钢渣复合矿粉对不同养护条件下混凝土性能的影响

为了探讨利用钢渣和矿渣制备复合掺合料的可行性,按质量比3∶7将钢渣与矿渣进行共同粉磨,制备复合矿粉,研究了复合矿粉对不同养护制度下混凝土的工作性和力学性能的影响,并对水化产物进行了表征。结果表明,复合矿粉使混凝土1 h的坍落度损失下降了6.9%,表现出了较好的保坍效果;在20℃标准养护和60℃蒸汽养护下,掺复合矿粉混凝土的立方抗压和轴向抗压强度与对照组相比均有所提高,但掺复合矿粉混凝土的劈裂抗拉强度均略低于对照组。微观分析发现,复合矿粉的掺入,使得生成的水化硅酸钙氧硅比降低,聚合度增加;水泥石总孔隙率由26.34%下降到23.99%;促进生成更多的水化产物。研究表明,在矿粉中掺入适量的钢渣粉制备复合矿粉具有较高的可行性,是同时实现钢渣和矿渣资源化利用的有效途径。

白云鄂博矿区矿石中磁铁矿及萤石的X射线粉晶衍射半定量分析方法及矿物三维空间分布模型

白云鄂博超大型铁-稀土-铌矿床,伴生大量萤石等资源。现阶段,矿山资源评价采用的是多元素定量分析方法,该方法存在不能客观的表征出可用资源的矿物组成和赋存状态的缺陷。为了较为准确地确定元素赋存形式及磁铁矿、萤石矿物含量,本研究选用粉晶X射线衍射K值法定量分析法,通过以白云鄂博白云石为参比物质分别调配1∶1比例产自白云鄂博的磁铁矿、萤石与白云石单矿物样品,获得以白云石为参比的磁铁矿参比强度K_(Fe3O4)^(1)=0.61、萤石参比强度K_(CaF2)^(1)=2.51,同时,精选了白云鄂博其他常见共生矿物的K值,以实现对白云鄂博不同矿石类型中矿物含量的半定量分析,通过测试已知标样验证了改进优化K值的正确性和适用性。利用大量实际岩心矿石样品矿物定量分析数据,通过克里金插值法获得白云鄂博主矿磁铁矿和萤石矿物的空间分布三维模型,初步呈现了资源矿物的空间分布特征,推测在矿区深部仍存在巨大的找矿潜力。X射线粉晶衍射定量分析技术直接对可回收资源的矿物半定量分析研究,为矿山精准分采和资源综合利用探索了新的解决思路,也为选矿流程的优化提供的重要的技术参考。

改性钢渣-矿粉复合橡胶填料补强-阻燃机理的光谱学分析

钢渣作为炼钢过程中产生的固体废弃物,矿渣作为高炉炼铁过程中的副产品,其存在难以利用与附加值的问题。面对上述问题,利用钢渣与矿渣开发一种价格低廉的复合橡胶填料用于橡胶领域。采用磁选热闷渣、未磁选热闷渣、矿粉和助磨-改性复合剂制备改性钢渣-矿粉复合橡胶填料,并且用于复合橡胶体系。研究磁选热闷渣用量、未磁选热闷渣用量、矿粉用量和助磨-改性复合剂用量对改性钢渣-矿粉基橡胶复合材料性能的影响,并且分析其影响机理。结果表明,以磁选热闷渣用量150 g、未磁选热闷渣用量150 g、矿粉用量150 g和助磨-改性复合剂用量9 g制备的改性钢渣-矿粉复合橡胶填料补强-阻燃性能最优。按改性钢渣-矿粉复合橡胶填料∶炭黑质量比20∶30制备的改性钢渣-矿粉基橡胶复合材料,其拉伸强度为21.83 MPa、撕裂强度为46.23 kN·m^(-1)、邵尔A硬度为62、磨耗量为159 mm^(3)、极限氧指数为19.8%与燃尽时间为187 s。助磨-改性复合剂不仅降低粒径尺寸、提高粒径均匀性,而且改善钢渣-矿粉复合橡胶填料的表面结构与性质,有利于改性钢渣-矿粉复合橡胶填料在复合橡胶体系中均匀分散,提高相容性。钢渣与矿粉在助磨-改性复合剂的作用下发生化学反应,改变了钢渣与矿粉的物相组成,提高补强性能与阻燃性能。

羟基硅酸镁复合粉体润滑油添加剂对钢-钢摩擦副的抗磨自修复机理

以羟基硅酸镁复合矿物粉体作为润滑油添加剂,采用MM-200型环-块摩擦磨损试验机研究了45#钢摩擦副的减摩抗磨性能;采用扫描电子显微镜观察了钢环磨损表面和润滑油所含添加剂颗粒的形貌,采用能谱仪分析了钢环磨损表面成份,采用表面形貌仪测定了钢环磨损表面粗糙度,进而探讨了复合矿物粉体添加剂的抗磨自修复机理.结果表明:羟基硅酸镁复合矿物粉体添加剂对钢-钢摩擦副具有良好的减摩抗磨作用.在基础油(46#机油)润滑条件下,随着载荷的增加,磨损机制由轻微擦伤转变为严重擦伤和黏着磨损.在含添加剂的油润滑条件下,较低载荷下钢环磨损表面发生轻微擦伤,且擦伤程度比基础油润滑下的更轻;而在较高载荷条件下钢环磨损表面非常光滑,呈现轻微的黏着磨损迹象.其原因在于在较低载荷条件下,添加剂在摩擦过程中可发生团聚形成大小不一的球状团聚体,球状团聚体可起到微球轴承的作用,使钢-钢摩擦副由滑动接触状态转变为滚动接触状态,从而显著降低摩擦系数,提高抗磨性能.而在较高载荷下,羟基硅酸镁复合矿物粉体添加剂易在钢-钢摩擦副磨损表面形成自修复抗磨层,从而隔离金属表面的直接接触,起到良好的减摩抗磨作用.

砌筑砂浆的改性分析和试验研究

新型墙体材料的广泛使用使得传统普通砂浆的局限性凸现。本文分析了新型墙体材料砌体裂缝产生的主要原因,采用聚合物、复合矿物微粉和高效减水剂对传统普通砂浆进行合理改性,不仅不会降低砂浆的抗压和抗折强度,还会大幅度提高砂浆的粘结强度,从而使解决目前所面临的新型墙体材料砌体开裂的问题成为可能。

白-黄色系绿松石“伴生矿”的红外光谱表征及其意义

近期在市场上出现了许多与绿松石相似的天然矿物,市场上俗称绿松石"伴生矿",被商家作为天然绿松石的特殊品种售卖。这些与绿松石外观极为相似的天然矿物,给鉴定工作带来了一定的困难。为了探索识别的方法,选取市场上常见的白色和黄色品种的天然绿松石伴生矿,通过常规宝石学测试,红外吸收光谱及X射线粉晶衍射对其宝石学特征及矿物组成进行了分析和研究。结果表明:白色系和黄色系天然似绿松石矿物样品均显示不同程度的土状光泽-弱玻璃光泽,均不透明,结构比较疏松。白色系样品折射率约为1.51,相对密度为1.86~2.28;黄色系样品折射率约为1.57~1.60,相对密度为2.32~2.72。白色和黄色天然绿松石伴生矿的组成类型复杂,同色系样品的矿物组成也不尽相同。X射线粉晶衍射测试结果显示:白色系样品的主要矿物为磷铝矾和磷钙铝矾;黄色系样品的主要矿物为钠明矾石。白色和黄色系样品的红外吸收光谱均显示有SO_4/PO_4的基团振动,峰形、峰位区别较大。根据不同样品的主要矿物组成特征,将其红外吸收光谱进行分类,可对其进行快速有效的无损鉴定。

硅酸盐矿物粉末陶瓷涂层制备及耐蚀性能研究

采用一种天然硅酸盐矿物粉末,用热化学反应法在Q235钢表面制备陶瓷涂层。通过XRD分析了涂层的相组成,研究了未封孔涂层和封孔涂层的结合强度、耐蚀性。结果表明,用天然硅酸盐矿物粉末代替人工合成的陶瓷原料作为陶瓷骨料,可以在钢表面获得性能良好的陶瓷涂层。

基于相对密度和X射线粉晶衍射技术测定硬玉岩中硬玉的含量

硬玉岩能否命名为宝石级＂翡翠＂,其硬玉的含量是关键参数,目前测量岩石中矿物质量分数的方法多为有损分析,难以应用于珠宝玉石检测中。本文基于硬玉岩矿物组成及其质量分数的变化,建立了一种通过测量硬玉岩相对密度获得硬玉质量分数的无损分析方法。对186件相对密度在3.30~2.88之间的硬玉岩样品采用静水称重法测试,根据相对密度范围进行分组,利用X射线粉晶衍射、人工重砂分析、电子探针、红外光谱、拉曼光谱等技术确定硬玉岩的主要矿物及其质量分数,进而统计分析硬玉质量分数与硬玉岩相对密度的线性关系。研究表明：硬玉岩的主要矿物为硬玉和杂质矿物钠长石、方沸石。随着硬玉的质量分数（wA）下降,钠长石、方沸石质量分数增加,硬玉岩实测相对密度（SG）发生相应变化,两者的线性方程为wA=1.3454×SG-3.4531（相关系数为0.9814）,线性关系良好。由于本方法的硬玉岩实测相对密度近似等于理论相对密度,即可通过测量相对密度获得硬玉的质量分数,这种无损测试方法适用于相对密度在3.3~3.0,硬玉含量在95%~60%,硬玉与钠长石的质量分数之和在90%~97%之间的硬玉岩样品。

稀土表面改性剂在矿物增强阻燃复合材料中的应用研究

在矿物增强阻燃复合材料中引入稀土表面改性剂对无机粉体进行活化处理,在保持阻燃性能的前提下,改善了阻燃剂及无机粉体材料与高分子材料的相容性,显著提高了阻燃PA材料的热变形温度和缺口冲击强度,明显提升了阻燃PP材料的伸长率和缺口冲击强度,产品表观状态也得到大幅度改善,阻燃复合材料的综合性能优异。

复合矿粉水泥土的无侧限抗压强度试验

将工业中生产的废渣制作成的复合矿粉掺加至水泥土中,既增强其性能,同时也可达到利废环保的目的。通过室内无侧限抗压强度试验,运用正交试验方法研究了影响复合矿粉水泥土抗压强度的主要因素及其影响规律。通过极差和方差分析可知,水泥掺量对复合矿粉水泥土的无侧限抗压强度的影响最大,其次是龄期,复合矿粉的影响最小。复合矿粉水泥土的早期强度提高主要是由于水泥的水化,而由矿粉和粉煤灰组成的复合矿粉具有微集料效应和火山灰效应,从而可改善水泥土的强度。

碳化物及碳化硅基复合粉体制备的新进展

综述了采用碳热还原天然矿物、工业固体废弃物和前驱体制备碳化物(Si C、Ti C、B4C、Zr C、Mo2C和Al8B4C7)及碳化硅基复合粉体(Si C-Al2O3、Si C-Zr O2、Si C-Zr B2、Si C-Si Al ON、Si C-Al6Si2O13、Si C-Ti C、Si C-Zr C)的最新研究进展,分析了碳热还原法制备陶瓷粉体的优缺点及合成反应机制,并展望了由天然矿物、固体废弃物和前驱体制备碳化物及碳化硅基复合粉体的发展前景。

化妆品级云母粉的组成,色泽特征及pH值研究

本文分析了六种进口和国产化妆品级云母粉的化学组成（常规元素、禁限用元素），矿物组成，色泽特征（白度、颜色值）及pH值。结果表明：云母粉SiO2含量在47．89％～51．14％之间，A1203含量均大于30％，产品纯度均达93％以上；致色离子影响产品白度和明度，含量越高，白度和明度越低；pH值在6—7之间。对比而言，进口云母粉色泽好，1井、2舟绢云母粉各项指标基本一致，性能较优，而3#石英含量高、4#致色离子含量高；5#、6#云母粉pH更接近中性，各项指标与国外产品无明显差异但整体感官性差。

保护渣矿物组分对其熔点和粘度的影响规律

连续铸钢过程中结晶器保护渣的粘度和熔点会对铸坯质量产生较大的影响,采用RDS-04全自动炉渣熔点熔速测定仪和HF-201型结晶器渣膜热流粘度测试仪,分别测定了保护渣的粘度和熔点。结果表明,在一定矿物组成范围内,保护渣的熔化温度随萤石含量、纯碱含量的增加而降低;随石英砂含量的增加而增加;熔化温度随硅灰石含量先增加后降低。而保护渣粘度随石英砂、硅灰石含量的增加而增加,随萤石、纯碱含量的增加而降低。

TiO_2—矿物微粉复合材料的紫外线屏蔽特性

以ＴｉＯＳＯ４为合成膜层物质的基本原料，利用均一沉淀法在滑石、云母微粉的片状粒子表面被覆ＴｉＯ２超细粒子涂层。主要研究了涂层粒子超细化对复合材料紫外线屏蔽特性的影响。

软木复合矿质塑合材料地板生产工艺研究

以玉米秸秆粉替代栓皮栎木栓质软木材料,研制软木复合矿质塑合材料地板生产技术,结果表明:玉米秸秆粉完全可替代木栓质软木材料来生产软木复合材料,秸秆粉添加量为3%时,按工艺生产的软木复合矿质塑合材料地板技术指标达到最理想效果,板材静曲强度≥15 MPa,弹性模量≥1 500 MPa,24 h吸水厚度膨胀率≤1%,甲醛释放量达到E0级≤0.2 mg·L-1国际标准。

工业矿物粉末复合塑料材料的发展动态与前景

介绍了我国塑料工业使用工业矿物粉末进行填充改性研制和生产复合塑料材料方面已经取得的进展,并对今后该领域的发展提出了建议。

复合矿粉再生骨料CFG桩桩身材料强度试验研究

研究了复合矿粉(矿粉+粉煤灰)再生骨料CFG桩桩身材料强度随矿粉替代粉煤灰百分比和养护龄期的变化规律;通过正交试验设计,分析了复合矿粉再生骨料CFG桩桩身材料强度的影响因素,并对正交试验结果进行数值拟合,提出了强度预测公式。研究结果表明,复合矿粉再生骨料CFG桩桩身材料强度随矿粉替代粉煤灰百分比的增加而增加,但当矿粉替代粉煤灰百分比大于50%时,强度增长速率开始减小;复合矿粉再生骨料桩桩身材料强度随龄期增加而增大;影响复合矿粉CFG桩桩身材料强度的因素顺序依次为:龄期>矿粉取代粉煤灰>矿粉取代水泥,最优组合为矿粉取代粉煤灰100%、矿粉取代水泥0、龄期90 d;桩身材料强度预测公式精度较高。

磷渣粉用作碾压混凝土掺合料的研究和应用

介绍了磷渣粉的来源、化学成分、矿物组成以及用作碾压混凝土掺合料的技术要求和研究应用情况。认为磷渣粉作为碾压混凝土掺合料使用的条件已经成熟,但磷矿渣磨细成磷渣粉是一项非常费时、费力和费钱的事情,实际上成了制约磷渣粉用作碾压混凝土掺合料的颈瓶,其细度和均匀性的控制尤为重要。中国西南部水力资源充沛,在建和拟建的碾压混凝土坝多,粉煤灰缺乏而磷矿渣资源丰富,磷渣粉用作碾压混凝土掺合料势在必行,而且前景广阔。

矿物和纳米材料对活性粉末混凝土性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。利用硅粉、偏高岭土和纳米材料制备了活性粉末混凝土,并对矿物成分和纳米材料对活性粉末混凝土基本特性的影响规律进行了研究。硅粉和偏高岭土按照固定比例掺入,纳米二氧化硅和纳米氧化铝则分别按照水泥质量0.5%、1%、2%和3%的比例进行掺入。通过新拌混凝土的密度和流动度实验以及不同龄期下的强度实验对改性后的活性粉末混凝土的基本特性进行测试,结果表明随着纳米材料的掺入,混凝土的密度逐渐增加,而流动度则不断减小;抗压强度和抗折强度随着纳米材料掺入量的增加先增后减,由此得出纳米材料的较优掺量为1%~2%。高温实验结果表明活性粉末混凝土的抗压强度和抗折强度随着温度先增后减,较佳温度为200℃;温度导致的强度下降的速度为CSS>CSA>CMA>CMS。此外,SEM分析表明高温会导致混凝土内部出现劣化。

矿物粉体/聚丙烯复合材料力学性能研究

为提高聚丙烯基复合材料的力学性能,将不同种类不同质量分数的非金属矿物粉体作为增强体引入聚丙烯中,并根据矿物粉体/聚丙烯复合材料的力学性能确定最佳制备工艺条件。结果表明:非金属矿物粉体的添加对聚丙烯的力学性能都有不同程度的提高。改性滑石和改性硅灰石都能同时增强复合材料的韧性和强度,并且改性滑石的添加量高于改性硅灰石,在实际工业应用中可节约复合材料的生产成本。