基于保障场的装备保障力量适应配置模型

针对装备保障需求和环境的复杂不确定性特征,从相似性角度引入保障场的思维与方法,提出基于保障场势的作用范围划分方法,在此基础上构建了装备保障力量的适应性配置模型,重点从场理论中势能的角度对保障力量的适应配置进行分析。结果表明,该模型可使配置过程更具交互性和灵活性,对装备保障辅助决策具有一定参考价值和指导意义。     

太阳能光解水制氢的核心催化剂及多场耦合研究进展

太阳能光解水制氢可从根本上解决能源需求及碳排放造成的环境污染问题,是各国关注的热点之一。利用太阳能全光谱光催化制氢是目前研究的主要方式,但存在催化效率较低,难以实际应用的问题。造成光催化剂催化效率低的主要因素在于比表面积小、光吸收能力弱、禁带宽度较宽、载流子迁移能力弱。对光催化机理和催化剂的优化策略进行了总结,通过敏化材料掺杂、元素掺杂、异质结构建、助催化剂负载、高导电性石墨烯掺杂等策略来有效提高光催化剂对可见光的吸收、降低光生载流子的复合、增加活性位点、加速表面反应。此外,对光电、光热及光热电催化等近年发展起来的多场耦合催化制氢做了系统的介绍,对太阳能制氢催化剂理论和实践的未来发展做出了展望。     

粉煤灰基免烧陶粒的表面沸石化及其对Cu2+吸附性能研究

本文以粉煤灰为主要原料制备了粉煤灰基免烧陶粒,主要探究了不同碱性激发剂和不同养护条件对陶粒的晶体结构、微观形貌和筒压强度的影响,并研究复合激发剂下制备的陶粒对水中Cu2+吸附性能的影响。研究发现在碱性激发剂下,经过8 h蒸压养护（1 MPa、175 ℃）在粉煤灰陶粒表面原位合成了方沸石,且碱性激发剂的加入使陶粒的强度有明显提升,在氢氧化钠和硅酸钠配制的复合激发剂下制备的陶粒筒压强度达到4.2 MPa。对含Cu2+模拟废液进行了吸附试验发现对Cu2+模拟废水具有较好的吸附性能,其吸附效率可达99.6%,对Cu2+吸附符合准二级动力学且与Langmuir模型拟合良好。     

增强剂对磷石膏免烧建材的性能影响研究

磷石膏胶凝性较差,阻碍了其在建材领域的资源化利用。通过研究碱激发预处理后磷石膏的物相与微观结构,并掺入增强剂制备了高掺量高抗压强度免烧建材。结果表明：当增强剂添加量为3 mL时,试件强度大大提高,7、28 d与浸水后强度分别为13.75、28.30、17.56 MPa,与空白样相比,7、28 d与浸水后强度增长率分别为62.3%、62.0%、36.8%,并且试件密度最大为2.42 g/cm³,吸水率最小为11.10%,无泛霜。同时28 d试件内部结构致密性较好、孔隙率小,且二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O）峰强较低,CaSO₄·2H₂O主晶相结构变弱,结晶度差,有利于提高石膏试件的强度和致密性,从而优化免烧建材的力学性能。     

钙铝质矿相对碱激发矿渣氯离子固化能力的影响研究

本文提出了一类改性碱激发矿渣胶凝材料,通过在原材料中掺入额外的钙、铝质矿相(Ca(OH)₂和γ-Al₂O₃),促进材料基体中的Friedel's盐(F盐)在氯离子存在条件下的形成,进而提升胶凝材料的氯离子固化能力。本研究探讨了钙、铝质矿物含量对碱矿渣反应产物组成、氯离子固化量以及力学性能的影响。结果表明,钙、铝质矿相的额外补充可显著提高胶凝材料的氯离子固化能力,同时体系的m(Ca)/m(Al)与该能力的相关性较高。物相分析结果表明,钙质矿相的补充使得反应产物中拥有富余的Ca(OH)₂,在氯盐侵蚀作用下,富余的Ca(OH)₂全部转化为F盐或其他物相,证实了体系氯离子固化能力的增强得益于F盐的形成,即得益于化学固氯能力的提升。抗压强度测试结果,表明钙质矿物的掺入对力学性能存在一定负面影响,而铝质矿相的掺入则能够在一定程度上弥补强度损失。     

钢渣基多孔地质聚合物的制备及吸附性能研究

以钢渣为主要原料,水玻璃为激发剂,H₂O₂为发泡剂,制备多孔地质聚合物材料。采用XRD、FTIR、SEM、BET等对原料及最终试样进行表征,研究钙硅比、激发剂和H₂O₂掺量对该材料性能的影响。将所制备的多孔地质聚合物用作吸附剂,初步考察该材料对Cu²⁺的吸附效果。试验表明:当钙硅比为1.0,水玻璃掺量为20.4%(质量分数),发泡剂掺量为4%(质量分数)时,该材料性能良好,总孔隙率86.4%,抗压强度0.5 MPa,体积密度0.408 g/cm³,体积吸水率56.31%,钢渣使用率65.85%,比表面积与孔容显著提高。吸附结果显示:该材料对Cu²⁺吸附效果良好,去除率可达91.44%,平衡吸附量达到15.239 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型。     

热活化铅锌尾矿基碱激发胶凝材料的制备及性能

以铅锌尾矿为主要原料,添加由矿渣、钢渣、氟石膏混合而成的辅助胶凝材料,以水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂制备铅锌尾矿基碱激发胶凝材料。通过正交试验,探讨了水玻璃模数、水玻璃掺量及尾矿与辅助胶凝材料质量比对胶凝材料抗压强度的影响,并得出最佳原料配比。通过800 ℃、1 000 ℃、1 200 ℃的热处理,制备热活化铅锌尾矿基碱激发胶凝材料,并测试其性能。采用X射线衍射谱、傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜对热活化前后尾矿和胶凝材料进行分析表征。结果表明,当水玻璃模数为1.8,水玻璃质量掺比为0.15,尾矿与辅助胶凝材料质量比为7 ∶3时,胶凝材料28 d抗压强度可达到20.68 MPa。胶凝材料内部形成大量水化硅酸钙(C-S-H)与硅铝多聚物构成三维网状结构,覆盖在尾矿晶体表面形成致密整体。当热活化温度为1 000 ℃时,胶凝材料28 d抗压强度达到28.05 MPa。热活化后的尾矿内部结构疏松,利于硅铝质在碱性条件下解聚,同时使得反应体系中生成了更多硅铝多聚体,取代了二聚体为主的C-S-H凝胶,为胶凝材料提供了更优良的抗压强度和早硬特性。此外胶凝材料对Pb、Zn重金属的固定作用极好,大幅降低了尾矿重金属Pb、Zn的毒性浸出浓度,有效解决了尾矿中重金属对周围环境的危害问题。     

细铁尾矿砂和养护条件对高强碱激发砂浆力学性能及微观结构的影响

本文探究了采用细铁尾矿砂(FIOTS)代替石英砂(SS)制备高强碱激发砂浆(HAAM)的可能性。以粉煤灰和矿粉作为碱激发材料的前驱物,利用MTS万能试验机研究FIOTS/SS质量比及养护条件对粉煤灰-矿粉基HAAM基本力学性能的影响,结合X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),揭示碱激发产物的微观物相组成、形貌特征及化学组成与宏观力学性能的关系。试验结果表明,随着FIOTS/SS质量比的增加,HAAM的抗压强度与劈裂强度逐渐降低。室内养护下HAAM的力学性能最高,其次是标准养护和水中养护,同时水中养护试件力学性能的降低程度随FIOTS替代率增加而更加显著。HAAM力学性能的降低主要由于FIOTS中的Fe元素抑制碱激发反应过程,并生成对力学性能无益的矿物相。     

基于低场核磁共振技术高温水泥砂浆局部热损伤的研究

为研究高温水泥砂浆在局部水冷作用后的损伤演化特征以及裂纹扩展情况,在水泥砂浆试件中部钻孔,将试件加热到200 ℃及400 ℃后向孔洞注水进行局部冷却。采用低场核磁共振技术(NMR)研究水泥砂浆试件在高温及局部水冷作用下的损伤行为。结果表明:随着热处理温度的升高,当试件局部水冷后,小孔的孔径及含量不断增大,而大孔径变化不是特别明显,试件的损伤度也相应增大;同时,经高温及局部水冷处理后,试件核磁共振成像灰度值的概率密度分布中的峰随温度的增大向右移动,且温度越高,概率密度分布函数对应的灰度值增幅越大,与T₂谱的变化一致。最后,求解了水泥砂浆试件高温及局部水冷后的温度和温度应力的分布,并基于最大拉应力准则求解了200 ℃和400 ℃后局部冷却水泥砂浆试件的裂纹萌发及扩展范围。当温度为200 ℃时局部水冷所产的温度应力不足以引起试件裂纹的萌生。     

三维数据场可视化技术在石油地质勘探中的应用研究

介绍了三维和大数据场景的可视数字化矿山技术和三维数字模拟矿山的基本概念,以“液态矿产资源储量估算及三维矿体建模可视化系统”为一范例,阐述了三维品位数据场景的可视性优化处理技术在品位矿体的表面模型建模、品位的块体处理模型和包含品位块体等值的表面模型生成过程中的实际综合应用;概述了三维和大数据场景的可视性优化分析技术在我国石油勘探行业中的重要应用价值和发展前景。