改性碳气凝胶/石蜡复合相变储热材料的研究

将石蜡与墙体材料复合能降低建筑人居能耗,但其易泄漏的问题严重影响了复合相变储热材料的广泛应用,采用吸附能力强的碳气凝胶为吸附载体,有望解决复合相变材料容易泄漏的弊端。为进一步提高碳气凝胶吸附石蜡的性能,采用不同质量分数的三甲基氯硅烷对碳气凝胶表面进行改性,通过XRD、SEM与FT-IR等表征手段探究了碳气凝胶表面结构的变化规律。结果表明:改性过程中三甲基氯硅烷的—Cl—Si(CH_(3))_(3)基团能与碳气凝胶表面的—OH发生枝接反应,该变化丰富了试样表面—CH_(3)数量,改善了制品的憎水性与孔结构,提高了其吸附非极性石蜡的能力;当三甲基氯硅烷的质量分数为30%时,改性碳气凝胶具有最佳的吸附性能,充分浸渍后能吸附85.87%的石蜡。经200次熔融-冷凝循环试验后,复合样品不仅未发生明显的泄漏现象,而且相变温度和相变焓均未发生显著变化。该研究制备的复合相变储热材料具有优异的稳定性与良好的隔热保温性能,为开发新型墙体隔热保温材料提供了新的思路。

石煤提钒尾渣基钙长石烧结砖的烧结及重金属固化机理

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。石煤提钒尾渣是一种危险的工业废弃物,综合利用石煤提钒尾渣具有重要的环保与经济意义。本研究以石煤提钒尾渣为主要原料制备了建筑用烧结砖,研究了烧成温度对样品结构和性能的影响规律,探究了Cu、V和Zn重金属浸出活性的钝化机理。结果表明:烧成温度显著影响烧结砖的相组成、显微结构和性能。适当提高烧成温度不仅有助于石英与原料中的碱性物质反应,生成富硅液相,提高样品的致密度,而且促进了黄长石向钙长石转变及莫来石生成。这些晶相与玻璃相互胶结,赋予制品较高的致密度和抗压强度。此外,提高烧成温度增大了制品中Cu、V和Zn的残渣态含量,减小了制品的孔径与孔容积,从而实现了Cu、V和Zn的固化。采用烧成温度为1 200℃,保温时间为3 h的工艺制度,制备出的建筑用烧结砖的各项性能均满足《烧结普通砖》(GB/T 5101—2003)中Mu25等级的要求,且制品的Cu、V、Zn重金属浸出浓度均低于标准值。研究结果为石煤提钒尾渣的综合利用提供了新的思路。

土石坝饱和-非饱和渗流场影响分析

渗流问题是土坝、堤防等工程领域的一个重要课题,渗流破坏几乎贯穿于土石坝的各种病害成因之中。以前大部分渗流计算仅考虑饱和区而忽略非饱和区,实际上自由面以上的非饱和区域土壤水分运动在渗流计算中同样起着重要作用。基于以上考虑,本文将饱和区和非饱和区统一起来,对土石坝的渗流进行数值模拟,分析得出渗透系数的各向异性、水库上游水位变化速度以及渗流系数大小都会对渗流产生较大的影响。