齐聚物改性剂BVS合成及BVS@绢云母分散性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和乙烯基三乙氧基硅氧烷(VTES)为单体,通过自由基聚合合成三元共聚齐聚物BAVTES-SSS(BVS)。以BVS为界面修饰改性剂对绢云母粉体进行界面有机化改性,制备BVS@绢云母。研究了BVS@绢云母的粒径大小及粒径分布、悬浮性能、分散性能。实验结果表明,齐聚物改性剂BVS对绢云母具有良好的有机化改性效果。与空白样相比,BVS@绢云母粒径显著减小,比表面积由0.539 m^(2)/g升高至0.839 m^(2)/g,表面积平均粒径由11μm下降至7μm,体积平均粒径由16μm下降至9μm,D50由14μm下降至8μm,D97由39μm下降至19μm,沉降实验静置12 h无沉降。

考虑应力梯度的缺口疲劳分散性研究

针对缺口部位的微观结构及尺寸导致的疲劳分散差异较大的问题,为准确预测缺口件的疲劳分散性,以矩形截面缺口件为例,采用宏观Chaboche循环塑性本构模型与细观晶体循环塑性本构模型相结合的有限元子模型方法,并考虑缺口效应,提出了以应力梯度影响因子、等效应力与纵向应变为变量的统计标准差作为疲劳指示因子FIP_(notch)。在不同位移载荷、位移载荷比和缺口直径大小情况下将疲劳指示因子FIP_(notch)与经典的Fatemi-Socie疲劳指示因子FIP FS进行疲劳分散性的比较与分析。结果表明:疲劳指示因子FIP_(notch)均能很好地预测不同位移载荷、位移载荷比和缺口直径下的缺口疲劳分散性,且比经典的FIP FS方法有更高的精度与适用性。

微波辐射无皂乳液聚合法制备单分散交联PMMA微球及其性能研究

采用无皂乳液聚合法,以二乙烯苯为交联剂,氯化钾为电解质,过硫酸钾为引发剂,在微波辐射条件下制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球。研究了过硫酸钾和氯化钾的物质的量浓度对PMMA微球的平均粒径和多分散性指数的影响,分析了微波功率、搅拌速度与PMMA微球形貌和粒径的关系。检测了不同pH值时PMMA乳液的电动(Zeta)电位,表明PMMA表面产生负电荷,使PMMA微球呈现稳定的分散状态。制备的PMMA呈现类球形,粒径为100~400 nm,在过硫酸钾物质的量浓度为5.69×10^(-3)mol/L及氯化钾物质的量浓度为1.03×10^(-2)mol/L时,微球的多分散性指数<0.1。原子力显微镜检测了最优工艺条件下,PMMA微球的力—位移曲线并分析了其弹性力学性能。

矿渣粉改良分散性土的工程特性研究

分散性土的抗冲蚀能力较低,易发生管涌、流土等破坏,作为建筑材料存在较大的工程隐患。通过对矿渣微粉改性分散性土进行分散性鉴定试验、单轴抗压试验以及压缩试验,来探讨其力学性质,以确保在工程中的使用效果。试验表明:随着矿渣微粉掺量的提高和养护龄期的增加,抑制了土体的分散性,提升了土体的力学性质,降低了其压缩性,矿渣微粉掺量达到7%,养护7 d以上,其改性效果较佳;从微观角度来看,矿渣微粉加入到分散性土样中,发生水化反应以及离子置换反应,通过降低双电层厚度,提供胶结物质使土颗粒变得紧密,填充土体孔隙降低土体的分散性,改善了土体的力学特性。

微晶石墨在聚四氟乙烯中的高分散性实验研究

为解决聚四氟乙烯导热系数低、力学性能不佳等性能缺陷,研究共凝聚工艺,开发微晶石墨填充改性聚四氟乙烯新技术。考察聚四氟乙烯原料性质、微晶石墨的表面改性方法、分散剂、共凝聚温度、搅拌速率等因素对微晶石墨分散性的影响。结果发现,聚四氟乙烯分散液、共凝聚温度是影响复合材料的关键因素,选择聚四氟乙烯分散母液替代分散乳液为原料,采用硅烷偶联剂对微晶石墨进行表面改性处理后,以N,N-二甲基甲酰胺为分散溶剂,控制共凝聚温度为(19±3)℃,搅拌转速控制在300~400 r/min范围时,可以实现微晶石墨在聚四氟乙烯基体中的均匀分散。

铁掺杂分散性氮化碳的制备及其对废水中Cr(Ⅵ)的还原

Fe掺杂辐照改性石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))制备铁掺杂分散性氮化碳,利用SEM、XRD、FTIR对材料进行表征,电子束辐照改变了石墨相氮化碳的能带结构,Fe的掺杂抑制了光生电子空穴对的复合。在光催化条件下利用铁掺杂分散性氮化碳对废水中Cr(Ⅵ)的还原能力进行了试验研究,对电子束辐照剂量、催化剂种类、催化剂投加量、Fe的掺杂量等影响因素进行了相关的分析,结果表明:电子束辐照剂量为30 kGy,Fe的掺杂比例为10%时,Cr(Ⅵ)的降解效率最高,180 min内的降解率为95%,是纯石墨相氮化碳的4倍以上。

外源秸秆对污染土壤氧化还原过程水分散性胶体态重金属的影响

土壤胶体尤其是水分散性胶体,作为一种重要的污染物载体,在重金属吸附、迁移以及生物吸收过程起着重要作用。通过土壤培养试验探讨了外源添加水稻秸秆在氧化还原波动条件下如何影响土壤液相中及水分散性胶体中重金属的分布。结果表明,外源秸秆增加厌氧过程液相中溶解性有机碳(DOC)、砷(As)、铁(Fe)、锰(Mn)、钙(Ca)、钾(K)、硅(Si)、铝(Al)、镁(Mg)等浓度,降低了厌氧过程氧化还原电位(Eh)及铜(Cu)、铅(Pb)等浓度,提高了好氧过程Pb浓度。利用非对称流场流分馏-紫外可见-电感耦合等离子体-质谱联用技术(AF4-UV-ICP-MS),测得水分散性胶体颗粒主要分布在0.3~3 kDa、3~40 kDa和130 kDa~450 nm三个粒径范围,各粒径颗粒的组成有所差异,主要含有机质、无机黏土矿物和铁矿物等。外源秸秆促进液相中Fe和As由胶体态向溶解态转化,促进镉(Cd)和Cu由溶解态向胶体态转化。本研究有助于揭示农业活动影响重金属迁移转化及有效性的界面机制。

固废基盾构惰性同步注浆材料力学性能及抗水分散性研究

以典型固废矿渣微粉、粉煤灰、硅灰为原料制备固废基盾构惰性同步注浆材料,采用六因素五水平正交试验,开展了注浆材料力学性能及抗水分散性的试验研究。结果发现:增大碱激发剂模数,减小其掺量,则浆液抗压强度下降;水胶比、膨水比对浆液抗动水冲刷能力的影响较大;碱激发剂掺量和水胶比是影响浆液水陆强度比的主要因素。根据正交试验极差分析和综合性能平衡,确定了注浆材料的优选配合比:水胶比1.00,胶砂比0.45,膨水比0.35,减水剂掺量1.5%(质量分数),碱激发剂模数1.6,碱激发剂掺量20%(质量分数),此时注浆材料28 d抗压强度为13.02 MPa,水陆强度比为80.83%,3 h动水冲刷质量损失率为5.62%;并开展了稠度、凝结时间、泌水率和结石率等性能试验,测试指标均达到了活性浆液的要求。以上研究为工业固废在盾构注浆技术领域的应用提供了一定的研究基础和实验依据。

基于残差网络模型的速溶全脂奶粉分散性与堆积密度检测方法

针对传统的奶粉品质国际标准检测方法中存在的主观性和滞后性等问题,本研究提出了一种基于残差网络(residual network,ResNet)的奶粉分散性和堆积密度的快速分类检测方法。在本研究中,使用的数据集包括499张在10倍光学显微镜下拍摄的速溶全脂奶粉颗粒微观分布图像,这些图像来自10个不同的样本组。首先,按照国际标准方法检测这10组样本的分散性和堆积密度,进而基于测试结果划分不同的分散性和堆积密度级别。随后,利用这些微观图像对ResNet模型进行训练,以实现对不同样本的有效分类。最终,通过分类结果预测速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度。此外,本研究还对比了ResNet、EfficientNetV2和SwinTransformer等不同深度学习模型的预测效果。结果表明,基于ResNet152的深度学习模型在预测速溶全脂奶粉的分散性、松散密度和振实密度方面表现最佳,其在测试集上的准确率分别达到97.50%、98.75%和95.00%。这些深度学习模型在奶粉品质检测中的出色性能不仅证明了该方法能够实时、准确地预测奶粉的分散性和堆积密度,同时也为奶粉品质的在线检测提供了新的技术途径。

硫酸法和氯化法钛白初品表面性能和分散性能研究

钛白粉初品的水润湿分散性对无机包膜及应用性能至关重要。鉴于硫酸法和氯化法钛白初品表面性质的不同,对其进行钛白粉分散性的差异性能研究。对比分析了两种钛白粉浆料的黏度、粒度分布和Zeta电位差异,采用SEM、FT-IR、XPS、TG及表面接触角测量等方法对不同初品进行了形貌和结构表征。结果表明,在相同的浓度、pH、分散剂及其投加量条件下,硫酸法初品相较于氯化法初品在打浆后的黏度更低,Zeta电位的绝对值更高。XPS、TG及表面能的分析结果均表明,硫酸法初品具有更多的表面羟基和更高的表面能,因此更容易被水润湿和分散,展现出更优的分散性能。此外,在分散剂A质量分数为0.2%、TiO_(2)质量浓度为700 g/L条件下,硫酸法初品浆料黏度为138 mPa·s、Zeta电位为-62 mV;氯化法初品浆料黏度为4927 mPa·s、Zeta电位为-28.4 mV,表明硫酸法初品的浆料黏度较低,分散性更好,水湿润分散性也更为优异。通过分析研究不同工艺制备的钛白初品的表面结构,建立了表面结构与水分散性之间的构效关系,这为开发高端钛白粉提供了借鉴和思路。

干燥温度对黑珍珠糯玉米粉分散性的影响

为探究粉质加工中干燥温度对其食用品质的影响,以黑珍珠糯玉米鲜穗为原料,采用热风干燥方式处理,干燥温度分别为50,85,95,105,120℃,比较分析粉体的理化特性、流变学特性和微观结构对其分散性的影响。结果表明:随着干燥温度的升高,分散时间从13.4 s延长至29.0 s,玉米粉的分散性下降。此外,相较于对照组,当热风干燥温度为120℃,粉体的松散堆积密度、振实堆积密度、颗粒密度显著升高,分别升高了8.77%,27.94%,108.22%。卡尔指数、豪斯纳指数、休止角、滑角也呈上升趋势,分别升高了86.90%,19.49%,21.62%,26.20%,孔隙率降低9.89%。温度扫描结果表明高温处理所得玉米粉,弹性模量增加、损失角(tanδ)显著降低,玉米粉分散液表现出类固体性质。激光共聚焦显微镜(CLSM)结果表明,热处理能破坏蛋白质的网状结构,从而破坏淀粉和蛋白的结合方式。结论:不同干燥温度对黑珍珠糯玉米粉的理化特性、流变特性、微观结构均会产生影响,进而影响其在水中的分散能力。

委托分散性与碎片化样态下高校图书馆嵌入科研过程的学科服务实践

针对现实中出现的嵌入科研过程学科服务委托分散性与内容碎片化,论述了中国海洋大学图书馆基于嵌入式学科服务的理论与方法,借鉴PI制理论和经验、整合校内外人力物力资源,采用“内生”和“外引”策略,创建了以“PI制”和“档案管理”为核心、以“评估和动态执行”为骨干的应对服务模式并取得了一定成果,为问题的破解和未来实践提供了参考方向和经验。

电泳沉积改性对高模量碳纤维在水中分散性的影响

高模量碳纤维(HMCF)因经过高温石墨化,表面惰性高,表现出很强的疏水性,不易在水中分散,成为湿法制备碳纤维纸需要克服的瓶颈。为改善HMCF在水中的分散性,采用电泳沉积二维过渡金属碳化物MXene的方法对其进行表面改性,研究了电泳沉积参数、纤维特性对HMCF表面改性效果及其在水中分散性的影响。结果表明,经过MXene表面改性后,HMCF表面的极性官能团数量增加,在水中的分散性得到了一定的改善。MXene沉积4min时BHM3碳纤维在水中的分散情况改善最为显著,对水的接触角从100.7°降至36.2°,达到一级分散水平,沉降时间增加到42min。相同条件下,MXene在HMCF表面的均匀分布能提升纤维在水中的分散性。

纳米炭黑的Steglich酯化反应制备及乙二醇分散性

为解决炭黑在乙二醇溶液中难分散的问题,确保炭黑在聚酯纤维原液着色中具有良好的分散性。先通过液相氧化法对炭黑表面进行改性,在炭黑表面引入反应性基团—羧基,并选取合适的氧化炭黑,通过Steglich酯化反应在氧化炭黑表面接枝乙二醇和不同相对分子质量的聚乙二醇。对氧化炭黑和接枝炭黑的表面结构以及在乙二醇溶液中的分散性进行测试与分析。结果表明:氧化仅发生在炭黑表面并未对炭黑造成严重破坏,随氧化时间的延长,炭黑表面羧基含量显著提高,氧化8 h后,其表面羧基含量为0.616 mmol/g;PEG600接枝的氧化炭黑其接枝率在33%以上,最小平均粒径稳定在132.1 nm左右,其能在乙二醇溶液中分散均匀,无聚集体出现,且制备的接枝炭黑具有良好的分散稳定性,其储存稳定性在93%以上,耐热稳定性在92%以上。

双聚合物改良分散性土的力学特性及机制研究

为了解决分散性土在引水灌溉等工程建设中产生的安全性问题,本文以吉林西部地区分散性盐渍土作为研究对象,研究了木质素和黄原胶2种高分子聚合物协同处理对分散性土的分散性以及力学特性的改良效果,分析了冻融循环作用对改良土的分散性与力学特性的影响规律,并从微观角度揭示改良机制。结果显示,改良后土体的分散性明显降低,强度明显提高。其中木质素的质量分数3%与黄原胶的质量分数3%协同处理并养护28 d后,改良土的无侧限抗压强度达到171.12 kPa,较原状土强度提升约2.5倍;在试验设计的改良剂配比中,该配比对分散性土综合性能提升最显著,抵抗冻融劣化的效果亦最佳。微观结构分析显示,木质素纤维在改良土体内部起到了立体格栅般的桥接作用,黄原胶独特的黏结能力也使得土颗粒间连结愈加紧密。

反应条件对PCEs分子结构和分散性的影响及机理

采用水溶液自由基共聚法,将乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与丙烯酸共聚合成了聚羧酸系减水剂(PCEs),深入研究了反应温度、滴加时间和链转移剂用量3个主要因素对PCEs分子结构和分散性的影响及机理.结果表明,反应温度和链转移剂用量对乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的转化率、PCEs的相对分子质量及其分布影响较大,导致PCEs在水泥净浆中的分散性和分散保持性有明显的区别,而滴加时间的影响相对较小.

某心墙坝土料分散性判别与石灰改性土的性能规律分析

分散性土作黏土心墙会影响大坝的防渗安全,通过针孔试验、碎块试验对新疆某心墙土料的分散性进行了判别,分别采用天然河水与石灰进行改性试验,研究不同石灰掺量和陈化时间对改性土物理、力学性能的影响规律。结果表明,黏粒含量为12%是土料产生物理性、化学性分散的界限;采用天然河水进行改性,效果不佳,当石灰掺量为3%时,可完全消除分散性;土样掺入1%的石灰后,界限含水率变化明显,最大干密度由1.79 g/cm3降至1.69 g/cm3、压缩模量由13.4 MPa增至19.4 MPa、黏聚力由25.1 kPa升至43.3 kPa;随石灰掺量的增加,最大干密度提高、内摩擦角减小,黏聚力增大;随着陈化时间的延长,液限呈增长趋势,最大干密度在24 h内较稳定,之后开始降低,240 h后趋于稳定,压缩性在72 h内变化不明显,而后开始增强。由于石灰中含有大量的钙离子,因此使分散性土的性能发生变化。

短切碳纤维分散方式及对纤维增强石膏基复合材料力学性能的影响

采用H_(2)O_(2)和NaClO对短切碳纤维进行表面氧化处理,并采用PCE、HPMC以及超声对其进行分散处理,制备短切碳纤维增强石膏基复合材料,并对其力学性能进行研究。结果表明:经过氧化处理后,短切碳纤维表面亲水含氧官能团羟基和羰基含量增多,表面粗糙度增大;氧化处理后的短切碳纤维在PCE溶液中分散效果最好;短切碳纤维的加入有效提高石膏硬化体的抗压强度,当掺1%采用PCE分散处理的6 mm短切碳纤维时,石膏硬化体强度最高,较未掺时提高72.4%,这是由于PCE在短切碳纤维表面的吸附性和PCE与石膏颗粒反应形成的空间位阻效应双重作用提高了短切碳纤维在石膏浆体中的分散性,进而提高了短切碳纤维增强石膏基复合材料的抗压强度。

钛基石墨烯复合材料的分散性、界面结构及力学性能

石墨烯由于独特的结构和优异的力学、导电、润滑等性能,被认为是理想的金属基复合材料的增强体。将石墨烯作为增强体增强钛基复合材料有着巨大的应用潜力。然而,石墨烯的分散性及其与钛基体的反应是制约获得高性能石墨烯增强钛基复合材料的难点。本文综述了钛基石墨烯复合材料的分散性、界面及力学性能的研究进展。钛基石墨烯复合材料通常采用粉末冶金法制备,石墨烯能较均匀地分散于复合材料组织中,但当石墨烯添加量过多时仍会出现团聚现象。石墨烯与钛基体易发生反应生成TiC,通过固化烧结工艺的改进、基体复合化、石墨烯表面改性以及原位自生等方法可以有效地抑制界面反应并提高界面结合力。随着石墨烯含量的增加,钛基石墨烯复合材料的压缩、拉伸强度与硬度一般呈现先增大后减小的趋势。石墨烯增强钛基复合材料的强化机制通常以载荷传递强化为主,但有些情况下由石墨烯引起的位错强化、细晶强化及奥罗万(Orowan)强化效果也较为显著。

多分散性对超软球体系结晶行为的影响

超软相互作用的粒子堆砌体系能够表现出微相分离、重入熔融和单结构相变等复杂的相行为.近年来,超软球体系的各种性质引起了研究人员的关注,但对这类物质结晶行为的研究仍面临困难.本文利用分子动力学模拟方法探索了超软球体系中聚集体的静态结构和扩散行为.研究发现,单分散性的超软球体系会形成簇晶,具有分散性的超软球体系聚集态结构发生了显著转变;多分散性会降低结晶性,在高分散度下体系中形成簇玻璃结构.通过观测多分散体系的扩散行为发现,体系在低温下无长程扩散现象,而在高温下出现明显的扩散现象.