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。

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。

球磨聚乙烯醇纤维对砂浆性能的影响

聚乙烯醇纤维(维纶)掺入胶凝材料(水泥、粉煤灰和硅灰)中,经40min球磨,分散拌匀,再与细集料(石英砂)制成砂浆,采用水泥胶砂试验相关标准研究砂浆的性能.研究表明,掺入球磨纤维砂浆的抗折强度和抗拉强度明显提高,特别是抗拉强度随龄期显著增长(90d提高40.8%),而砂浆相应的流动度和抗压强度变化不大.因此球磨纤维水泥能有效的提高砂浆的力学性能,而对砂浆的操作性影响不大.SEM分析了纤维的形貌,球磨后的纤维表面粗糙有利于提高握裹力.研究希望为纤维增强水泥基材料提供新的纤维掺入方法,即在水泥生产的球磨过程中加入纤维,从而制成纤维水泥这一新的水泥品种.

Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系玻璃着色的光谱吸收特性研究

以Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO为基础玻璃,分别采用不同金属氧化物对其着色,研究着色剂种类、着色剂引入量以及玻璃粉粒径对玻璃粉热辐射吸收光谱性能的影响。结果表明:Co_2O_3在600～690 nm和大于1120 nm波长范围的玻璃粉具有最高的吸收率; CuO和MnO分别在690～1120 nm和480～590 nm区间的吸收率高于其它着色剂,对氧化钴该波长的低吸收率具有互补性;采用复合着色剂玻璃的光谱吸收率不具有质量加和特性;玻璃粉的光谱吸收率随玻璃粉粒径的增大而明显增大。研究旨在为热辐射加热封接工艺封接玻璃的开发提供依据。

堇青石/铋锌硼玻璃复合封接焊料对平板玻璃粘结拉伸强度的影响

将堇青石掺入到Bi2O3-B2O3-ZnO系封接玻璃中,制成复合封接焊料,通过十字交叉法测试不同烧结温度下平板玻璃封接的粘结拉伸强度,研究堇青石掺量、烧结温度对粘结拉伸强度、封接层厚度的影响。结果表明:在410~450℃时,9%~15%堇青石掺量能明显提高粘结拉伸强度,其中12%堇青石在410℃时的强度提高28%,达到1.21 MPa。堇青石掺量6%~15%时,在410~450℃烧结温度范围,粘结拉伸强度随烧结温度变化小,有利于封接工艺的控制。封接层厚度随堇青石掺量的增加而增大,未发现与强度存在直接关联关系。

石墨模塑聚苯乙烯和普通聚苯乙烯受热行为比较

利用热失重分析仪和影像式烧结点试验仪对石墨聚苯乙烯泡沫塑料(GEPS)及原料在受热过程中质量随温度变化规律和热裂解变形过程进行了分析,并与普通聚苯乙烯泡沫塑料进行了比较研究。结果表明:GEPS和EPS热失重行为均有2个明显失重阶段,失重主要发生在第二阶段,其中GEPS的热分解温度(θi2)382.7℃较之EPS的236.0℃高出146.7℃;GEPS的最大失重速率温度(θmax2)415.2℃较之EPS的263.7℃高出151.5℃。烧结影像表明:GEPS初始变形温度为128℃,260℃以上时试样熔融流动,GEPS相对于EPS在较高温度下出现熔滴现象。

玻璃纤维增强硫铝酸盐水泥拉压本构方程研究

以耐碱玻璃纤维作为增强材料,以快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料,制备了不同玻璃纤维掺量的玻璃纤维增强水泥(GRC)。通过单轴拉伸试验、单轴压缩试验研究了玻璃纤维掺量对拉压应力-应变曲线的影响,建立了GRC的拉压本构方程。GRC在拉、压状态下具有不同的本构方程形式,且弹性阶段拉压的弹性模量不同。拉伸时,弹性变形阶段的弹性模量E1几乎不受纤维掺量的影响。玻璃纤维掺量大于2%的GRC本构方程特征参数E2(塑性变形阶段单位应变变化的应力变化)、σ0随玻璃纤维掺量增加而增大。压缩时,压缩弹性模量E′随着玻璃纤维的含量增加先增加后减小,3%玻璃纤维时弹性模量E′达到最大值。