干湿循环下石灰改良红层泥岩填料力学性能劣化规律研究

红层泥岩水敏性高,作路基填料时可用石灰改良。受季节变化影响,路基基床经历干湿循环,导致服役性能降低。为研究干湿循环下改良填料力学特性劣化规律,开展一系列干湿循环试验、无侧限抗压试验和弯曲元试验测定改良填料无侧限抗压强度和小应变刚度。结合连续滴水扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验,揭示干湿循环后填料微观结构劣化特征。结果表明:低幅度循环下试样在干侧和湿侧均产生体胀。高幅度循环下试样在湿侧产生体胀。在干侧先产生体缩,随循环次数增加,即使含水率较低,试样也产生体胀。体胀导致强度和小应变刚度均有不同程度的劣化。当试样产生体缩时,强度有所增长,但小应变刚度由于裂缝衍生而持续衰减。试样强度随损伤体变可用统一劣化方程表示。但高幅度循环下试样干燥后的小应变刚度远低于劣化线,且劣化速率远大于强度。试样滴水后能维持基本形貌,但观察到团聚体松散、微粒剥落和新生裂缝等结构劣化特征,从而导致宏观力学性能衰减。

铁碳填料耦合生物膜法对生活污水的处理研究

在700~1000℃的高温下烧结制备了不同种类的铁碳微电解填料,通过静态实验表明,掺杂铝粉的铁碳微电解填料投加到生活污水中有显著的处理效果,NH_(4)^(+)-N、COD和TN分别达到了6.18%、44.18%和6.86%,去除效果优于其他填料。掺杂铝粉的铁碳填料在TP的去除率为33.45%,低于掺杂碳酸镁的铁碳微电解填料35.53%的去除率。但是,根据综合处理效果来看,处理生活污水最佳的填料为掺杂铝粉的铁碳微电解填料。将掺杂铝粉的铁碳微电解填料投加到挂膜成功的生物膜反应器中,结果表明,投加铁碳微电解填料的生物膜在NH_(4)^(+)-N、COD、TN和TP的平均出水去除率分别达到了85%、89%、79%和81%。

废弃加气混凝土基胶凝材料协同锂渣制备充填料的研究

针对工业固体废弃物堆存量大、资源化利用率低的问题,本工作尝试以废弃加气混凝土(WAC)、钢渣、矿渣、脱硫石膏、水泥为复合胶凝材料(CCMs),锂渣为细骨料,制备全尾砂绿色矿井充填料。采用粒度分析、力学性能测试、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段研究了WAC活性、充填料性能及CCMs水化机理。结果表明,粉磨40 min的WAC比表面积达到655 m^(2)/kg,其28 d活性指数为81.43%。当CCMs配合比为m(WAC)∶m(钢渣)∶m(矿渣)∶m(脱硫石膏)∶m(水泥)=20∶15∶38∶7∶20、充填料中m(CCMs)∶m(锂渣)=1∶7、料浆质量浓度为83%、m(NaCl)∶m(CCMs)=0.01,充填料3、28 d抗压强度分别为1.7、3.0 MPa。充填料用CCMs的主要水化产物为C-S-H凝胶、Ca(OH)2、钙矾石(AFt)、Friedel盐。

高填料体系材料树脂团聚问题研究

旨在解决高填料体系材料在层压工序后出现的树脂聚集问题。调整层压工艺中的关键参数,如升温速率、转高压温度和最高压力,选用高比例填料材料,从层压加工的角度探索改善方法。研究结果显示,升温速率是改善树脂聚集问题的核心因素。对比角硅和球硅2种填料发现,相较于角硅填料,球硅填料的分布更为均匀,分散性更佳,其可更有效地缓解树脂聚集现象。通过优化升温速率和选择合适的填料类型,可有效改善高填料体系材料在层压工序后的树脂聚集问题。

填料氧化铝的表面处理研究

为了改善填料氧化铝在有机基体中的分散性和填充均匀度,增强粉体与有机环氧树脂的界面亲和性,获得性能优异的复合材料,采用硅烷偶联剂对环氧浇注用填料氧化铝进行表面改性处理,研究了偶联剂种类、用量、改性方式和工艺条件对填料氧化铝吸油值和活化指数及环氧浇注体系可使用时间和黏度的影响。结果表明,偶联剂可以有效改善填料氧化铝的吸油值、填料氧化铝环氧浇注体系的黏度及可使用时间。通过实验,获得较佳的工艺条件为:选用B偶联剂,用量为0.75%(质量分数),反应温度为105℃、pH为4,改性方式为干法改性,此时活化指数可达98.2%,吸油值降低了19%,可使用时间增加52%。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分别对表面处理前后填料氧化铝粉体的物相结构和微观形貌进行了表征。结果表明,表面处理后的填料氧化铝粉体内部晶体结构未发生改变,粉体分散较均匀。

回收粉加水泥作填料的沥青混合料试验及应用

以圣乔治国际机场跑道升级改造项目为依托,采用回收粉加水泥作沥青混合料的矿物填料,基于P-401沥青混合料进行了配合比设计,并通过室内试验对回收粉加水泥作填料的沥青混合料性能进行了研究及应用。室内试验表明:完全以回收粉作填料的沥青混合料水稳定性能难以满足设计要求;水泥替代部分回收粉作填料后,当掺加1.5%的水泥时,较未加水泥的混合料水稳定性能和高温稳定性能分别提高了24.4%、34.8%;经工程应用表明:利用回收粉加水泥作填料的沥青混合料可应用于施工且具有良好的效果,对类似工程具有一定指导借鉴价值。

填料塔新型分布器安装结构设计

填料塔的分布器安装、固定形式各不相同,如有直接放置在规整填料塔上,安装方式虽然简便,但对填料安装的要求较高,支撑架上方的填料层如果没有压紧,填料层之间有缝隙会导致其在使用后发生变化,破坏调整好的分布器水平度,使得塔器的分布效果变差甚至损伤填料,难以满足实际生产需求,不仅增加设备的维修费用,还影响了生产进度。为解决现有技术所存在的上述问题,本实用新型提供了一种填料塔的分布器安装结构,通过将填料和分布器分开单独设置,可使分布器长期保持良好的水平度,可有效减少检修次数,提高填料塔的工作效率。

填料对硅橡胶抗撕裂性能影响的研究进展

综述了近年来填料对硅橡胶抗撕裂性能影响的研究进展,主要介绍了填料的种类、用量和改性方式对硅橡胶抗撕裂性能的影响,并展望了采用填料提高硅橡胶抗撕裂性能的未来发展趋势。

散堆不锈钢填料表面处理工艺分析

自工业化进程加速以来,散堆不锈钢填料在化工、环保及水处理等领域的应用日益广泛,其性能优化与提升已成为行业发展关键。但面对复杂工况环境及高效节能迫切需求,提升散堆不锈钢填料的综合性能已势在必行。基于此,将简要探讨超声脱脂处理及散堆不锈钢填料表面处理工艺,旨在揭示不同表面处理工艺对填料性能优化的潜在机制。推动散堆不锈钢填料表面处理技术不断创新发展,以更好地满足行业发展需求。

几种填料在轿车子午线轮胎气密层胶中的应用

对比研究5种填料在轿车子午线轮胎气密层胶中的应用效果。结果表明:轻质碳酸钙填充胶料的t5最短,硫化胶的玻璃化转变温度(Tg)最高;白炭黑填充胶料的门尼粘度最大,t90最短,硫化胶的300%定伸应力、补强因数和撕裂强度最大,Tg最低;强威粉填充胶料的门尼粘度最小,硫化胶的损耗因子(tanδ)最大;绢母云粉填充硫化胶的密度和回弹值最大,耐屈挠性能最差;空气阻止剂填充胶料60℃时的tanδ最小;轻质碳酸钙和空气阻止剂填充胶料的气密性较好。

诺力昂推出Expancel^(R)BIO微球:第一代部分生物基轻质填料和发泡剂

诺力昂(Nouryon)宣布将在德国斯图加特举办的2024年欧洲泡沫博览会上推出产品概念Expancel^(R)BIO微球。这种开创性的可膨胀微球产品概念标志着诺力昂创新产品组合的重大进步,提供了一种部分生物基和高性能的轻质填料和发泡剂,以满足市场不断变化的需求。

填料对硅烷改性聚醚密封胶性能的影响研究

探讨了填料在硅烷改性聚醚密封胶中的应用,重点分析了不同种类填料复配对密封胶力学性能和施工性能的影响。通过优化单一填料用量并进行复配试验,系统评估了各填料组合对密封胶整体性能的贡献。结果表明,合理选择填料及其配比能够显著改善密封胶的综合性能。

不同填料生物膜对海水养殖尾水的脱氮效能及微生物群落分析

为探究不同填料生物膜对海水养殖尾水氮污染物的处理能力,分别以无填料(C)、牡蛎壳(M)、珊瑚石(S)、弹性填料(T)和悬浮球填料(F)构建5组生物滤池,比较填料生物膜成熟时间、成膜情况及对不同氮污染物的24 h去除能力,同时利用高通量测序技术分析挂膜期间(20、40、60 d)填料生物膜上微生物群落的变化。结果表明:不同填料生物膜成熟时间需要46~50 d,珊瑚石所需时间最短(46 d);扫描电镜显示,弹性填料和悬浮球填料附着生物量最多,以杆状细菌为主;对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的24 h去除率最高的填料分别是悬浮球填料(68.66%±6.27%)、珊瑚石(99.99%±0.00%)和悬浮球填料(6.73%±3.41%);高通量测序显示,随着挂膜时间延长,弹性填料生物膜上的细菌丰度显著增加,牡蛎壳和珊瑚石生物膜上的细菌多样性显著下降(P<0.05);在门分类水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)是不同填料生物膜的主要优势菌群,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、硝化刺菌门(Nitrospinae)的相对丰度随挂膜时间延长不断升高;在属分类水平上,亚硝酸菌属(Nitrosomonas)、硝化螺菌属(Nitrospira)、硝化刺菌属(Nitrospina)和未分类_亚硝化单胞菌科(unclassified_Nitrosomonadaceae)是填料生物膜上具有硝化作用的优势菌属,这4种硝化菌属在挂膜60 d时的相对丰度总和从高到低依次为悬浮球填料(42.53%)>牡蛎壳(30.50%)、弹性填料(29.30%)>珊瑚石(11.74%),假单胞菌属(Pseudomonas)、青枯菌属(Ralstonia)、噬几丁质菌属(Chitinophaga)和草螺菌属(Herbaspirillum)等反硝化菌属在珊瑚石填料生物膜上的相对丰度高于其他填料。研究表明,珊瑚石、悬浮球填料能够实现脱氮菌属的高效富集,对海水养殖尾水具有良好的脱氮能力,是较为理想的生物填料。

不同助留体系对装饰原纸二氧化钛复合填料留着效果的影响

本研究分别分析了单元助留体系阳离子聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE),双元助留体系PAE/阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、PAE/膨润土(MMT)、PAE/阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),三元助留体系PAE/CPAM/APAM、PAE/CPAM/MMT对装饰原纸TiO_(2)/滑石粉复合填料留着效果的影响。确定了各个体系的最佳添加量,并筛选出助留效果最好的助留体系。结果表明,当PAE添加量2.0%、CPAM添加量0.08%、MMT添加量0.6%时,组成的PAE/CPAM/MMT三元助留体系留着效果最佳,此时,浆料和填料留着率分别为89.5%和65.0%,纸张的不透明度、白度及匀度分别为98.5%、86.6%和91。

含水率对红层泥岩填料刚度劣化特性及微观结构影响研究

为研究含水率对红层泥岩填料刚度劣化规律和微观结构的影响,开展了不同含水率下三轴不排水剪切试验、压汞试验和扫描电镜试验,基于能量守恒定律推导了填料刚度劣化与弹塑性应变能增量间的关系。结果表明:填料黏聚力随含水率增加而降低,内摩擦角则随含水率增加先增加后降低。填料结构损伤由应变能转化引起,从宏观上表现为刚度劣化。归一化刚度比值随塑性应变能增量占比增加而线性降低,随应力发展呈非线性衰减。以最优含水率为界,当试样在干侧时,填料有较好的荷载抵抗能力;湿侧填料荷载抵抗能力远低于干侧。损伤应力等值线与等含水率线构成上下界为对数曲线的状态面。填料孔隙分布在干侧为单峰形态,粒间接触较为紧密,结构稳定性好。在湿侧呈双峰结构,团聚体排列定向性程度较低。填料应在干侧压实填筑,推荐采用5%~7%作为填筑目标含水率。

PRB颗粒填料对Cd^(2+)的吸附特征及其孔隙结构动态演变规律

以PRB复合颗粒填料(CGF)开展动态吸附试验,探究其对Cd^(2+)的动态吸附规律与主要影响因素;借助可视化手段与孔隙网络模型(PNM),探究吸附前后CGF的几何特征与孔隙结构演变规律,明确填料消蚀与孔隙堵塞的动态平衡关系。研究结果表明:当泵速为10 r/min、质量浓度为50 mg/L时CGF的平衡吸附量最大,达到了1.81 mg/g;泵速对穿透曲线的影响最大,且低流量更有利于CGF对Cd^(2+)的吸附。吸附后孔隙率提高了7.79%,分形维数最多下降了7.95%,孔隙堵塞对分形维数影响较大;CGF溶蚀降低了表面积与平均等效直径,但球度在1.4~1.6范围的颗粒占比提高到75.9%。吸附后平均配位数由10.43降低至8.65,降低了17.07%;同时参与配位的“棍体”与“球体”数量分别降低了43.28%与31.63%。CGF消蚀导致动态柱中部发生堵塞,降低了孔隙与喉道的连接,但并未出现“实质性”堵塞,PNM仍保持良好的连通性能。

航天器用界面导热填料应用状态接触传热系数分析

为解决航天器用RKTL-DRZ-2型导热脂及RKTL-DRNJ-1型导热凝胶2种新开发导热填料无实际应用状态下接触传热系数数据的问题,采用试验方法对其接触传热系数进行研究,得到在航天器上设备典型尺寸及不同固定螺钉分布情况下的接触传热系数。试验结果表明:在相同安装状态下,与目前常用的RKTL-DRZ-1型导热脂相比,RKTL-DRZ-2型导热脂对界面接触传热性能改善效果较好,RKTL-DRNJ-1型导热凝胶较差。此外,获取了保证导热填料填充效果的实施经验,并给出了导热填料的选用建议。试验分析结论可应用于选用导热填料时的航天器热设计及热控实施。

污水处理填料堵塞的形成机理及控制措施

污水处理填料能够提高污水处理效果,但其堵塞问题会降低处理能力、恶化运行工况,亟待解决。为提高污水处理填料的抗堵塞能力,综述了污水处理填料堵塞的相关研究,从填料特性、应用场景、物质分类、堵塞特点、发展机制和影响因素等方面总结了污水处理填料堵塞的形成机理,从事前、事中、事后三个方面讨论了针对污水处理填料堵塞问题的7项常用控制措施,并根据研究现状提出了堵塞形成机理、堵塞控制措施、填料设计优化等方面的研究建议,以期为污水处理填料及配套工艺的后续研究和技术开发提供支撑,提高污水处理填料的应用效益。

含水率对红层泥岩填料动力特性影响试验研究

红层泥岩填料水敏性高,路基状态受含水率影响显著。为研究含水率对红层泥岩填料动力特性的影响,开展了41组动三轴试验,5组压汞(mercury intrusion porosimetry,MIP)试验和3组扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验,结果表明:填料等效模量和阻尼比具有应变振幅相关性,可用Hardin-Drnevich双曲线模型表述。随动应力增大,填料累积变形由稳定型向破坏型过渡。含水率影响填料累积变形响应和临界动应力,相同应力水平下干侧填料累积变形明显低于湿侧填料,达到变形限值的振次高于湿侧填料。干侧填料临界动应力大于湿侧,临界动应力随初始吸力增加而增加,可用VG模型表述。从微观结构看,含水率增加将导致填料微观孔隙结构由单峰形态向双峰形态转变,填料组构由密实稳定逐渐向无序松散转变,最终在宏观上表现为干侧填料动力特性优于湿侧填料。填料临界动应力与静强度比值为65%~75%,采用静强度作设计指标将高估路基承载力。推荐采用5.0%~7.0%含水率填料填筑红层泥岩路基。

无机填料对水泥固化泥炭土强度的影响

通过无侧限抗压强度和扫描电镜试验,研究了无机填料种类和粒径对水泥固化泥炭土强度的影响.结果表明:水泥固化泥炭土强度随着石英砂掺量的增加呈先增加后降低的趋势,20%石英砂掺量下水泥固化泥炭土强度最高;当石英砂粒径d>1.0 mm时,水泥固化泥炭土强度提升有限,而当d<0.5 mm时,水泥固化泥炭土强度提升明显;高岭土颗粒可有效填充泥炭土孔隙,有利于水泥联结无机填料和泥炭土颗粒,且水泥联合高岭土固化泥炭土的强度明显优于水泥联合石英砂;当泥炭土含水率为600%,高岭土掺量从5%增至30%时,28d龄期水泥固化泥炭土强度的增幅为58.5%~116.6%.