大体积混凝土热膨胀系数反演分析

混凝土的热膨胀系数是大体积混凝土的温度应力仿真计算中的一个重要参数.现结合某建设中的特高拱坝,利用埋设在混凝土内的无应力计测值和相对应的温度值,采用最小二乘法进行混凝土热膨胀系数反演分析.分别选取中期冷却、二期冷却的典型降温过程和一期冷却的典型降温过程中无应力计测值和相应的温度测值进行热膨胀系数反演.分析结果表明,由于该特高拱坝的自生体积变形需要较长时间才能稳定,不宜采用一期冷却的降温过程来反演混凝土的热膨胀系数,而应采用中期冷却、二期冷却的典型降温过程来进行反演.所得参数对大坝混凝土的温度应力仿真计算具有一定参考价值.

基于混凝土无应力计测值统计模型反演热膨胀系数

针对不同降温时段的无应力计测值反演的热膨胀系数具有随机性这一问题,采用无应力计的温度作为温度变形因子,3个指数函数进行组合作为自生体积变形因子,建立了无应力计测值的统计模型,提出了基于无应力计测值统计模型反演混凝土热膨胀系数以及分离自生体积变形分量。实践表明,基于无应力计测值统计模型反演的混凝土热膨胀系数稳定性较好。

配合比参数对混凝土热膨胀系数的影响

混凝土的热膨胀系数是体积稳定性的重要表征参数之一.采用正交设计的试验方法,研究了配合比设计参数对热膨胀系数的影响,并用功效系数法确定满足多项指标的优化配合比方案.试验结果表明,混凝土热膨胀系数随单位用水量、浆集比的增大而升高.水灰质量比的影响则取决于水泥用量和用水量的相对关系,当用水量一定时,热膨胀系数随水灰质量比的增大而降低;当水泥用量一定时,热膨胀系数随水灰质量比的增大而升高.热膨胀系数早龄期的变化较快,后期渐缓并趋于稳定.混凝土热膨胀系数与环境相对湿度有关,在75%时达到最大.

热膨胀系数对混凝土温度应力的影响

针对热膨胀系数为混凝土的主要热物理特性参数,亦是其体积稳定性的重要表征参数,基于混合率计算热膨胀系数,分析了热膨胀系数的量化影响及影响因素,通过数值模拟研究了热膨胀系数对混凝土结构温度应力的影响,获得加权平均法可作为热膨胀系数计算之用。结果表明,热膨胀系数对温度应力影响较大,大的热膨胀系数产生较大温度应力,反之则较小。

PMMA/SAN共混体系的热膨胀系数和等温压缩系数测定

通过溶液共混制得不同组成的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)和苯乙烯 -丙烯腈共聚物 (SAN,其中AN的含量约为 30 % (质量 ) )的共混物。利用压力 -体积 -温度 (p VT)膨胀仪对 PMMA、SAN纯组分样品及各共混物分别进行了测量 ,得到了它们的比容 Vsp随温度 T和压力 p变化的关系 (p VT数据 ) ,计算出它们的热膨胀系数 α随温度变化的关系以及等温压缩系数 β随压力变化的关系。在此基础上 ,拟合出共混物的 α和 β分别随组成变化的关系式。此外 ,应用 Tait方程对所有样品的 p

固体热膨胀系数与压强关系的一个近似公式

假定Anderson Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参量δＴ(T ,p) =δT(T ,0 ) ,利用改造的Tait方程 ,导出了固体热膨胀系数与压强关系的一个近似公式。应用于NaCl晶体 ,在压强为 0～ 1GPa、温度为 30 0～ 80 0K范围内 ,热膨胀系数的计算值与实验值一致。

层合结构复合材料热膨胀系数的有限元计算

在有限元软件ABAQUS中通过建立纤维织物增强层合结构复合材料的RVE模型,生成了4种不同铺层结构的几何模型。基于有限元计算细观力学,通过顺序耦合热应力分析预测了RVE的热膨胀系数。仿真预测值与工艺试验值吻合较好,验证了预测方法的有效性,并比较了不同性能的基体、纤维材料与结构层层数对RVE热膨胀系数的影响。

骨料对混凝土热膨胀系数的影响

为了探讨骨料因素对混凝土热膨胀系数的影响,研究了骨料品种、骨料体积分数和骨料粒径对混凝土热膨胀系数的影响。结果表明,骨料品种对混凝土热膨胀系数的影响非常明显,混凝土的热膨胀系数随着骨料体积分数的增加而降低,骨料粒径对混凝土热膨胀系数的影响较为明显。为提高混凝土的体积稳定性,降低热膨胀系数,选用合适品种的骨料、适当增大混凝土中骨料的体积分数非常重要。

半导体封装用极低热膨胀系数基材的开发

本文主要介绍日立化成的研发者们采用分子模拟技术等手段研发了多芳性环型低CTE树脂,通过制作的低热膨胀系数的基材验证了低CTE效果。可以应用于半导体封装结构的应用,减少封装结构的翘曲。

体积分数和烧结温度对(AlSiTiCrNiCu)_p/6061Al热膨胀性能的影响

采用AlSiTiCrNiCu高熵合金颗粒(HEA_p)作为增强相增强铝合金,研究高熵合金颗粒体积分数和烧结温度对HEA_p/6061Al复合材料热膨胀系数(CTE)的影响。结果表明:25～100℃时,6061Al合金和AlSiTiCrNiCu高熵合金(HEA)的热膨胀系数分别为23.04×10^(-6)/℃和9.85×10^(-6)/℃;随着高熵合金颗粒体积分数的增高,HEA_p/6061Al复合材料的热膨胀系数明显降低。当保持高熵合金颗粒体积分数不变时,随着温度的升高,HEA_p/6061Al复合材料的热膨胀系数呈现出先增大后保持不变的规律。

Fe_(80)Si_9B_(11)非晶合金薄带热膨胀特性和结构弛豫分析

提出了采用推杆式热膨胀仪测试非晶合金薄带热膨胀特性的新方法。分析了Fe80Si9B11非晶薄带的热膨胀曲特性和非晶合金晶化过程。根据R.G.Zheng理论分析了结构弛豫中自由体积比变化,发现自由体积比曲线出现双峰。结合晶化前发生相分离的理论分析了这种变化的原因。分析表明:铁基非晶Fe80Si9B11晶化过程中先形成α-Fe(Si)相,再析出Fe3B、二次α-Fe(Si)相。晶化前先发生相分离,自由体积比增大,然后析出结晶相α-Fe(Si),自由体积比降低。随温度升高,B偏聚,自由体积比增大,随后析出Fe3B、二次α-Fe(Si)相,自由体积比降低。

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。

四乙基四氟硼酸铵在乙腈溶液中的热膨胀性质及黏度行为

精确测量超级电容器用季铵盐(四乙基四氟硼酸铵)在乙腈体系中温度为293.15~333.15 K范围内的密度和黏度,计算了一些重要的热力学参数,如热膨胀系数和表观摩尔体积等,并根据Jones-Dole方程分析了黏度数据。结果表明:测定范围内,溶液的密度和黏度都随着盐浓度的增大而增大,随温度的升高而减小;其热膨胀系数随着盐浓度的增大而减小,随着温度的升高而升高。Jones-Dole经验公式也对黏度分析拟合,且相关性很好。

超高掺量粉煤灰大体积混凝土早龄期热膨胀系数

作为大体积混凝土的超高掺量粉煤灰常态大坝混凝土(UHVFA)是发展前景看好的生态节能大体积混凝土。鉴于采用标准试验方法难以测试其早龄期的热膨胀系数,本文采用绝热模式和温度匹配模式(TMC)两种温度历程养护模式,完成参照混凝土(FA)和超高掺量粉煤灰混凝土(UHVFA)的温度–应力试验(TSTM试验),分离温度变形与自生体积变形。由两种温度历程下的不同龄期时间段的应变差和温度差,确定混凝土早龄期的热膨胀系数,并提出大体积混凝土的时变热膨胀系数模型。研究表明:两种大体积混凝土的热膨胀系数在早龄期具有时变性,在初凝时最大,随后迅速下降至最小值,后又增大并趋于稳定。在升温阶段,UHVFA混凝土的热膨胀系数均值大于FA;而在降温阶段,UHVFA的均值小于FA。但UHVFA在升温阶段的初、终凝时刻特征点的热膨胀系数值都小于FA。从总体看,随粉煤灰掺量的增加,混凝土的热膨胀系数有减小的趋势。

低热微膨胀水泥混凝土的性能监测

丹江口大坝左联下游挡土墙加高采用贴坡形式。选用陕西省略阳生产的低热微膨胀水泥作为混凝土胶凝材料。为了解其实际性能,进行了原型监测。监测项目有:混凝土热膨胀系数、自生体积变形和水化热温升。监测结果表明,该水泥混凝土性能较好,但自生体积变形主要发生在早期,对混凝土后期降温收缩补偿效果较差。

高体积分数SiCP／AI金属基复合材料的压渗铸造工艺及热物理性能

本文使用压渗铸造工艺制备含高体积分数SiC颗粒的SiCP／Al复合材料，测试其热导率和热膨胀系数。通过球磨研磨和挤压成型控制SC颗粒大小和无机粘合剂含量，制备出SiC颗粒体积含量为50％～70％的SiC毛坯。优化工艺参数可在SiC毛坯中完全渗透熔融Al液。从体积含量为50％～70％的SCP／Al复合材料的显微组织可知，气孔偏聚于SiC颗粒和Al基体的分界面上，所测的热膨胀系数和热导率与估算值相符合。在SiC颗粒体积分数高于50％～70％时，由于在分界面上存在残余气孔，所测值比估算值小。通过调控工艺参数，高体积分数的SiCP／Al复合材料在先进电子仪器组件上是替代热沉材料的不错选择。

偶氮染料掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的热光性质研究

本文演示了用阿贝折射仪测定染料掺杂聚合物薄膜热光系数的方法 ;通过改变掺杂体含量的方法 ,方便地实现了聚合物体系的折射率控制 ;通过热光系数的测量 ,计算了聚合物薄膜的热膨胀系数 ,并用以解释了聚合物薄膜的热光系数随掺杂体含量增加先增大后减小的实验观察 .

圆柱轴类零件径向与轴向热变形异常现象研究

通过实验发现了直径和长度相同的轴在径向和轴向具有不同的热变形量,传统的热力学理论不能解释这一现象。利用固体物理学晶格振动理论,推导了晶体体积膨胀系数与线膨胀系数之间的关系;将金属材料近似为晶体材料,利用线膨胀系数与体积膨胀系数的关系并结合对材料线膨胀系数研究的成果,建立了轴类零件径向热变形模型,理论分析证实了轴类零件径向热膨胀系数与轴向热膨胀系数不同。实验结果表明:轴类零件径向热变形模型计算结果较传统热力学计算结果更接近实验结果,且径向和轴向具有不同的热膨胀系数,在高精度领域,轴类零件的径向热变形不能使用轴向热膨胀系数进行计算。

基于温度-应力试验的混凝土早龄期应变分离及热膨胀系数计算

针对采用标准试验方法难以测试早龄期混凝土热膨胀系数、难以分离温度应变与自生体积应变问题,本文利用温度-应力试验的特点,引入第一零应力时间作为有效应变测试的起测点;建立了以等效龄期作为时间尺度并考虑温度影响的混凝土自生体积应变的数学模型,实现了自生体积应变与温度应变的分离;提出分两阶段考虑早龄期混凝土的热膨胀系数,在升温阶段和降温阶段混凝土的热膨胀系数均为常数。

聚酰亚胺基偶氮聚合物的合成及热光性能的研究

4,4’-二胺基二苯醚(4,4-’ODA),4,4’-(六氟异丙基)-苯二酸酐(6FDA)和分散红1(DR1)合成了可制作光波导器件的聚酰亚胺基偶氮聚合物;采用示差扫描量(DSC)、热失重分析(TGA)等方法对该聚合物的热稳定性进行了表征。示差扫描量热和热失重分析结果显示,该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为223℃,5%的热失重温度为282℃,表明具有非常好的热稳定性。测定了材料在复合光和577nm单波长光照射下该的折射率(n)和热光系数(dn/dT);通过热光系数的测量,计算了聚合物的介电常数(ε)、介电热光系数(dε/dT)、体积热膨胀系数β和(dβ/dT)值。制得的聚合物材料在复合光下的热光系数(dn/dT)值为(-2.1464^-3.8857)×10-4/℃,体积热膨胀系数变化率(dβ/dT)为(2.13~7.44)×10-7/℃;在577nm单波长光照射下的热光系数(dn/dT)值为-3.8445×10-4/℃,体积热膨胀系数变化率(dβ/dT)为7.81×10-7/℃,表明该聚合物在低驱动功率的新型数字热光开关、光通信器件等领域具有潜在的应用前景。