水泥石微结构电子显微镜虚拟仿真观测实验教学研究

水泥混凝土材料微结构与宏观性能的关联是土木工程材料课程教学的重点和难点。当前,材料微结构观测实验存在设备昂贵、线下教学资源有限、样品制备难等问题,难以面向本科教学开展线下实验教学,导致学生对材料微结构及微结构-宏观性能关系理解不深入。基于此,开发电子显微镜虚拟仿真微观结构实验平台,设计巩固理论知识与训练实践能力相结合的虚拟观测实验项目,通过材料宏观性能与微观结构的对比,帮助学生更加深入理解水泥基材料的特性,建立知识体系,提高本科人才培养质量和实践创新能力。

中国金的地球化学省及其成因的微观解释

利用全国1:20万区域化探扫面600×104km2和东天山、中蒙边界1:100万地球化学填图86×104km2的金分析数据,在全国圈定了15处金的地球化学省集中区,并发现与金矿成矿带或大型矿集区有关的地球化学省都具有多层套合结构特征。这种具有多层套合特征的地球化学省的形成是由高背景岩石、成矿作用和矿床风化产生的次生分散相互叠加的结果。高背景岩石提供了成矿元素的初始物源,成矿过程使得元素的进一步活化和富集,矿床风化产生元素的点源分散进一步形成叠加异常浓集中心,最后形成了具有多层套合的地球化学异常。通过使用微米和纳米观测手段发现地球化学样品中存在大量微米至纳米级金微粒,这种金微粒具有极强的活动性,能被各种营力作长距离搬运,形成了大规模具有多层套合特征的金地球化学省。

SBS微观分散状态与改性沥青性能的关系

为探讨苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS在改性沥青中的微观分散状态,采用落射荧光显微镜对SBS改性沥青的微观分散状态进行观测.发现在SBS与沥青共混的过程中,SBS的分散状态及形态结构发生了一系列的变化,改性沥青的试验指标也相应发生了一定的变化;成品改性沥青由于SBS在沥青中分散状态的不同,其改性效果也不尽相同.利用微观分散状态与宏观力学性能之间的这种对应关系,可以为改性沥青的质量控制提供简便易行的检测方法.

SBS改性沥青微观图像的采集及处理

SBS改性沥青微观图像观测、采集的准确性将会对后续分析产生很大影响,而且,当前对改性沥青微观领域的研究主要还停留在定性分析上。文中用落射荧光显微镜观测、高精度数字相机采集,获得了准确、清晰、高分辨率的图像,同时探索出有效的数字图像处理方法,能够对SBS颗粒特征进行描述,从而为改性沥青流变学研究及定量分析提供理论依据。

体育器材专用尼龙6复合材料的3D打印丝材制备与表征

为增强尼龙6在体育器材器件3D打印应用中的适用性,本次研究采用滑石粉对尼龙6实施改性处理,制备出可直接用于3D打印的滑石粉改性PA6复合丝材。通过微观形貌观测的方式来确定滑石粉的合理添加量,并对滑石粉合理添加量下改性PA6复合丝材的力学性能进行测试。经实验研究发现,本次研究所制备的尼龙6复合3D打印丝材相比于单纯尼龙6和市售e-PA6丝材来说,整体力学性能得到显著提升,在体育器材设备轻质化方面具有一定的应用价值。

玄武岩纤维沥青混合料韧性研究及机理分析

为研究玄武岩纤维对沥青混合料韧性的影响,选用AC-13C和SMA-13两种混合料,使用UTM-25试验机对添加纤维前后的马歇尔试件进行间接拉伸试验;通过扫描电镜对纤维沥青混合料进行微观观测,分析纤维对混合料韧性的影响及增韧机理。试验结果表明:掺加玄武岩纤维对混合料的韧性指标有较大幅度提高,改善了混合料的抗开裂性能;纤维在沥青混合料中形成三维网状结构,且与沥青间有良好的粘结能力,使得裂纹扩展时的能量释放率减少从而延缓裂缝的扩展。

辽西地区冻风积土水分迁移特征的研究

对辽西地区的风积土进行了冻结过程的水分迁移试验,获得了含水量随温度和时间的变化规律;基于连续介质力学和热力学理论,建立了冻结过程中水分迁移的动力学模型,并采用差分解法进行了数值模拟分析;借助于扫描电镜从微观上研究了冻结过程中试样内部土颗粒的排列变化,从而揭示风积土的水分迁移特征。研究结果表明:时间和温度决定了水分迁移的充分性,温度的变化随深度的增加而具有衰减性,并且在冻结峰面附近形成一个冻结含水量峰值;在靠近顶端的一定深度内,冻结后的含水量并没有持续增加,反而有减小的趋势;通过扫描图像可以看出,土颗粒的重新排列直接反映了水分迁移的状态。

对SBS改性沥青剪切发育过程的试验分析

用不同类型的SBS与不同组分的基质沥青配伍,对改性过程中的取样用荧光显微镜进行微观观测和动态力学扫描及常规试验,发现微观观测和动态力学扫描均是判断聚合物是否稳定分散与发育的有效手段,而动态力学扫描具有更高的灵敏度,可以根据扫描结果独立判断剪切发育程度,而微观观测需与常规试验相结合方可得到较好结论。

废旧塑料橡胶复合改性沥青性能研究

鉴于塑料、橡胶改性沥青在国内外成功应用,对新型废旧塑胶复合改性沥青进行性能研究。通过沥青常规试验、DSR试验、BBR试验以及微观观测试验,对其感温性、高温稳定性、低温抗裂性、存储稳定性、抗老化性能等进行评价。研究表明,塑胶复合改性沥青高低温性能满足PG88-28要求,感温性能优于常用的SBS改性沥青,存储稳定性、抗老化性能与其相差不大;通过微观观测试验发现,改性剂与沥青体相互构成立体网状链接结构,是复合改性沥青稳定存在、高低温性能等优越的主要原因。

尾矿浓密中泥层沉降速度变化及颗粒沉降特性

通过开展全尾矿絮凝沉降宏观实验,研究不同料浆质量分数、絮凝剂单耗下的尾矿静态絮凝沉降特征,分析泥层沉降速度变化趋势;基于沉降阶段与泥层沉降速度的对应关系,得到全尾砂絮凝沉降速度规律曲线;开展不同沉降区域尾矿颗粒微观实验,使用环境扫描电子显微镜(ESEM)观测尾矿絮凝沉降样品,分析不同沉降区域的尾矿颗粒粒径分布状况,探究不同粒径尾矿颗粒的沉降特性。研究结果表明:不同区域沉降颗粒分布存在差异,伴随不同沉降区域的形成、过渡和消失,全尾砂絮凝沉降速度规律曲线分为5个阶段,分别是自由沉降前段、自由沉降末段、干涉沉降前段、干涉沉降末段和压密段;沉降速度与颗粒粒径密切相关,粒径82.0μm以上颗粒不发生絮凝,以颗粒形式沉降到底部,粒径26.5~82.0μm颗粒难以发生絮凝,粒径10.0~26.5μm颗粒不易絮凝,粒径10.0μm以下颗粒易絮凝并以絮团形式沉降。

层状云中对流泡发展特点的数值研究

本文利用一个完全弹性可压缩方程组二维数值模式，考虑了暖云和冷云微物理过程。对1995年5月9日探空资料，雷达、卫星、机载云雨粒子探测器探测资料进行了综合分析，建立了对流泡发展前期较好的环境场。利用该资料对层状云中对流泡发展特点进行了数值模拟研究。模拟结果显示，层状云中对流泡的存在使得上升气流增加，抬高云顶高度，在云顶产生冰晶，云顶进一步升高，产生的大量冰晶下落，再通过凝华、淞附等过程形成大量雪晶，再落到融化层溶化，在低层层状云中碰并增长，导致地面降水增加，随着降水的扩展，固态水液态水的消耗，对流泡生命史结束。

夜间防雹作业方法浅析

北疆地区强对流的形成与发展,其时间多集中于午后到傍晚,而降雹也出现于此时段内。夜间作业一般指从22～02点时段内,因能见度极差,观测和防雹作业均有很大困难。如何运用正确的宏观观测冰雹云识别方法,并与雷达观测微观识别方法相结合,进行适时有效的防雹作业,是基层人影工作者所必须具备的技能。1.微观观测雷达观测,一般包括云体距离、方位、云高、强度和强中心距离等。2.宏观观测运用气象仪器和目测,直观的对雷声、闪电、风力、风向、温度、湿度、气压、云体走向和移动速度等气象要素进行观测。尤其雷达未开机或出现故障时,

6005A铝合金静轴肩搅拌摩擦焊接头性能研究

通过对列车壁板6005A型材进行静轴肩搅拌摩擦焊试验,获得质量较高的搅拌摩擦焊焊缝,对其进行力学检测与微观组织观测,试验结果表明:当焊速达到1 000 mm/min时,接头抗拉强度保持在母材的70%~73%之间,屈服强度是母材的53%~56%,弯曲检测中,当转速较低时,背弯检测出现裂纹,随着转速升高裂纹消失。焊缝横截面组织均匀,但仍有s型曲线存在,焊缝表面平整,无飞边等缺陷。

LDM长距离显微镜

长距离显微镜破除了只能近距离观测的传统，使微观观测可在高温、高压、有腐蚀气体的环境中进行，可广泛用于材料微观观测、化工、医学、司法鉴定等各个领域，本文着重介绍中科院上海天文台研制成功的ＬＤＭ－Ⅱ型长距离显微镜光学、机械结构特点及各种性能指标，用户正利用其独特的功能从事各种不同领域的工作。