应变硬化水泥基复合材料性能与应用研究进展

混凝土作为典型的脆性材料,在拉伸荷载作用下呈现应变软化现象,这种不理想的失效模式会对工程结构的受力性能和耐久性能产生不利影响。通过在微观尺度上对材料进行设计,综合考虑纤维、基体和纤维/基体界面三者之间的相互作用,制备了应变硬化水泥基复合材料(SHCC)。这是一种新型的高性能纤维增强水泥基材料,相较于传统的纤维混凝土,SHCC具有两大显著优势:一是拉伸应变硬化,二是破坏失效前会产生多条细密裂缝。高延性使SHCC力学性能优良,细密裂缝有效保证了其耐久性,近年来相关的研究工作已取得了一定的进展。研究初期,以材料设计理论为指导使SHCC达到预定的硬化效果。纤维桥联法则是其理论基础,为了实现应变硬化,必须满足两个准则:强度准则和能量准则。设计较为完善的材料的各项力学性能指标可为工程应用提供关键信息。高强、高韧是研究者们不懈追求的目标之一,目前,已经成功设计出抗压强度高达115 MPa、极限拉应变达到8%的SHCC,而且该复合材料的大多数裂缝宽度在100μm以下,裂缝间距不超过2 mm。关于SHCC断裂性能的研究具有挑战性,在多缝开裂阶段仍缺乏行之有效的分析手段。霍普金森杆冲击试验表明,SHCC是与应变率相关的材料,峰值应力明显随着应变率的增加而增大。在承受疲劳荷载作用时,SHCC表现出延性破坏特征,疲劳寿命相对较长。当工程结构的服役周期较长时,材料的耐久性问题不容忽视。由于SHCC的裂缝宽度较小,水分的渗透量会大幅下降,2%拉应变水平下其渗透系数只有2.10×10-7m/s,其自愈合行为还会进一步改善渗透性。SHCC还为极端温度条件下的应用提供了可能,经受300次冻融循环后其各项性能均保持在较高水平;历经高温后纤维发生熔融留下蒸汽压力释放的通道,避免了材料的高温爆裂。此外,实际工程的检验客观真实地反映了材料的性能,SHCC已被成功应用于普通混凝土梁加固、砌体结构加固、路面桥面工程以及大坝修补等方面。本文介绍了SHCC的设计理念、应满足的基本准则及原材料选取;分别论述了国内外在SHCC基本力学性能和耐久性能方面取得的最新研究成果;概括了SHCC修复加固工程结构与典型的工程应用。最后,进一步探讨了SHCC研究中存在的问题,并对未来的研究方向作出展望。     

Mycobacterium Phlei在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附作用机理

运用吸附量测定、ζ-电位研究、红外光谱和X射线光电子能谱分析,探讨Mycobacterium Phlei在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附作用机理。结果表明,在其他实验条件固定的情况下,当溶液的初始pH值大于5时,Mycobacterium Phlei在黄铁矿表面的吸附量远远大于方铅矿;静电作用不是致使Mycobacterium Phlei在黄铁矿和方铅矿表面产生选择性吸附的主要作用力;Mycobacterium Phlei细胞表面的C、N和O元素通过矿物表面的Fe,Pb和S元素与矿物表面发生了化学吸附,而且与黄铁矿表面元素的作用程度大于方铅矿。矿物的表面结构及其性质、细胞表面基团与矿物表面金属离子的键合作用大小可能是致使Mycobacterium Phlei产生选择性吸附的主要原因。     

某鞍山式贫赤铁矿石选矿试验

为了给某鞍山式贫赤铁矿石的开发利用提供依据,对该矿石进行了磨矿钢球制度优化和选别工艺试验研究。结果表明：对于试验所用φ160 mm×180 mm球磨机,以直径为15、20和25 mm的3种钢球（质量比依次为24%、36%、40%）作为磨矿介质,可为后续分选提供泥化程度较轻的磨矿产品。在该钢球制度下,将矿石磨至-0.071 mm占75%,采用分级-重选-磁选-反浮选工艺流程进行分选,可获得铁品位和铁回收率分别为66.69%和76.22%的综合铁精矿。     

十二胺体系中菱锌矿的浮选行为

以十二胺（DDA）为捕收剂,通过单矿物浮选试验对硫化钠存在时菱锌矿的可浮性及正辛醇对菱锌矿可浮性的影响进行了初步研究。结果表明,硫化钠对菱锌矿的活化作用主要通过HS-吸附在菱锌矿表面,降低菱锌矿表面电位实现;当pH值在9.5～11.5范围内,DDA对经硫化钠活化后的菱锌矿具较好的捕收性;正辛醇对经硫化钠活化后的菱锌矿无捕收性,但其能够强化DDA对经硫化钠活化后的菱锌矿的捕收能力,当正辛醇以40%的物质的量取代DDA组成胺醇复合捕收剂时,使用复合捕收剂浮选可获得与单独使用DDA浮选相同的效果;红外光谱研究表明,硫化钠、正辛醇、DDA与菱锌矿表面发生物理吸附。     

机器人超声波距离传感器

本文介绍了自行设计，调试的机器人超声波距离传感器，该传感器发出间断的超声波脉冲并且接收反射波，通过计算机发送波及反射波前沿的时间差，可以测量机器人相对目标物间的距离，该传感器具有简单可靠，体积小，成本低等特点，实验表明，该传感器方案可行，效果良好。     

我国铁尾矿综合利用研究进展

近年来我国铁尾矿的堆存规模逐年加大,不仅占用了大量的土地,还造成了严重的环境污染。因此对其进行治理与综合利用愈来愈受到人们的关注。论文分析了我国铁尾矿产生的原因及其资源化利用过程中存在的问题,系统地介绍了从铁尾矿中回收铁元素和其他有价元素的工艺流程及技术指标,同时还对尾矿砂在代替或制备建筑材料等方面的应用进行了探讨。     

磁控溅射WO_3薄膜的制备及其NO_2气敏特性研究

采用直流反应磁控溅射法,在室温条件下通过改变放电气体压强制备出具有不同膜密度的WO3薄膜。结构表征结果表明,由单斜晶WO3纳米颗粒组成的薄膜具有层状结构,随着放电气体压强的增加,膜密度呈下降趋势。气敏特性研究结果表明,由WO3薄膜制备而成的气体传感器在工作温度为200℃时获得对NO2气体的最大灵敏度,并在50~300℃的工作温度范围内对NO2气体均展现出良好的气敏特性。在相同的检测条件下,气体灵敏度随着膜密度的减少而增加。     

铅锌硫化矿石无锌抑制剂浮选分离研究

为了探讨简化铅锌硫化矿石浮选药剂制度的可能性,在选铅时以25#黑药为捕收剂而不使用锌抑制剂的情况下,对蒙古乌兰某铅锌硫化矿石进行了铅锌依次优先浮选试验,结果获得了品位为71.15%、回收率为96.87%的铅精矿和品位为46.41%、回收率为87.89%的锌精矿,银在铅精矿中的品位和回收率可达1 400 g/t和83.90%,铅精矿和锌精矿中的砷含量均在其相应等级品的要求范围内。该结果与浮铅时以25#黑药为捕收剂且使用锌抑制剂相比,铅精矿锌含量高1.07个百分点但铅品位高8.06个百分点,其余指标相当,而且药剂制度和工艺流程大大简化,药剂用量显著减少。     

2010年中国选矿年评

2010年,我国选矿工作者以合理开采矿产资源、突出综合利用、走矿业循环之路为根本出发点,在选矿工艺、选矿药剂、选矿设备、矿产资源的微生物处理技术以及尾矿处理与处置等方面进行了大量的试验研究工作,尤其在提高碎磨效率、优化选矿工艺流程、复杂难选矿石的分选工艺、新型浮选药剂的研制与应用、尾矿综合利用等方面取得了较为丰富的研究成果。存在的不足是关于浮选药剂作用机理的研究仍欠深入,关于新型选矿设备的研究也明显偏少。     

给料参数对螺旋溜槽内流层铺展及颗粒分离行为的影响

为了查明螺旋溜槽内流层形态及不同性质颗粒的分离行为,采用激光多普勒测速仪对螺旋溜槽内的清水流场进行测试,并考查入口水量对水层深度的影响,进一步对赤铁矿和石英进行螺旋溜槽分离试验,考查给料流量及固体质量浓度对矿浆流动和颗粒分离行为的影响。结果表明,清水在螺旋槽面中完全铺展,水深沿槽面分布呈现内中薄、外缘厚的特点,提高入口水量,水层铺展深度增大,且槽面中部及外缘处水层受到的影响更显著;矿浆均主要汇聚于螺旋溜槽外缘,提高给料浓度可使流层向槽内铺展,使中部分流比增大;提高赤铁矿的给料浓度可以削弱给料流量对流体运动的影响;在较低的给料浓度和给料流量下,石英主要在螺旋溜槽中矿带和尾矿带排出,粒度越小,石英在外缘尾矿带中的分配率越高,赤铁矿则主要集中于中矿带和精矿带,粒度越小,赤铁矿在內缘精矿带中的分配率越高,然而粒度过细会导致少量赤铁矿迁移到尾矿带中;螺旋溜槽给料条件对颗粒运动行为均有明显交互作用,在较低浓度下增加给料流量,石英颗粒因受力改变而向外缘迁移,而在高浓度下增加给料流量,则同时使流层向内汇聚及颗粒向内迁移,提高给料浓度和给料流量对赤铁矿回收具有不利影响,但在较低流量下提高给料浓度可减少赤铁矿在外缘尾矿带中的损失,在一定程度上起到提高处理量的作用。研究结果可以螺旋溜槽操作参数的选取提供依据。