不同施氮水平下硅肥对谷子抗倒伏能力、产量和品质的影响

[目的]倒伏严重影响谷子产量和品质。探究不同施氮水平下硅肥提高谷子茎秆强度、产量及品质的作用,为谷子高产高效施肥提供技术方案。[方法]以晋谷21和张杂13为供试谷子品种,在山西太谷进行大田试验。在常规施氮量N_(1)(180 kg/hm^(2))和高施氮量N_(2)(450 kg/hm^(2))下,分别设置不施硅、施用硅酸钠(Si_(1),SiO_(2) 68.85 kg/hm^(2))和硅钙肥(Si_(2),SiO_(2) 67.2 kg/hm^(2)),共6个处理。在谷子成熟期测量其株高、抗倒伏能力相关指标、光合特性、产量和品质相关指标,并观察茎秆横切面显微结构。[结果]N_(1)水平下,施用硅肥降低了谷子基节长度,增加了茎粗、茎秆抗折力和穿刺力,晋谷21和张杂13两品种前五基节的节间长度分别降低了4.1%~30.1%和9.5%~11.5%,茎粗分别增加5.3%~19.4%和13.0%~34.1%;晋谷21抗倒性在N_(1)-Si_(1)处理较强,第一、第二基节抗倒伏指数较N_(1)-Si_0处理分别增加37.4%和35.8%,张杂13在N_(1)-Si_(2)处理时较强,第一、第二基节抗倒伏指数较N_(1)-Si_0处理分别增加136.0%和94.7%。N_(2)水平下,施用硅肥后晋谷21和张杂13前五基节的节间长度分别降低了9.6%~30.3%和10.6%~14.9%,茎粗分别增加了9.56%~23.9%和16.2%~31.0%,茎秆扁平度降低。硅钙肥对谷子茎秆强度影响大于硅酸钠,N_(2)-Si_(2)处理晋谷21的第二基节抗折力、穿刺力和抗倒伏指数比N_(2)-Si_0分别增加97.9%、77.6%和83.3%,张杂13的第一基节抗折力、穿刺力和抗倒伏指数比N_(2)-Si_0分别增加74.0%、66.8%和128%。施硅后谷子茎秆中机械组织增厚,维管束数量增多且排列均匀,向茎秆中心延伸,且在N_(2)水平下,硅钙肥作用效果优于硅酸钠。硅可促进谷子穗码发育,增加穗粗、穗粒数和千粒重,在高氮水平下硅钙肥处理使晋谷21和张杂13的产量分别增加23.8%和24.0%。施用硅肥能够提高谷子脂肪、蛋白质和氨基酸含量,在高氮水平下可以降低谷子直链淀粉/支链淀粉值。[结论]在高氮条件下,施用硅钙肥使谷子前五基节长度降低,茎粗增加,机械强度增加,进而提高抗倒伏能力;施用硅肥还可增加光合速率和蒸腾速率,促进物质积累和运输,增加产量,改善品质。

根管再治疗过程中冲洗剂清除硅酸钙基根管封闭剂效果的研究进展

近年来硅酸钙基根管封闭剂因其优异的粘接封闭性、生物相容性等特性,在根管治疗中得到广泛应用。其优越的粘接封闭性提高了根管治疗的效果,但当根管治疗失败需要再治疗时,目前的常规根管再治疗方法以及机械预备和化学冲洗的技术改进难以有效地清除硅酸钙基根管封闭剂,根管再治疗的成功率随之受到挑战。因此本文聚焦于冲洗剂对硅酸钙基根管封闭剂的溶解作用,从物理溶解和化学溶解两方面对冲洗剂成分清除硅酸钙基根管封闭剂的能力进行综述,以期为临床上选择有效去除硅酸钙基根管封闭剂的根管冲洗剂,以及探索适宜的根管冲洗策略提供新思路。

硅酸钙颗粒改性树脂基摩擦材料的性能

采用模压成型工艺制备出无机硅酸钙颗粒改性树脂基摩擦材料,利用定速摩擦磨损性能试验机和万能力学试验机分别研究硅酸钙含量对摩擦材料摩擦磨损性能及力学性能的影响,采用扫描电子显微镜观察材料磨损后表面的微观形貌并分析其磨损机制。研究表明:适量硅酸钙的添加能有效地提高材料的内抗剪强度、摩擦因数、热稳定性、恢复性;过量硅酸钙的添加虽然可以提高摩擦因数,但树脂相对含量的减少使得摩擦材料的整体结合强度下降,从而降低了材料的内抗剪强度和耐磨性。随着硅酸钙含量的增加,摩擦材料的磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损和疲劳磨损的复合磨损机制。

氟基硅酸钙对碳酸饮料酸蚀后的牙釉质修复作用

针对碳酸饮料对牙釉质的软化及脱矿,选用氟基硅酸钙(F-CaSiO_3)生物活性材料进行修复。以可乐、苹果醋、冰红茶3种常规饮料对正常的牙釉质进行浸泡处理后,在模拟人工唾液的环境中浸泡30min,测试其硬度值的恢复状况。对酸蚀较严重,口腔唾液难以自修复的牙釉质,使用F-CaSiO_3进行修复,通过显微硬度仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线能谱(EDS)进行测试分析。结果表明,碳酸饮料在不同时间内均对牙釉质有一定的损害,随时间的延长,饮料对牙齿的脱矿越显著,其中可口可乐表现为最严重,浸泡30min后钙磷摩尔比降到1.32。在模拟口腔唾液中浸泡30 min后,硬度值有一定的提高;酸蚀严重的可口可乐样品,通过模拟刷牙的形式使用FCaSiO_3进行修复,在口腔唾液环境中仿生矿化3d后,表面形成一层矿化层,成分和牙釉质基体接近,钙磷比恢复到1.58,接近于牙釉质,且表面硬度值优于酸蚀的牙釉质,补充了矿物质的流失。F-CaSiO_3生物活性材料,可作为一种修复牙齿脱矿的试剂,保护牙齿及预防龋齿发生。

阳离子淀粉预絮聚新型硅酸钙填料的应用效果研究

采用阳离子淀粉(CS)预絮聚粉煤灰联产新型硅酸钙(FACS)的方法对FACS填料进行改性,对比了浆内添加CS至含FACS纸料(常规加填)和CS预絮聚FACS加填(预絮聚加填)方式下纸料的留着率、滤水性能和成纸性能。结果表明,CS是一种较好的填料预处理助剂;与常规加填相比,预絮聚加填可以较好地改善纸料的滤水性能,提高纸料留着率和成纸强度;FACS在纤维间的分布更均匀;纸张物理性能相近时,预絮聚加填的CS用量相对较低。

二氧化碳矿化养护混凝土技术及新型材料研究进展

CO2矿化养护技术利用早期成型后的混凝土材料和CO2之间的碳酸化反应和产物沉积过程实现产品力学强度等特性的提升,主要关注的是预养护/早期水化成型后的混凝土中胶凝成分和CO2之间的矿化反应(即加速碳酸化)。此过程中胶凝材料的水化过程不再是强度形成的主要反应,因此为了充分实现矿化成型和CO2固定,实现环境效益最大化,研究者近几年积极开发具有CO2矿化潜力的碱金属矿物材料,并探究其反应后对于混凝土微观结构和性能的促进效应。本文综述了CO2矿化养护技术在新型混凝土材料方面的研究进展,分别对传统混凝土采用的水化活性硅酸钙材料、水化惰性硅酸钙材料、镁基水泥材料以及工业固废材料等进行了具体介绍,比较了在不同材料与CO2反应特性以及养护后建材制品性能优化方面的最新成果,并对CO2矿化养护技术的后续发展进行了展望。主要建议:一是着眼于微观反应机制和矿物材料特性,开发有效的矿化反应强化方法;二是开发水化惰性的低钙硅比硅酸钙材料;三是将工业固废资源化与矿化养护技术结合,实现固废和气废利用流程耦合,推进特定工艺开发和装置研发。

新型硅酸钙填料对施胶效果的影响及其机理研究

研究了粉煤灰联产新型硅酸钙(FACS)填料对加填纸施胶效果的影响,并与沉淀碳酸钙(PCC)和研磨碳酸钙(GCC)进行对比;同时探讨了FACS加填纸的施胶机理并提出了改善FACS加填纸施胶效果的方法。结果表明,与PCC和GCC相比,在相同AKD用量下,FACS对AKD的吸附量更大,施胶效果更差;适当提高干燥温度,有利于改善施胶效果。将预先吸附了AKD的FACS作为纸张填料,同时起到施胶作用。当聚酰胺多胺-表氯醇树脂(PAE)用量为0.1%,阳离子淀粉(CS)用量为1%时,FACS加填纸的施胶效果可得到明显改善。

新型石膏基复合胶凝材料的性能和结构

以脱硫石膏和氟石膏为基材,利用矿渣改性,并掺入普通硅酸盐水泥以及激发剂、保水剂等制备新型石膏基复合胶凝材料。介绍了生产工艺,产品力学性能、耐水性和抗冻性。采用XRD、ESEM和DCS-TG分析手段研究了石膏基复合胶凝材料的高强、耐水机制。结果表明,制备的新型石膏基复合胶凝材料综合性能优良;二水石膏与钙矾石为结构骨架,水化硅酸钙(C-S-H)凝胶为粘结剂的致密结构决定了材料的高强、耐水的性能;新生产方法提高了工业副产石膏的资源化利用和建筑材料生产的节能水平。

硅酸钠基改性体系对PCC的溶解抑制作用

将硅酸钠基改性体系引入至PCC填料悬浮液中,制得改性填料悬浮液,对各种改性体系的溶解抑制作用进行了比较与分析。实验结果表明,硅酸钠/硫酸铝、硅酸钠/氯化铝、硅酸钠/磷酸、硅酸钠/磷酸/六偏磷酸钠及硅酸钠/磷酸/聚丙烯酸钠均具有一定的溶解抑制作用,改性后的填料悬浮液的pH值均有所下降;对改性填料悬浮液进行稀释,悬浮液pH值随稀释倍数的增加而上升;改性后的填料在pH值为4.50和5.00的稀盐酸溶液、pH值为4.50和5.00的硫酸铝溶液、pH值为5.85的蒸馏水及pH值为7.26的自来水中的溶解性均有所降低,其中硅酸钠/硫酸铝及硅酸钠/氯化铝的溶解抑制作用较弱,硅酸钠/磷酸、硅酸钠/磷酸/六偏磷酸钠及硅酸钠/磷酸/聚丙烯酸钠的溶解抑制作用较强;对于各种溶液体系而言,硅酸钠/磷酸/六偏磷酸钠均具有较为有效的溶解抑制作用。

粉煤灰基硅酸钙-细小纤维-CPAM共絮聚改善加填纸张物理性能的研究

粉煤灰基硅酸钙(Fly ash based calcium silicate,FACS)作为一种新型的造纸填料,与传统造纸填料相比,具有平均粒径大(24μm),比表面积高(121m^2/g)的特点,可显著提高纸张的松厚度.为进一步改善FACS加填纸张的物理性能,研究采用FACS-细小纤维-CPAM共絮聚的方法制备高松厚度高强度纸张.结果表明,细小纤维用量对纸张结构性能、强度性能及光学性能影响显著.采用共絮聚加填方式制备的纸张,虽然松厚度有所下降,但强度性能和光学性能优势明显.综合纸张各项性能,当细小纤维含量为8%时,其纸张的抗张指数、内结合强度与撕裂指数比常规加填纸张分别高8.4%、9.8%和11.5%,且不透明度可提高1.2个百分点.

硅酸钙基类预混合根管封闭剂生物学性能研究进展

根管封闭剂的作用是充填根管壁与固体充填材料之间的间隙,封闭侧副根管、峡部及不规则根管解剖结构等,包埋残留于根管系统内致病微生物等。因此,根管封闭剂的性能是影响根管治疗成功的重要因素之一。EndoSequnce BC及iRoot SP封闭剂是两种化学成分相似的硅酸钙基类预混合根管封闭剂(premixed calcium silicate-based sealers,PCSS),该类材料因具有无需调制,可直接注入根管内,临床使用方便等特点而受到广泛关注,渐成为牙髓病学研究热点。PCSS具有良好的组织相容性、细胞相容性,遗传毒性及致癌性小;能促进成骨分化及矿化作用,具有一定的生物活性;对粪肠球菌及白色念珠菌等常见根管内致病微生物具有一定抑制作用。PCSS良好的生物学性能可能与其水化反应生成的羟基磷灰石及氢氧化钙相关。

基于纳米压痕测试研究水泥基材料微观力学性能述评

水泥基材料的微观力学性能与结构特征决定了其宏观力学及耐久性能,纳米压痕能够测定硬化水泥浆体微观结构各相的力学性能。本文介绍了纳米压痕测试技术在水泥基材料中的样品制备方法及试验方案,结合统计纳米压痕技术、相关电镜及微观测试方法,详细分析了水泥基材料中微/纳观组分及力学性能和加入细掺料的水泥基材料组分及力学性能的变化特征,同时分析了水泥基材料界面区微观力学性能,尤其对硬化后水泥浆体中大量存在并显著影响水泥基材料的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶物理化学性能变化规律进行了重点分析,为今后纳米压痕测试在水泥基材料中的应用推广,建立水泥基材料微观力学性能与宏观性能之间的联系提供借鉴。

基础承台侧硅酸钙板胎模施工技术

通过对纤维增强硅酸钙板的性能的了解,将纤维增强硅酸钙板作为基础侧胎模,提高了基础侧胎模的施工速度、降低了劳动强度,节约了基础胎模的施工成本,节能降耗,缩短了施工工期,施工质量得到保证,施工做法取得了良好的经济效益。

氢氧化钙掺量对硅酸镁基胶凝材料性能的影响

采用氢氧化钙(Ca(OH)_(2))对硅酸镁基胶凝材料中的原材料MgO进行了不同质量比例的替代,对其流动度、凝结时间和抗压强度进行了测试,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、热重分析(TG-DTG)和压汞测试(MIP)分析了影响机理。结果表明,Ca(OH)_(2)能够显著增大硅酸镁基胶凝材料的流动度与抗压强度,缩短其凝结时间。XRD、SEM-EDS、TG、MIP测试结果说明了抗压强度提升的原因:Ca(OH)2与硅灰反应生成了C-S-H凝胶,并且促进了MgO的水化,提高硅酸镁基胶凝材料的水化程度,使其孔隙率显著降低。

高效利用稻壳热解炭制备吸附炭与硅酸钙

报道了一种稻壳热解炭高效综合利用的方法.以稻壳热解炭为碳源和硅源,采用同步溶硅活化法分离碳和硅,采用碱溶液表面修饰法制备吸附炭,采用氧化钙沉淀法制备硅酸钙并回收碱溶液.以对孔雀石绿溶液的脱色率作为评价吸附炭性能的指标,考察制得的吸附炭的吸附性能.实验结果表明,在优化的条件下(pH=7、吸附温度30℃、吸附时间60 min),吸附炭的脱色率可达到99.9%.利用X射线衍射研究了不同钙/硅摩尔比(Ca/Si)和热处理温度下制备的硅酸钙的晶型结构.发现Ca/Si摩尔比和热处理温度对硅酸钙的晶型结构存在影响.当Ca/Si摩尔比为3,热处理温度为800℃时可以获得α_L'-Ca_2SiO_4型稻壳基硅酸钙.采用统计学方法考察了Ca/Si摩尔比、反应温度和反应时间对碱回收率的影响.其影响大小顺序为:Ca/Si摩尔比,反应温度,反应时间.当Ca/Si摩尔比为3.0时,在90℃下反应1 h后碱回收率达到100%.

铝冶炼硅钙渣基生态混凝土的性能研究

硅钙渣是高铝粉煤灰提取氧化铝过程中排放的固体废弃物。为揭示以其为主要原料制备的硅钙渣基生态水泥的性能,以32.5#普通硅酸盐水泥为参照对象,以天然砂石为骨料、液态聚羧酸为减水剂,分别制备了等级为C30和C40的混凝土,比较了同等级的2种混凝土的力学性能和耐久性能。结果表明:1硅钙渣基生态混凝土的早期力学性能高于相同标号的普通混凝土,后期力学性能则发展缓慢,胶砂28 d的抗折、抗压强度分别达到8 MPa和40MPa以上。2硅钙渣基生态混凝土与普通混凝土相比具有优异的抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子渗透性能;硅钙渣基生态混凝土14 d前(含14 d)的收缩率与普通混凝土相当,14 d后收缩率小于普通混凝土;C40硅钙渣基生态混凝土具有优异的抗碱骨料反应性能,其余耐久性能与普通混凝土相当。3硅钙渣基生态水泥对于Cr离子具有优异的固化特性。因此,硅钙渣基生态水泥总体性能优于32.5#普通硅酸盐水泥。

光镊技术进展及其在水泥基材料中的应用展望

受限于传统表征方法的能力,在建立硅酸盐水泥最主要的水化产物——水化硅酸钙(C-S-H)理论模型时获取的化学组成、结构参数等信息多是基于水泥颗粒群的测试结果。由于C-S-H的组成和结构极易受水化环境影响,C-S-H结构和组成的量化研究有待进一步优化。光镊技术作为一种可实现微小粒子无损捕获的技术,已被用于多个领域的单颗粒研究。将光镊技术引入水泥基材料领域,观测单个水泥颗粒的水化,有利于实现其水化条件的精准控制,降低不同颗粒间的相互影响。利用光镊技术从微米和纳米尺度直接获取C-S-H的形貌特征、化学组成及结构参数等信息,为进一步优化C-S-H纳米结构模型提供理论依据。按照捕获精度的不同,光镊技术经历了三个主要发展阶段:(1)常规远场光镊。多适用于捕获微米级粒子。其捕获对象以生物细胞为主,逐渐向有机和无机材料领域拓展。(2)近场光镊。利用近场光学的倏逝场,突破了传统衍射极限限制,实现了微米及亚微米尺度粒子的捕获。(3)纳米孔径光镊。主要基于自诱导反作用力(SIBA)效应,使得捕获精度提升至纳米尺度,降低了激光功率,减小了热损伤,丰富了光镊技术可操控的对象。目前三种光镊技术的捕获介质满足液体、气体与真空环境,捕获对象包含有机粒子、无机粒子和金属粒子等,理论上可满足各领域的研究要求。光镊技术能否捕获微粒与激光波长、光束功率、捕获介质、微粒性质等诸多因素相关。微粒性质主要与其折射率有关,折射率越大越有利于产生拉力,即梯度力。本文统计了已经实现捕获的部分微粒的性质,其物质折射率涵盖0.30~2.86。对水泥颗粒而言,其折射率在1.7左右,静止空气的捕获介质不会影响水泥水化,毫瓦级的捕获功率不足以损伤水泥颗粒,因此理论上可实现稳定捕获。本文综述了光镊技术的研究现状,重点探讨了其应用对象、操作环境以及操作精度的异同,提出了光镊技术在水泥基材料中的应用前景。

硅酸钙-植物纤维EPS复合墙板抗冻性能试验研究

通过不同质量分数的稻草纤维与聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒复掺试验,研究二者掺量对经历30次标准冻融循环之后的EPS水泥基复合材料质量、抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明:在30次冻融循环之后,复合材料的质量、抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度均有不同程度的下降,其中质量损失率随着纤维掺量的增加而降低,质量损失率在EPS掺量为1.1%、纤维掺量为0时达到最大,为3.87%。力学性能的损失率随着纤维掺量的增加而增加,其中抗折强度以及劈裂抗拉强度的损失率均明显高于抗压强度损失率。抗压强度、抗折强度以及劈裂抗拉强度的最大损失率分别为1.415%、3.991%和4.790%。研究结果表明,此类板材具有较好的抗冻性能。

硅酸钙基根管封闭材料对牙本质小管内粪肠球菌生物膜的影响

目的评估根管冲洗溶液次氯酸钠和硅酸钙基根管封闭材料对感染牙本质小管内粪肠球菌生物膜的作用效果,以期为临床提供参考。方法通过系列离心的方法将粪肠球菌悬液接种于单根管离体牙18颗(郑州大学第一附属医院口腔颌面外科提供)牙本质小管内,脑心浸液培养3周。形成粪肠球菌生物膜后,应用5%次氯酸钠或无菌去离子水进行前期浸泡处理,再在根管内表面分别加入硅酸钙基根管封闭材料(iRoot SP)(硅酸钙组)、牙胶(Gutta)(牙胶组)或无菌去离子水(去离子水组)再培养1、4、12周,每组每个时间点2个牙根薄片样本,用激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)分析死菌比例并进行单因素方差分析和LSD-t检验。结果次氯酸钠前期浸泡条件下,硅酸钙组再培养4、12周的死菌比例为(75.3±3.5)%和(74.8±3.8)%,显著大于相应时间点牙胶组[分别为(65.9±4.1)%和(63.0±3.7)%]和去离子水组[分别为(63.9±4.0)%和(64.2±3.5)%](P<0.05)。无菌去离子水前期浸泡条件下,硅酸钙组再培养1、4和12周的死菌比例[分别为(27.5±4.6)%、(43.0±4.4)%和(40.3±6.1)%]显著大于牙胶组和去离子水组相应时间点(P<0.05)。次氯酸钠或无菌去离子水前期浸泡条件下,硅酸钙组再培养4和12周的死菌比例均显著大于再培养1周(P<0.05)。结论次氯酸钠冲洗根管后应用硅酸钙基根管封闭材料可对感染牙本质小管内粪肠球菌生物膜产生持续的杀灭作用。

纳米压痕在水泥基材料中的应用与研究进展

材料的宏观性能往往与它的微结构特征密不可分。作为一种尖端的测试技术,纳米压痕测得的是水泥基材料微结构中各相的本质力学特性。概述了纳米压痕的基本原理以及水泥基材料的样品制备方法和试验制度的确定,重点介绍了纳米压痕在水泥基材料中的研究进展,并对存在的一些问题尤其是定量分析中的问题进行了讨论。将纳米压痕和其他测试分析方法结合起来,对于分析和调控材料的宏观性能以及揭示水化硅酸钙(C–S–H)凝胶在纳米尺度的物理化学性能具有重要意义。