铝硅系耐火原料与碱蒸气反应侵蚀行为

近年来,污泥、生活垃圾作为水泥生产的部分燃料应用于水泥生产,造成水泥窑炉衬材料硅莫砖的严重碱侵蚀破坏和剥落,影响水泥窑的稳定运行。采用碱蒸气法系统研究了水泥窑硅莫砖用高铝矾土、莫来石(M60)及莫来凯特3种铝硅系耐火原料抗碱蒸气侵蚀行为。结果表明：3种铝硅系耐火原料的碱蒸气侵蚀行为,与原料中的化学成分、玻璃相含量和成分及其显微结构等密切相关。对于以刚玉、莫来石为主的高铝矾土,碱与刚玉、莫来石晶相发生反应形成钾霞石,产生体积膨胀,使得高铝矾土表面先发生疏松和开裂,后碱蒸气渗入颗粒内部,造成严重碱侵蚀破坏;而对于以莫来石为主的莫来石(M60)原料,碱与莫来石和玻璃相发生反应,形成瞬间液相并析出白榴石相,形成的液相阻止了碱的渗透,使碱侵蚀仅发生在表面层而表现出优良的抗碱侵蚀性能。而莫来凯特原料中晶相莫来石与玻璃相含量相当,玻璃相含量高达46%,其与碱蒸气发生化学反应形成更多的液相,同时析出白榴石相,因氧化钾反应溶解在该原料玻璃相中,造成原料整体性侵蚀破坏。     

高铝矾土熟料抗铁渣侵蚀性研究

对2种天然矾土熟料块和3种均化矾土熟料块,通过切割和静态坩埚镶嵌的方法进行了1 500℃保温6 h的抗铁渣试验研究。结果发现：天然矾土熟料的抗铁渣侵蚀性显著优于均化矾土熟料的,与Al₂O₃含量和吸水率无正相关性;对于Al₂O₃含量88%（w）以上的高档天然铝矾土熟料,吸水率高低决定着抗铁渣侵蚀性能的优劣;对于均化铝矾土料,抗铁渣侵蚀性随Al₂O₃含量增加而增强,而与吸水率无关。通过SEM观察发现,玻璃相分布状态差异是导致天然矾土料和均化矾土料之间抗铁渣侵蚀性差异巨大的主要原因。因此,均化矾土料无论Al₂O₃含量高低,均不适合在铁沟等与熔融铁渣接触的部位使用。     

初始损伤对喷射混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为揭示有初始损伤的喷射混凝土在硫酸侵蚀作用下的性能劣化规律,根据超声波波速变化定义初始损伤度,利用压力试验机对混凝土试件进行初始损伤预制,使初始损伤出现5个不同梯度:0.10、0.15、0.20、0.25、0.30。通过干湿循环硫酸盐侵蚀试验,以外观形貌、质量变化率、相对动弹模量作为评价指标,并借助微观形貌分析和化学组成分析,系统研究了初始损伤度对喷射混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,探讨了影响机理,建立了初始损伤喷射混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的损伤演化模型。结果表明,在整个侵蚀过程中,随着侵蚀时间的延长,喷射混凝土试件质量和相对动弹模量均呈先增大后减小的变化趋势。初始损伤度为0.10时混凝土受硫酸盐侵蚀过程影响较小,基本可以忽略。初始损伤度超过0.10后,试件在硫酸盐侵蚀作用下的劣化速度加快。经历180个干湿循环侵蚀后,初始损伤度为0.15、0.20、0.25、0.30组试件的质量较基准组分别下降了2.9%、3.4%、4.0%和4.7%,相对动弹模量分别降至0.42、0.34、0.28、0.16。预制初始损伤所产生的砂浆微裂缝和骨料位移为硫酸盐的侵入提供了有利条件,损伤度为0.10的试件表面有少量剥蚀,内部微裂纹较基准组略多,但腐蚀劣化并不严重。损伤度为0.30的试件表皮几乎全部脱落,内部出现了大量贯穿裂缝,裂缝较宽且深,反应产物中石膏和钙矾石晶体衍射峰强度最高,侵蚀损伤最为严重。根据相对动弹模量变化定义侵蚀损伤因子,所建立的损伤模型曲线与试验结果吻合较好,拟合相关系数均在0.94以上,可以较好地反映不同初始损伤喷射混凝土的损伤劣化规律。     

非均质结构堰塞坝溃决机理模型试验

堰塞坝是由滑坡等失稳地质体快速堆积并阻塞河道而形成的天然坝体,溃决后会对下游人民生命财产安全造成严重威胁。深入开展非均质结构对堰塞坝溃决过程的影响研究,可为堰塞坝灾害的风险评估和应急处置提供重要参考。依托自主研发的水槽试验装置,通过开展不同结构类型堰塞坝的溃决模型试验,分析了均质、竖向非均质和水平非均质结构对坝体溃决的影响。研究发现：1）堰塞坝侵蚀过程受局部区域材料性质影响严重。2）均质坝中,随着中值粒径增大,材料抗侵蚀能力增强,溃决特征先由层状冲刷变为陡坎侵蚀,再变为多级陡坎侵蚀,峰值流量逐渐减小,峰现时间逐渐推迟。3）竖向非均质坝中,坝体上部材料主要影响溃口形成阶段历时和坝前水位;中部材料主要影响溃口发展阶段的溃口下切速率;底部材料主要影响下游坡脚稳定性和残留坝体形态。受溃口加速下切和溃决流量增加彼此间相互叠加影响作用,中部及底部材料分布对峰值流量的影响最为显著。4）水平非均质坝中,坝体内部4个区域对溃口发展的影响不同。过流侧上方材料影响溃决前期的溃口下切速率;过流侧下方、对岸侧上方材料分别影响溃决中后期的溃口下切、展宽速率;对岸侧下方材料对溃口发展影响最小。泄流槽设计时,应考虑非均质结构的影响,基于坝体结构特征采用工程措施限制溃口深切、促进溃口展宽,以降低峰值流量。     

继电器用触点材料耐电弧侵蚀性能的评价

本文介绍评价继电器触点材料的微机模拟操作及测试系统，对多种触点材料进行了耐电弧侵蚀性能的对比试验，本文提出用侵蚀率Ｋ为参数来评介触点材料的耐电弧侵蚀性能。     

喷射混凝土耐久性研究进展

喷射混凝土是隧道支护加固工程中的重要材料,其质量优劣影响工程设施的质量安全和服役寿命。然而,严酷多变的服役环境、复杂劣化的组成材料、特殊严苛的制备工艺给喷射混凝土耐久性带来诸多挑战,同时其耐久性劣化会加剧外部侵蚀性介质的传输,降低隧道结构的服役寿命,严重危及结构的质量和运行安全,受到从业者的普遍关注。本文归纳了喷射混凝土耐久性的评价标准和方法,综述了喷射混凝土抗冻性、体积变形性、抗碳化性、抗化学侵蚀性的研究现状,总结了喷射混凝土耐久性的改善措施,探讨了喷射混凝土耐久性考量、改善与控制的发展趋势,以期为喷射混凝土耐久性研究及工程应用提供参考。     

玻璃窑炉用新型氧化锆基复合材料性能研究

为了给玻璃窑熔池提供一种综合性能优良的材料,按m(ZrO₂)∶m(Al₂O₃)=4∶1将ZrO₂粉和Al₂O₃粉充分混合后在电弧炉内熔融,再将得到的电熔氧化锆-刚玉共晶料加工成不同粒度,随后按一定的颗粒级配配料并混合均匀,压制成型后在1 750℃下烧结,制备了新型氧化锆基复合材料,分析了物相组成和显微结构等性能,并与33^#锆刚玉砖和41^#锆刚玉砖进行了抗玻璃液侵蚀性对比。结果表明：新型氧化锆基复合材料结构致密,且化学纯度高、组分无低熔点物,具有良好的抗热震性。与33^#锆刚玉砖和41^#锆刚玉砖相比,新型氧化锆基复合材料被高温玻璃液侵蚀后未见孔洞,无针状气孔及缺陷,无液相渗入,与玻璃液没有发生反应,具有良好的抗玻璃液侵蚀性能。     

用电化学方法减少钼电极侵蚀

1　引言电熔窑熔化玻璃时大多采用钼电极。钼电极的侵蚀与玻璃液的化学成份 (多价离子、与钼构成低共熔体的离子、澄清剂等 )、电参数 ,尤其是电流密度有关。众所周知 ,用电化学法——阳极保护和阴极保护法 ,能使侵蚀降低到最低限度。在实验室试验中 ,我们研究了不同化学成份的玻璃液以及钼在玻璃液中的特性。钼的阴极保护产生了一层硅化钼 ,从而减少了侵蚀。而阳极的钝化则使电极周围形成一种富氧化物的玻璃液 ,降低了电极的侵蚀速率。2　试　验在全电熔玻璃熔炉中进行了钼电极阴极保护的工业试验。熔窑中熔制的是白色钠钙硅灯罩玻璃 ,日产…     

大掺量粉煤灰对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀的物理和化学作用

本文探讨了大掺量原状粉煤灰和机械活化粉煤灰水泥砂浆的抗硫酸盐溶液和海水的侵蚀性能，认为水泥砂浆中大量掺入粉煤灰后．对C3A矿物的稀释作用和对硬化体结构中毛细孔的填充作用等物理作用，以及粉煤灰中具有潜在火山灰活性的组分与浆体中Ca(OH)2晶体的化学作用，有效地提高了水泥砂浆在3％硫酸钠溶液和海水中的耐蚀性能。经过机械活化处理的磨细灰，由于颗粒分布和颗粒度的优化。火山灰活性的提高，其提高水泥砂浆抗蚀性能的作用更佳，尤其是180d的耐海水侵蚀性能。