薄型中空玻璃与发展路径和方向

减薄中空玻璃材料及中空玻璃整体厚度均属于薄型中空玻璃的范畴。薄型中空玻璃可实现节材、节能和节碳多重效益。本文简析了薄型中空玻璃主要种类、制作、成本状况和发展趋势。中置薄玻璃中空玻璃具有产业化基础和成本优势,转型发展具有广阔前景。中置膜材料中空玻璃和真空玻璃复合中空玻璃薄型化程度高,具有良好的适应性发展趋势。气凝胶中空玻璃作为未来发展方向,在采光为目的的围护结构中有应用优势。

直流电熔炉岩棉熔体数值模拟研究

采用ANSYS软件对直流电熔炉岩棉熔体进行数值模拟,在稳定电压130 V、稳定熔体高度1 600 mm和进出料稳定状态下,改变阴极电极的插入深度,研究电熔炉熔体的温度分布、流场分布、电流密度分布状况。研究发现,熔体在阴极和阳极之间以及电极周围形成高温区,由阳极至阴极方向及入口对称侧由上至下方向,温度呈现降低趋势,入口侧温度由上至下方向呈现升高趋势。随着阴极插入深度增加,熔体的整体温度及相应的电流密度上升。阴极插入深度越深,整体温场升温幅度越大。在进料口侧和出料口侧,熔体因自然对流分别形成环流,环流具有的自搅拌和自均化作用对熔体均化具有重要的工艺意义。通过改变阴极插入深度可以提高熔体控制能力,有利于提高后续成纤效果与质量。

冲天炉和电熔炉熔制岩棉之比较

冲天炉和电熔炉是制备岩棉熔体的两种生产方式与装备。通过阐述冲天炉和电熔炉两种熔制工艺,围绕原料及要求、能源及熔制方式、烟尘排放处理,对比两种工艺差别及效果,电熔炉在节省能源、减少排放、提高生产效率、利用固体废弃物和液态废渣等方面,具有明显的优势。

材料专业课程思政元素融合实验教学的设计与探索

在新工科背景下,全面推进新时代课程思政建设已成为落实立德树人、强化大学生成长成才根本任务的重要举措。文章以材料专业的课程思政为例,从课程思政目标与意义出发,以实验教学融合课程思政的角度,结合具体案例论述了思政元素的发掘、思政内容的设计、思政教学的方法和路径、思政效果评价等探索过程。以配合专业课程特色的实验教学为载体,实现课程思政教学与专业课程讲授的创新融合,这一范式能为高校教师在材料专业课程思政过程提供重要借鉴与指引。

玻璃生产关键工艺性能的测量方法综述

本文综述玻璃生产制备过程中关键工艺性能的测量表征方法和适用仪器设备。关键工艺性能主要包括熔解特性、熔体特性、侵蚀特性和温黏特性等;熔解特性包括原料选择、原料间互熔反应、玻璃液澄清等;熔体特性包括表面张力、高温电阻率、羟基含量等;侵蚀特性包括玻璃液对耐火材料的侵蚀和耐火材料对玻璃液的污染两个方面;温黏特性主要包括高温黏度(熔融温度T_(m)、工作点T_(w)、液相线T_(L))、中温黏度(软化点T_(s))、低温黏度(膨胀软化点T_(d)、退火点T_(a)、转变点T_(g)和应变点T_(st)等)。上述工艺性能精确测量和表征,对制备高质量玻璃制品具有重要意义。

废旧风机叶片的回收利用现状分析

风能是重要的清洁能源,根据我国的“碳达峰、碳中和”发展目标,风机叶片“以大代小,以旧换新”势在必行。风机叶片的主体材料为玻璃纤维增强复合材料,存在回收技术难、成本高等问题,国内外尚无规模化的理想回收方式,废旧风机叶片的系统化、高值化利用迫在眉睫。本文综述了风机叶片的材料种类、回收方式及各自特点,重点论述了废旧风机叶片在水泥基材料和热塑性高分子材料中的研究现状,希望为废旧风机叶片的回收利用和研究提供参考。

基于紫外光固化的挤塑聚苯板表面改性及与砂浆黏结性能研究

通过紫外光固化技术在挤塑聚苯板(XPSF)表面固化微米级厚度的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)涂层,旨在提高XPSF表面润湿性的同时引入可与砂浆反应的官能团以强化二者之间的界面结合。通过测量样品的黏度、傅里叶变换红外光谱、静态接触角和拉伸黏结强度,探究活性稀释剂二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)添加量对PUA涂层性能及改性XPSF/砂浆之间黏结性能的影响规律。结果表明,随着TPGDA用量的增加,PUA涂料黏度逐渐下降,涂层形貌随之发生变化;XPSF表面静态接触角从90.78°降至55°左右,有利于砂浆的铺展润湿;随着TPGDA用量的增加,拉伸黏结强度呈先上升后下降的趋势,当添加量为60%(质量分数,下同)时拉伸黏结强度为0.213 MPa,为未改性的4.26倍;该样品浸水后干燥7 d的耐水拉伸黏结强度进一步提高至0.230 MPa。

热重-红外-质谱联用研究酚醛泡沫塑料热解过程

采用热重-傅里叶红外光谱-质谱(TG-FTIR-MS)联用技术对酚醛泡沫塑料的热解反应行为进行研究,深入分析酚醛泡沫热解反应过程.结果表明:酚醛泡沫塑料热解过程分为3个阶段,第1阶段失重率小,H2O,HCHO小分子气体物理性逸出;第2阶段生成H2O,HCHO,CO2,SO2,SCH4(甲基硫醇)和C2NH5(氮杂环丙烷),是酚醛泡沫塑料裂解反应开始阶段;第3阶段主链发生断裂、裂解,CO2大量生成,C2NH7(二甲胺),CH2O2(甲酸),HCHO及C2NH5产生速率在这一阶段达到最大值,425.58℃下达最大失重速率-1.478 7%/min,酚醛泡沫塑料裂解反应最为剧烈;第2,3阶段失重加和约为酚醛泡沫塑料总质量的84%,565.20℃时失重结束.

聚合物对发泡水泥制品孔结构和性能影响

以快硬硫铝酸盐水泥作为胶凝材料,干密度为200 kg/m3的发泡水泥为对象,研究乳液和胶粉对发泡水泥孔隙率、孔径分布、孔径大小和强度的影响.结果显示:随着聚合物掺量的增加,发泡水泥制品的孔隙率不随聚合物掺量的增加而发生变化,气孔的孔径逐渐变小,强度不断增大.当乳液和胶粉外掺量分别为2.5%时,发泡水泥28d的抗压强度、抗折强度和垂直表面拉伸强度分别增加8%、13%、28%和5%、10%、25%.

泡沫吸波材料结构对吸波性能的影响

为了研究吸波材料结构与吸波性能的关系,以无机泡沫吸波材料作为基体,采用多层复合研究阻抗匹配特性对吸波性能的影响,当材料为"透波层/吸收层"的2层复合结构时,在2.0~18.0 GHz频段反射率均小于-10.0dB,且于12.7 GHz处出现最大衰减峰为-21.5 dB.采用角锥和锥台处理研究材料表面构造对吸波性能的影响,结果表明:表面处理可以明显提高材料吸波性能,且角锥处理优于锥台处理.5×5阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为15.3 GHz,反射率在9.4 GHz处到达最小值为-43.4 dB;8×8阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为18.0 GHz,平均反射率达-34.5 dB.

我国岩矿棉制造发展状况与生产减碳途径

岩棉和矿渣棉并存、冲天炉熔制和电熔炉熔制并存、冷态渣和热态渣制棉并存、国内外生产线并存、岩矿棉产品种类齐全是我国岩矿棉工业的5个特点.冲天炉制备岩矿棉的单位产品可比综合能耗和可比熔融焦耗已基本实现《岩棉、矿渣棉及其制品单位产品能源消耗限额》(GB30183—2013)先进值目标,正在向单炉5 t级更大规模和更高节能发展.其中,焦炭炉熔制转变为电熔炉熔制是未来发展趋势.利用热熔渣制造岩矿棉制品可实现熔制的节能减碳和原料减碳的双重效应,产业发展方兴未艾.

膨胀珍珠岩掺加量对水泥砂浆性能的影响

选用膨胀珍珠岩作为水泥砂浆的内养护材料,研究了膨胀珍珠岩的掺加量对水泥砂浆收缩率及力学性能的影响。结果表明：膨胀珍珠岩的掺加会增大砂浆试样60 d之前的收缩率,但膨胀珍珠岩早期所吸收的水分会在14 d后开始释放,补偿收缩,其60 d收缩率表现为：膨胀珍珠岩掺加量在0~4.5%时,随着膨胀珍珠岩掺加量的增加,砂浆试样60 d后的收缩率呈降低趋势;继续增大膨胀珍珠岩掺加量至5.5%时,反而会使砂浆试样60 d后的收缩率增大;并且随着珍珠岩掺加量的增加,砂浆的抗压强度、拉伸黏结强度、压折比逐渐降低;掺加少量的膨胀珍珠岩（0~2.5%）会使砂浆试样的抗折强度略有提高,但是膨胀珍珠岩的掺加量过大（5.5%）时会导致砂浆试样的抗折强度降低。

基于铁氧体制备的泡沫吸波材料性能

为了研究铁氧体的电磁性能以及铁氧体引入量的质量分数和样块厚度对材料性能的影响,以玻璃和陶瓷造粒料为基料,炭黑为发泡剂,引入铁氧体,经过球磨、烧结、发泡、退火工艺后制备出泡沫吸波材料.结果表明:900℃处理对铁氧体的电磁性能无明显影响.铁氧体引入量的质量分数为5%和10%的吸波性能优于铁氧体为15%和20%引入量的吸波性能;研究初步显示,该结果是由于铁氧体的引入影响多孔材料的泡孔结构.铁氧体引入量的质量分数为10%时,材料的吸波性能随着样块厚度的增加而增大;样块厚度为50 mm时,材料的有效吸收带宽(反射率小于-10 d B)达18 GHz,反射率低至-23.4 d B.

墙体节能改造保温层厚度的优化研究

本文以单位造价的节能量ΔqHP作为既有建筑节能改造的技术经济评价指标,分析了薄抹灰外墙外保温系统在节能工程中的成本构成。通过改变建筑物的状态系数m、墙体传热系数K0和不变成本P0,着重研究了ΔqHP与聚苯板厚度的关系。研究提出了节能改造的新的评价方法及其各参数之间的关系,优化了聚苯板厚度参数。

膨胀剂对普通硅酸盐水泥砂浆性能的影响

主要研究了两种膨胀剂(UEA膨胀剂和轻烧MgO)对砂浆的收缩率及力学性能的影响。结果表明:随着膨胀剂掺加量的增加,砂浆的收缩率和力学强度逐渐降低;在降低砂浆收缩率方面,轻烧MgO的使用效果不及UEA膨胀剂;两种膨胀剂一块使用时,更有利于降低砂浆试样的收缩率,且砂浆的力学强度值与单膨胀组分砂浆强度值相近。

β-锂霞石对Bi2O3-B2O3-ZnO系封接焊料封接粘结拉伸强度影响的研究

低温封接真空玻璃以降低退钢化效应是当前研究的难点问题,采用环保型封接焊料替代含铅焊料是热点问题,铋锌硼玻璃是最有希望替代含铅焊料的低熔点玻璃系统。将不同掺量(wt%)的β-锂霞石掺入到Bi2O3-B 2O 3-ZnO系封接玻璃中,制备封接焊料,通过十字交叉法测试在不同烧结温度下封接的封接粘结拉伸强度,研究β-锂霞石掺量、烧结温度对封接粘结拉伸强度、粘结层厚度的影响。结果表明:在410~430℃,β-锂霞石掺量为9%~12%时能明显提高封接粘结拉伸强度,其中410℃烧结时,掺量为9%的强度提高28%,达到1.19 MPa。β-锂霞石掺量6%~12%时,在410~450℃烧结温度范围,封接粘结拉伸强度随烧结温度变化小,有利于封接工艺的控制。随β-锂霞石掺量增加,封接界面处由明显的压应力转变为明显的拉应力,相应的封接粘结拉伸强度由低转变为高,再转变为低。在各烧结温度下粘结层厚度随β-锂霞石掺量的增加而增大,但未发现其与强度存在直接关联关系。

调凝剂对物理发泡水泥性能的影响

采用物理发泡制备泡沫混凝土,以普通硅酸盐水泥为基材,为了让其凝结时间与泡沫的稳定时间相匹配,研究采用硫酸铝与快硬硫铝酸盐水泥作为调凝剂以调整普通硅酸盐水泥凝结时间。研究发现:随着调凝剂(Al2(SO4)3·18H2O和快硬硫铝酸盐水泥)掺量的逐渐增加,普通硅酸盐水泥净浆凝结时间逐渐缩短,泡沫混凝土容重呈降低趋势,并且气孔尺寸逐渐减小;调凝剂的掺加会提高低容重(425Kg/m3)泡沫混凝土的早期强度,而使其后期(28d)强度有所降低;但是,随着调凝剂掺量的逐渐增加,高容重(725Kg/m3)泡沫混凝土的抗压强度逐渐降低;并用XRD方法对其水化产物进行表征,并分析了调凝剂促凝和后期强度降低的原因。结果表明:在低容重泡沫混凝土的制备过程中可以适当掺加调凝剂,而在高容重泡沫混凝土的制备过程中应避免调凝剂的使用。

基于X射线断层扫描分析的发泡陶瓷结构

根据发泡陶瓷形成的过程和结构特点,确定以扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析结构细节选取X射线断层扫描(X-ray computed tomography,X-CT)的体素,以泡孔形成及特征选取灰度阈值的方法.通过断层扫描图像、X-CT三维重构及可视化分析得到:发泡陶瓷由大孔和处于孔壁的小孔构成;发泡陶瓷泡孔基本处于连通状态,连通是由处于孔壁的小孔引起的;最大连通孔孔径不超过60μm,最小连通孔径在14μm左右;发泡陶瓷大孔的孔径处于0. 5~1. 0 mm,最大泡孔孔径值不超过2 mm,孔隙率为85. 97%;孔壁厚度集中在20~60μm.研究表明,X-CT在研究发泡陶瓷泡孔空间结构关系(即连通性)和泡沫材料大尺寸结构统计信息(孔径分布、壁厚分布等)方面具有明显优势.

既有建筑墙体节能改造实现的关键因素研究

比较了既有建筑墙体节能改造与新建建筑墙体节能施工的区别,研究了既有建筑的墙面构造、建筑环境和节能改造工期的特点,分析了既有建筑节能改造对外墙面粘结强度、施工环境和施工工期的要求,指出了适合于节能改造的外墙保温体系的技术路线。

聚乙烯醇纤维对矿物掺合料砂浆阻裂性能研究

按照水灰比0.5,胶砂比1∶3设计砂浆,分别研究聚乙烯醇纤维掺量与矿物掺合料砂浆产生裂纹的数量、长度、宽度以及初裂时间等的关系,从而表征砂浆的阻裂性能,并与聚丙烯纤维的掺入效果进行比较,试验表明:每立方米矿物掺合料水泥中砂浆掺入0.9 kg聚乙烯醇纤维能明显的提高的阻裂性能,为纤维增强阻裂砂浆的应用提供了理论依据。