基于核磁共振技术分析骨料粒径对水泥砂浆微观结构的影响

为研究骨料粒径对水泥砂浆微观结构的影响,采用核磁共振(NMR)设备和BRS-Ⅱ型脉冲孔渗测定仪测试了骨料分别为标准砂和机制砂(粒径分别为1.25~2.50 mm、2.50~5.00 mm、5.00~10.00 mm)的标准柱状水泥砂浆试件的T_(2)谱、核磁共振成像硬脉冲一维频率编码技术(GR序列)和渗透率,探究了骨料粒径对水泥砂浆试件孔径分布、渗透率、孔隙度、迂曲度、孔隙结构分形特征以及孔隙空间分布均匀程度的影响。研究结果表明:标准砂试件的等效平均孔隙半径及孔隙度最小,等效平均孔隙半径随骨料粒径的增大先减小后增大,而骨料粒径与迂曲度呈负相关关系,与渗透率、孔隙度以及毛细孔分形维数呈正相关关系。另外,随着骨料粒径增加,试件孔隙空间分布不均匀程度显著增大,骨料粒径对水泥砂浆孔隙空间分布影响明显。

混凝土孔径分布模型及其应用

研究了混凝土100 nm以下的孔径分布特征及其与氯离子快速扩散测试中6 h电通量的关系。粉煤灰单掺、矿渣粉单掺及复掺粉煤灰/矿渣粉用于制备混凝土,养护龄期为7、14、28和90 d,采用压汞法获取各龄期样品的孔径分布数据。将粉体颗粒尺寸分布的Rosin Rammler Bennet（RRB）模型用于描述混凝土中100 nm以下的孔径分布,得到特征孔径X和孔径分布均匀性系数n。研究表明,在全部样品中,X的分布范围为30~70 nm,最可几范围为40~50 nm,孔径分布均匀性系数n的分布范围为1.1~2.1,最可几范围为1.3~1.6;在较大水胶比（0.50）时,特征孔径X呈现先增后减的趋势;特征孔径X与氯离子快速扩散测试的6 h电通量存在正相关的趋势,孔径分布均匀性系数n与6 h电通量则存在负相关趋势,综合n与X影响的n/X与6 h电通量存在非线性的负相关趋势且更为明确。

适用于微传感器的纳米多孔铝膜的制备研究

在单晶硅表面溅射铝,采用两步阳极氧化法制备纳米多孔铝膜。研究了电解液种类、阳极氧化时间、扩孔时间对孔的结构与形貌的影响。结果表明,与硫酸和磷酸相比,草酸是制备纳米孔阵列的相对方便与可靠的电解液;第二步阳极氧化时间对孔的均匀性及孔深度影响较大,对平均孔径的影响较小;扩孔时间的长短对孔径大小及孔的均匀性均影响显著。

均一孔径SiO_2催化剂载体的制备

利用单分散二氧化硅微球的水悬浮液,在一定条件下蒸发自组装合成了孔径均一的SiO2载体。采用低温氮吸附、压汞、SEM表征其孔结构及表面形态。结果表明,对于300nm以下的单分散微球,都可以利用蒸发组装得到孔径均一的载体材料,且孔径尺寸可根据微球大小调变。实验发现蒸发组装制备的载体,其孔径分布受蒸发温度的影响较大。通过对蒸发温度的考察,发现50℃蒸发组装的样品孔径分布集中有序。

孔径对平行流蒸发器液流均匀性的影响

对于平行流蒸发器,通过改变其集液管和蒸发管衔接处的孔径大小,来调节每个蒸发管内的制冷剂液体,使其达到均匀,用以提高蒸发器的换热量和性能,并与蛇形管蒸发器进行比较。实验结果表明:在一定的制冷剂充注量下,最小孔径为0.4mm时,具有8根蒸发管的平行流蒸发器比10根管的制冷剂分液均匀,具有最好的效果。对比结果表明:8根管的蛇形管蒸发器比8根管的平行流蒸发器趋于稳定的时间短,但蛇形的8根蒸发管温差较大,换热效果不如平行流蒸发器好。

乙二醛交联壳寡糖水热制备介孔碳及其表征

首次选用交联剂乙二醛,以壳寡糖为碳氮源、F127为软模板,用低浓度水热合成法制备孔径均匀的介孔碳。采用热重、N2吸附/脱附和小角X射线衍射等表征手段分析介孔碳的性质,探讨了乙二醛用量、F127与壳寡糖质量比及原料添加顺序对介孔碳孔结构的影响。结果表明:N成功掺杂到介孔碳中,其质量分数为4.84%;乙二醛添加量2mL、原料中F127与壳寡糖的质量比为0.333、碳源滴加到模板中时,所制备的介孔碳孔径主要分布在5~10nm之间,平均孔径约7.62nm,其比表面积和介孔孔容分别为473m^2/g和0.37cm^3/g,有望提高材料的吸附性能。

大佛地仗修复材料的评估研究

地仗制作是贴金佛教造像的重要工艺步骤,是连接岩石本体和金箔或彩绘的中间桥梁,是金箔和彩绘层的支撑和基础,地仗材料的稳定性直接影响金箔和彩绘层的保存。本文采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF),真密度计(Pycnometry)等仪器对重庆地区某一大佛地仗材料及两种实验地仗材料的化学成分及物理性质进行了测试分析,并首次使用时域核磁(TD-NMR)对各类材料的孔径分布进行了研究,针对修复材料提出微结构均一性的概念。发现选定的修复地仗材料在孔隙度、体膨胀率、线膨胀率,材料均一性等方面均达到地仗材料的要求,该材料可以用于大佛的实验修复。