,以10%Na_2SO_4和5%Na_2SO_4+5%Mg SO_4+3.5%NaCl溶液为侵蚀介质,进行了喷射混凝土耐久性试验,以动弹性模量、质量及抗压强度为指标,分析了喷射混凝土耐久性退化规律。采用离子含量分析实验及X射线衍射、红外光谱、热分析、扫描电子显微镜等表征方法,研究了喷射混凝土耐久性退化机理及过程。结果表明:Mg SO_4–Na_2SO_4–NaCl侵蚀喷射混凝土耐久性能优于Na2SO4侵蚀。Mg SO_4-Na_2SO_4-NaCl侵蚀喷射混凝土pH值及Ca~(2+)含量高于Na_2SO_4侵蚀,而SO_4~(2–)含量低于硫酸盐侵蚀。Na_2SO_4侵蚀喷射混凝土耐久性退化过程分为钙矾石侵蚀、钙矾石/石膏共同侵蚀及石膏侵蚀3个阶段;Mg SO4–Na_2SO_4–NaCl侵蚀喷射混凝土耐久性退化过程分为水镁石/石膏/钙矾石侵蚀、水化硅酸钙分解及碳硫硅钙石形成、水化硅酸镁形成3个阶段。结晶盐形成并填充在喷射混凝土孔隙及微裂缝中,加速混凝土耐久性能退化。     

复合盐侵蚀再生混凝土耐久性能退化试验研究

我国西北地区土壤及其地下水中含有大量侵蚀性离子,造成了再生混凝土结构耐久性能快速退化,严重制约着再生混凝土在主体结构中的应用。基于西北地区耐久性环境中侵蚀离子组成及区域气候环境特征,以7.5%(质量分数)MgSO₄-7.5%(质量分数)Na₂SO₄-5%(质量分数)NaCl为侵蚀介质,采用干湿交替方式,开展复合盐侵蚀再生混凝土耐久性能退化试验研究。以粉煤灰、矿渣、硅灰、偏高岭土等活性矿物掺合料取代水泥,研究矿物掺合料搭配方式对再生混凝土耐久性能影响。采用XRD、FTIR、TG-DSC及SEM、EDS等表征手段,分析侵蚀产物矿物组成、含量及微结构变化,研究复合盐侵蚀再生混凝土损伤过程。随着干湿交替次数增加,再生混凝土相对动弹性模量、质量变化率、相对抗压强度、相对劈裂抗拉强度及损伤层厚度的变化规律与矿物掺合料搭配方式有着显著的相关性。随着侵蚀离子的不断扩散,混凝土碱度降低,在表面依次形成了以水镁石、石膏及钙钒石为主要产物的致密侵蚀产物层,短暂阻碍了侵蚀离子进一步扩散。随着侵蚀产物不断堆积及无胶凝性水化硅酸镁的形成,在膨胀应力及盐结晶压力共同作用下,再生混凝土表面大量剥蚀并开裂,耐久性能快速退化。     

防眩玻璃制备工艺的研究

通过对玻璃侵蚀前后质量及光学性能变化的测试,系统地研究了在防眩玻璃的制备过程中,玻璃的腐蚀速率及其光学性能(包括透过率、反射率)等随侵蚀时间和温度等工艺条件变化的规律。研究结果表明,采用论文中选定的侵蚀液配方,效果最佳的防眩玻璃的制备工艺条件为20℃下侵蚀10 min。     

硫酸盐侵蚀混凝土内外影响因素及影响机理研究进展

论述了硫酸盐侵蚀混凝土过程的反应机理、内外影响因素、影响机理及理论模型等研究进展.首先以水泥水化反应为基础阐述了硫酸根离子侵蚀混凝土的机制,再根据侵蚀过程中内外影响因素和理论模型,分别针对孔隙、掺和料、结晶压、化学活性和电耦合效应等变量因素进行了论述,采用不同理论模型解释了变量演变过程;侵蚀影响造成扩散系数及损伤演变,并对其建立模型以及模型修正情况进行了描述;最后主要根据目前存在具有争议性问题以及后期研究方向进行了展望.     

铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣蚀损的模拟研究

采用回转抗渣法模拟研究了试验温度、保温时间和熔渣加入量等因素对铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣侵蚀能力的影响。用SEM、EDAX及XRD等方法,对抗渣试样的显微结构和矿物组成进行了分析研究。结果表明:随着侵蚀温度的升高、保温时间的延长及炉渣加入量的增加,铝铬砖和镁铬砖的侵蚀面积增大;熔渣渗入铝铬砖后,形成铁铝尖晶石和铁铬尖晶石保护层,阻止了熔渣的侵蚀;三种耐火材料抗艾萨炉炉渣侵蚀能力由强到弱为:铝铬砖>电熔再结合镁铬砖>直接结合镁铬砖。     

钢渣水泥的耐久性研究

本文对钢渣水泥(SLC)的长期强度、硫酸盐侵蚀、碳酸盐侵蚀、海水侵蚀及碱-集料反应等性能进行了实验研究。研究结果表明:钢渣水泥比纯硅酸盐水泥后期强度高,耐磨性好,抗硫酸盐、碳酸盐和海水侵蚀能力强,碱-集料反应体积膨胀量小。此外,本文还研究了钢渣水泥的水化机理和孔结构性能。     

侵蚀性二氧化碳对混凝土耐久性的影响分析

通过模拟实际项目工程中混凝土的存在环境,将搅拌成型的试块放入中等腐蚀性地下水中浸泡28 d进行试验研究。通过对浸泡后的混凝土进行抗压强度试验及MIP、XRD和电子扫描等微观试验来研究分析C0₂侵蚀混凝土的反应机理,研究C0₂侵蚀深度与混凝土强度及水胶比的关系,分析矿物掺合料对混凝土内部孔结构及抵抗CO₂侵蚀混凝土的反应机理。通过试验发现,抗压强度与CO₂侵蚀深度呈现负相关,抗压强度越高,侵蚀深度越浅,水胶比越大,侵蚀深度越深。混凝土内掺入适量的矿渣可以抵抗CO₂对混凝土的侵蚀,改善混凝土内部结构。