Bi_(2)Te_(3)/KOH/PEDOT:PSS和SiO_(2)气凝胶增强钢丝绒热电性能研究

在热电材料研究领域,一般认为金属的Seebeck系数较低,因此有关金属的热电性能的研究并不多见。但研究发现金属的物理形态对其热电性能具有影响。考察了金属纤维钢丝绒(SW)的热电性能。发现SW(主要成分为Fe)的Seebeck系数是块体铁的2倍。在此基础上,将SW与有机和无机热电材料进行复合,并在其空隙中填充SiO_(2)气凝胶,最终制备出了Bi_(2)Te_(3)/KOH/PEDOT:PSS@SW-SiO_(2)气凝胶复合材料,使其热电性能得到了进一步提升。结果表明,气凝胶的加入可使SW的导热系数降低34%。电导率(σ)、热导率(κ)和Seebeck系数(S)得到解耦。Bi_(2)Te_(3)/KOH/PEDOT:PSS@SW-SiO_(2)气凝胶的Seebeck系数、热电优值(ZT)和功率因子(PF)分别是纯SW的1.2、3.4、2.4倍。通过改变材料物理形态和添加气凝胶来提高材料热电性能的方式有望为其他热电材料的研究提供新的思路和有益参考。

复掺钢丝绒纤维/水镁石纤维沥青胶浆性能研究

通过改变纤维总掺量和两种纤维的体积比,采用延度试验、锥入度试验、布氏旋转粘度试验和动态剪切流变试验研究了混杂纤维沥青胶浆的低温延展性能、抗剪切性能、粘度特性及高温流变特性,同时借助扫描电镜(SEM)对其试样断面进行观察分析。结果表明:沥青胶浆的低温延展性随纤维掺量的增大而降低;在6%纤维总掺量范围内,随着纤维掺量的增大粘度逐渐增大,且增大的幅度减小;当钢丝绒纤维与水镁石纤维体积比为6/4时,沥青胶浆的车辙因子(G*/sinδ)、抗剪强度达到最佳值;将两种纤维混杂掺入沥青胶浆中,充分分散,其与沥青粘结良好,发挥了增粘和桥接作用,提高了沥青胶浆的整体稳定性和抵抗永久变形的能力。

羊毛/不锈钢纤维混纺功能纱的试制

探讨了羊毛与不锈钢纤维混纺纱的纺纱方法,认为不锈钢纤维与羊毛混纺纱的生产关键是不锈钢纤维的牵切工艺设计与实施。考虑到不锈钢纤维及混纺纱的特殊性,纺纱工艺上采取了相应技术措施,如不锈钢纤维条分散喂入,增大纤维条的喂入宽度,保持纤维平行伸直状态,采用多并合、重加压、大隔距的工艺原则,选择适当的车速和张力等工艺参数。采取上述措施后,顺利试制出了羊毛/不锈钢纤维85/15 16.7tex混纺纱,产品质量能达到要求。

基于感应加热的钢丝绒纤维沥青混合料除冰性能评价

为有效解决冬季冰雪覆盖对沥青路面行车安全的困扰,采用电磁感应加热的方式,研究了钢丝绒纤维长度、掺量对沥青混合料除冰效果与路用性能的影响,并探讨了钢丝绒纤维沥青混合料电磁感应加热除冰机理。结果表明:钢丝绒纤维沥青混合料电磁感应加热除冰效果显著,钢丝绒纤维长度、掺量与感应加热平均融冰速率呈正相关趋势;掺量6%的5 mm钢丝绒纤维沥青混合料平均融冰速率最快,达0.47℃/s;掺入钢丝绒纤维后,沥青混合料高温稳定性与低温抗裂性均得到改善;4%掺量的5 mm钢丝绒纤维沥青混合料路用性能达到最佳;综合考虑,推荐掺入4%的5 mm钢丝绒纤维为沥青混合料电磁感应加热除冰最佳方案。

改进无机锚固胶粘结性能的技术研究

无机锚固胶主要用于建筑结构的植筋加固,对材料的粘结强度有较高的质量要求。通过试验分析保水剂、膨胀剂、增韧材料(钢棉纤维)对无机锚固胶粘结强度及力学性能的影响。结果表明:无机保水剂硅酸镁铝的掺入可改善无机锚固胶的粘结性能,适宜掺量为0.1%;以膨胀剂取代6.0%胶凝材料时,无机锚固胶的膨胀率能符合JG/T 340—2011《混凝土结构工程用锚固胶》的要求,粘结强度提高11.7%;3种外加剂复掺可有效提高无机锚固胶的粘结强度,当硅酸镁铝掺量为0.1%、膨胀剂取代6.0%、钢棉纤维掺量为6.0%时,无机锚固胶在约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘结强度达11.2 MPa,较未掺钢棉纤维时提高30.2%。

不同金属添加剂对沥青混合料路用性能及微波愈合特性的影响分析

基于微波加热的沥青混合料自愈合是一种有效的沥青混合料裂缝愈合技术。这类沥青混合料通常含有促进微波加热的金属添加剂,为探究不同金属添加剂对沥青混合料愈合特性的影响,对比了不含金属添加剂的普通沥青混合料以及添加钢丝棉纤维、钢刨花和钢渣的沥青混合料的微波加热效率和裂缝愈合能力。微波加热效率通过相同微波加热时间下沥青混合料的升温速度来评价。裂缝愈合能力采用微波愈合前后沥青混合料半圆弯曲试验峰值荷载的比值作为评价指标。此外,不同金属添加剂对沥青混合料路用性能的影响采用车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验以及冻融劈裂试验来进行评价。试验结果表明:添加钢丝棉纤维、钢刨花以及钢渣后沥青混合料的微波加热升温速率相比普通沥青混合料分别提高了22.28%、16.20%和39.49%,裂缝愈合能力相比普通沥青混合料分别提高了9.44%、3.78%和16.99%。钢丝棉纤维、钢刨花和钢渣3种金属添加剂可以不同程度地改善沥青混合料的路用性能。

“泄爆墙”制作及安装技术

“泄爆墙”是指在室内发生爆炸时能瞬时解除压力的一种特种墙体,主要应用于化工、军工等有易爆可能的建(构)筑物。墙体主要由纤维增强水泥泄爆板、轻钢龙骨、镀锌方管和岩棉等共同构成,具有轻质、保温的特点,爆炸后瞬间呈块状或粉末状,不易形成二次伤害。其连接件为镀锌钢制成,通过自攻专用螺钉连接。板材错缝排列,使用专用填缝腻子嵌缝处理,外墙表面涂料完成后,可以确保外墙无裂痕、无渗漏。