粉煤灰增强树脂基复合材料力学性能和摩擦学性能的研究

采用热压成型的方法制备了掺粉煤灰的树脂基复合材料,并对该复合材料的力学性能、断面显微结构及摩擦学性能进行研究。结果表明:掺入粉煤灰后,树脂基复合材料的各项力学性能均变好,其摩擦学性能符合GB5764-98的要求,并随粉煤灰掺量的增加,摩擦因数稳定性增加,磨损率减小,热稳定性增加。扫描电镜分析表明:掺粉煤灰改性后的树脂基复合材料内部孔隙率减少,密实度增加;粉煤灰能促进摩擦表面摩擦膜的产生,从而有效地改善了复合材料的摩擦学性能。

超细γ-Al_2O_3对酚醛树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用热压成型法制备了超细γ-Al2O3粉体改性酚醛树脂基摩擦材料,在定速摩擦磨损试验机上考察了不同含量γ-Al2O3对材料摩擦磨损性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料磨损后的表面形貌并分析其磨损机理。结果表明,随着γ-Al2O3含量的增加,材料的摩擦系数明显增加,抗热衰退性能得到显著改善,磨损率稍有提高。SEM分析表明,添加γ-Al2O3后,磨损机理由粘着磨损转变为粘着磨损与磨粒磨损的复合形式。

棉花秸秆/聚乙烯木塑材料的制备

以棉花秸秆为植物纤维来源,采用普通相容剂和含稀土相容剂制备木塑材料,使用红外和热分析对相容剂的结构进行分析,比较两种相容剂对棉花秸秆/聚乙烯木塑材料性能的影响。结果表明:采用含稀土的相容剂制备木塑材料中棉花秸秆粉的添加量可达到200份,而且木塑材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度均高于纯树脂。扫描电镜照片显示:稀土相容剂可以改善棉花秸秆和PE的相容性。

芦竹/聚丙烯木塑复合材料的制备

研究了芦竹粉目数、相容剂用量和存放时间对芦竹/聚丙烯木塑复合材料力学性能和吸水率的影响。结果表明:选择80目新的芦竹粉且使用量为50%、相容剂用量为6%时木塑复合材料的性能最好。在纤维用量相同时,采用芦竹粉制备的木塑复合材料的性能比采用杂木粉、水稻秸秆粉制备的木塑材料的性能要好。

粉煤灰增强树脂基摩擦材料的热处理工艺研究

为了改进粉煤灰增强树脂基摩擦材料的摩擦学性能和制造工艺,对摩擦制动材料的热处理工艺参数:热处理温度和热处理时间分别进行了研究。实验结果表明:热处理温度为200℃,热处理时间10 h,制备的粉煤灰增强树脂基摩擦材料具有良好的力学性能和摩擦磨损性能。

粉煤灰用于摩擦材料的可行性探讨

粉煤灰是燃煤电厂排放的废弃物,会带来环境污染、水质污染及堆积占地等问题。合理有效地利用粉煤灰,不仅能改善其对环境的污染问题,而且可以实现废物二次利用,带来非常可观的经济效益。本文主要通过粉煤灰的特性分析、粉煤灰作为摩擦材料组分的实验研究及成本分析等多方面,说明粉煤灰作为摩擦材料的组分是可行的,能达到改善环境和综合利用我国粉煤灰资源的目的。

《纳米材料》课程教学研究

《纳米材料》是我校材料工程学院开设的一门专业选修课。本文对《纳米材料》课程教学内容的选择、教学方法和教学手段的创新、理论教学和实践教学相结合、成绩考核方式的改革等方面进行了探索,初步建立了较完善的教学体系。这些教学改革的目的是提高教学质量,拓宽学生的知识面,增加学生的实践能力和创新能力。

铁尾矿对树脂基复合材料性能的影响

采用热压成型的方法制备了不同含量铁尾矿增强的树脂基复合材料，并对其力学性能和摩擦学性能进行了研究。结果表明，铁尾矿含量小于20％时，树脂基复合材料的各项物理力学性能和摩擦磨损性能较优，其中含铁尾矿10％的样品性能最佳；当含量超过20％时，复合材料的性能随着铁尾矿含量的增加有所降低，但仍符合国内外相应的标准。扫描电镜分析表明，样品中铁尾矿保持低含量（小于20％）时，磨损表面相对平整，磨损主要以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为主；高含量（超过20％）时，随着铁尾矿含量的逐步增加，沟犁效应加剧，且样品磨损表面出现大量磨损粒子，此磨损主要为磨粒磨损和疲劳磨损。

聚苯胺/磁性纳米复合材料的制备及应用

聚苯胺/磁性纳米复合材料具有电磁性,有广泛的应用前景,已成为纳米材料研究的热点之一。主要介绍了聚苯胺/磁性纳米复合材料的制备方法与材料性质及其应用,分析了原位聚合、溶胶-凝胶法、自组装技术等制备方法的优缺点,并指出了聚苯胺/磁性纳米复合材料的研究方向。

聚苯胺/镍纳米复合材料的制备及其表征

以苯胺(An)、氯化镍(NiCl2·6H2O)为原料,原位聚合法合成聚苯胺/镍纳米复合微粒。采用X射线衍射仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计(VSM)及四探针测试仪技术表征了复合微粒的结构、形貌和电磁性能。结果表明:复合微粒在室温外加磁场下表现出铁磁性物质具有的磁滞现象,饱和磁化强度为9.44emu/g,复合微粒在室温下的电导率为5×10-3S/cm。

转炉钢渣的显微形貌及矿物相

利用扫描电子显微镜的背散射电子像观察了3个钢厂转炉钢渣共80个试样的矿物形貌,用扫描电子显微镜、X射线能谱仪测定了这些矿物中共2613个微区的元素成分,进而用统计分析的方法确定了具有相同形貌特征相的矿物类别,并用X射线衍射分析验证了这些试样中矿物的种类。结果表明:在高碱度钢渣中,硅酸二钙(C2S)呈圆粒状和树叶状,硅酸三钙(C3S)呈六方板状,铁铝钙相和镁铁相呈不规则形貌;主要矿物相为C2S、铁铝钙及镁铁相固溶体,还含有少量的C3S,游离CaO和MgO;铁铝钙相的典型组成是铁铝酸钙,其表达式为Ca2(Al,Fe)2O5,还发现长期以来由于组成未知而被人们定名为RO相的物质成分是镁铁相固溶体,其代表性组成是MgO·2FeO。

Na_2HPO_4·12H_2O对磷酸镁水泥水化硬化特性的影响

研究了适量掺加Na_2HPO_4·12H_2O对新型磷酸镁水泥(MKPC)浆体水化硬化过程中的-pH值、体系温度、凝结时间、流动性以及强度发展等的影响.结果表明:Na_2HPO_4·12H_2O在MKPC浆体中的溶解和相变过程吸收了大量热量,从而降低了MKPC浆体的初始温度,延缓了浆体的温度上升速度,提高了MKPC浆体的pH值;上述因素导致MKPC浆体中KH_2PO_4和MgO的溶解度以及离子溶出速度降低,从而有效地控制了MKPC浆体的凝结时间和早期水化反应速度,改善了MKPC浆体的流动性;Na_2HPO_4·12H_2O还参与了系统的水化反应,使MKPC硬化体后期强度稳定增长.

磷酸镁水泥抗氯离子侵蚀性能研究

对由磷酸镁水泥(magnesia-phosphate cement,MPC)为胶结材料制备的砂浆长期浸泡在饱和氯化钠溶液和海水中(180 d)的氯离子渗透情况进行了研究.通过试验测试了沿试件表面至不同深度的氯离子分布浓度,分析了氯离子在MPC砂浆中的渗透情况和分布规律,并对其渗透性能进行了评价.结果表明:氯离子渗透深度x与渗透时间t之间的关系可以用幂函数x=atb(a>0,b>0)来描述;掺加粉煤灰的MPC砂浆其抗氯离子渗透性能比未掺粉煤灰的MPC砂浆好;氯离子渗透性能评价结果显示MPC砂浆的抗渗性能好于普通水泥砂浆.

水杨酸溶液萃取转炉钢渣中硅酸盐相的研究

研究了水杨酸-甲醇(SAM)溶液萃取钢渣中硅酸盐相的可行性,分析了钢渣比表面积、溶解时间和水杨酸浓度对萃取硅酸盐相量的影响,利用XRF和XRD分别测定了萃取后残渣的化学组成和矿物成分,以判别SAM溶液萃取硅酸盐相的效果。结果表明:常温下,5g比表面积为600m2/kg的钢渣,经300mLSAM溶液(水杨酸浓度为0.2g/mL)萃取3h,钢渣中的硅酸盐相可完全溶解,其他矿物不溶或溶解甚微。分析指出,硅酸盐相溶解于SAM溶液的原因是由于水杨酸电离出的配体(HO-C6H4-COO-)与矿物表面阳离子(Ca2+)生成的络合物,通过键极化作用削弱Si-O键的稳定性,从而降低了硅酸盐溶解活化能。

CuO-沸石-活性炭-凹土复合脱硝催化剂的制备

稻壳经炭化、添加NaOH和NaAlO2水热合成A型沸石-活性炭复合材料,加入凹凸棒石黏土(凹土)成型后采用浸渍法制备CuO-沸石-活性炭-凹土复合烟气脱硝催化剂(CuO-ZCP)。采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和NH3-TPD对材料进行了表征,考察了载体类型、反应温度、CuO含量对催化剂脱硝性能的影响。结果显示,沸石-活性炭的引入提高了复合载体的孔隙以及对NH3和NO的吸附,CuO-ZCP脱硝率高于凹土以及商品活性炭和凹土混合制备的脱硝催化剂的活性。催化剂脱硝率随CuO含量的增加而增加。反应温度越高,催化剂脱硝率越高,但温度过高(280℃)会导致活性炭氧化,最佳温度为250℃。

稻秆的表面改性及其对水泥水化与硬化的影响

使用3种聚合物乳液(SD-800改性苯丙乳液、SD-528硅丙乳液、SD-5681氟硅乳液)对稻秆进行表面成膜处理,比较研究了原稻秆与成膜处理后稻秆吸水速率、稻秆水泥胶砂试样力学强度和稻秆水泥混合物水化热的变化,并通过差热分析、X射线衍射分析、扫描电镜分析等研究了稻杆水泥混合物及胶砂试样水化程度的变化.结果表明:与原稻秆相比,成膜处理可有效降低稻杆的吸水性,促进稻杆水泥混合物的水化,从而提高了硬化水泥浆体的力学强度;稻杆以固含量(质量分数)50%SD-800改性苯丙乳液成膜2次的效果最佳,其5 min吸水速率降低了9.8 g/(g.h),24 h吸水速率是原稻杆的0.686倍,相应胶砂强度则较原稻杆提高了12.6 MPa,水化最高温度比原稻杆水泥混合物提高了10.4℃,到达最高温度的时间提前了300 min,抑制系数降低了44.8%;稻杆水泥混合物水化1 d后C-S-H,Ca(OH)2的放热峰面积增加,Ca(OH)2的峰值增强.

磷酸钾镁水泥水化体系的微结构演化

通过测试磷酸钾镁水泥(MKPC)水化体系的水化放热特性和抗压强度发展,分析不同龄期MKPC硬化体的固相组成和微观结构,研究MKPC水化体系的微结构演化过程。结果表明:MKPC水化体系水化反应速度快且大量水化热在水化反应初期集中释放,水化反应主要在水化开始3 d完成,水化产物主要为含6个结晶水的MKP,还存在一些低结合水的水化产物;MKPC水化体系中快速水化生成的水化产物晶体缺陷多和稳定性差,生长过程中会产生较大的内应力,其中低结合水的水化产物还会逐步吸收空气中的水份转化为MKP,均会造成MKPC硬化体结构的劣化,即随水化龄期增长,硬化体出现较多的裂缝和缺陷;造成MKPC硬化体抗压强度在水化开始3 d发展迅速,之后抗压强度出现倒缩,但随龄期延长又逐步恢复并增长。

利用高硅铁尾矿制备氧化铁及二氧化硅微粉

采用酸浸法处理高硅铁尾矿,制备工业原料Fe2O3和SiO2微粉。最佳工艺条件为:反应温度100℃,反应时间90min,铁尾矿中位粒径6.19μm,盐酸体积分数60%。在上述最佳条件下,制备的SiO2产率(所得产品中S iO2的质量占原铁尾矿中SiO2质量的比例,下同)达98.2%,品质达到YB/T115—2004《不定形耐火材料用二氧化硅微粉》中SF96牌号的要求;制备的Fe2O3产率为78.8%,品质符合GB1863—89《氧化铁红颜料》的要求。

气相法制备纳米铁颗粒新进展

纳米铁颗粒在磁性、催化和吸波等方面都展现了优异的特性,具有广阔的应用前景。在过去的几十年里,国内外许多学者开展了对纳米铁颗粒制备、结构和性能的研究。着重阐述了纳米铁颗粒的气相法制备方法,并指出了这一领域今后的研究方向。

掺农作物秸秆水泥浆体的水化与硬化性能

将稻秆、麦秆、棉花杆、稻壳4种秸秆在20℃水中浸泡24h,测定了浸出液中糖类含量、掺浸出液水泥净浆的力学性能、凝结时间、水化热,掺水泥质量分数为5%各种秸秆水泥胶砂试样的力学性能,用TG-DSC、XRD、SEM方法研究了各种浸出液对水泥净浆水化程度的影响。结果表明各种浸出液对水泥水化和硬化均有显著的抑制作用,其作用顺序为:麦秆>稻草>棉杆>稻壳,同未掺秸秆的试样相比,掺5%秸秆(占水泥质量的百分数)水泥砂浆试样28 d的抗压强度分别下降了49.5%(掺稻壳试样),51.3%(掺棉杆试样),74.7%(掺稻草试样)和76.8%(掺麦秆试样),分析指出,掺加秸秆会显著降低水泥力学强度的原因一方面是秸秆浸出液对水泥水化硬化有显著的抑制作用,另一方面是由于秸秆密度小,导致水泥硬化浆体中起力学强度作用的组分显著减少。