敞开式微波加热固化模拟月壤试验研究

原位提升月壤的力学性能是当前月面建造的重要研究内容之一。基于自主研发的敞开式微波加热装置,开展模拟月壤的微波固化试验研究,探究模拟月壤初始密度与微波作用时间对其微波加热固化过程的影响,分析微波作用后模拟月壤的宏观、微观结构特征与力学性质演化规律。试验结果表明:微波作用后的模拟月壤试样表现出明显的分区特征,由内而外可依次划分为熔融区、烧结区与未烧结区。其中,熔融区矿物熔化,伴生气孔;烧结区原始矿物颗粒形状难以分辨,试样致密程度有所提高;未烧结区矿物颗粒的原始形态保存较好,孔隙结构明显。当模拟月壤的初始密度为1.5~1.7 g/cm^(3)时,随着初始密度增加,微波作用下试样表面温度升高,熔融区出现时间减少。当初始密度大于1.7 g/cm^(3)时,初始密度增加对缩短熔融区出现时间无明显效果。纳米压痕试验结果表明,微波作用后模拟月壤试样熔融区力学性质空间分布较为均匀,平均硬度为8.0 GPa,平均弹性模量为91.2 GPa;相比之下,试样烧结区力学性质空间分布均匀性较差,平均硬度为0.025 GPa,平均弹性模量为1.2 GPa。

特定成分粒径下大椅山火山渣的介电常数测定

本文开展了特定成分、粒径下辉南地区大椅山玄武质火山渣的介电常数测试研究。采集了辉南地区大椅山的玄武质火山渣,利用行星式球磨机研磨,筛分获得不同粒径的玄武质火山渣粉末,并进行配比设计。通过矢量网络分析仪对玄武质火山渣粉末进行了介电常数和介电损耗的测定。结果表明:样品在不同的测试频率下,表现出不同的介电属性。当测试频率为1-2GHz时,玄武质火山渣粉末介电常数显著增加,其介电损耗也相对较高。表明大椅山玄武质火山渣粉末在该频率下,具有较大的微波吸收性。

极细高硅型铁尾矿制备超高性能混凝土研究

基于骨料堆积理论和颗粒最紧密堆积理论,利用辽宁地区的高硅型铁尾矿砂替代天然河砂制备绿色新型超高性能混凝土(UHPC),并针对其浆体性能和力学性能开展了研究。结果表明,随着铁尾矿砂替代量的增大,UHPC浆体的流动性逐渐降低,含气量逐渐增大;UHPC试件的抗折强度随着掺量的增大有所上升,但7 d抗压强度随着铁尾矿砂掺量的增大而减小,而28 d龄期的抗压强度随着铁尾矿掺量的增大而增大,并在40%时达到最大值。