摘要：目前,利用固体废弃物烧制轻质陶粒的配料设计仍主要依赖于Riley三角形,但由于固体废弃物组成复杂,根据Riley三角形进行陶粒配料设计偶尔会表现出不适用性,而这种不适用性与Riley三角形对原料中复杂的助熔组分不加以区分有关,因此研究不同助熔成分对陶粒烧成过程与性能的影响有重要的意义。本工作设计原料组成在Riley三角形相似的位置,研究了四种常见助熔成分掺量对陶粒烧胀行为、物理性能及晶相组成的影响,并建立三者之间的联系。结果表明,不同助熔成分对陶粒烧胀性能、物理性能及晶相组成有着不同的影响。MgO、CaO及Na_(2)CO_(3)均可明显改善陶粒的烧胀效果,但最佳的掺量及改善效果存在差异:MgO、CaO、Na_(2)CO_(3)掺量(质量分数)分别为1%、1.5%、2%时,分别可制备表观密度为1.38 g/cm^(3)、1.06 g/cm^(3)、0.96 g/cm^(3),单颗粒强度为9.8 MPa、3.9 MPa、4.9 MPa的陶粒。进一步研究表明,这种差异来源于不同助熔成分对晶相组成和液相性质的影响。本工作可为当前工业固废烧制陶粒的配料设计提供一定的参考。

摘要：采用大掺量(60%,质量分数)石灰石煅烧黏土替代水泥熟料设计制备了超高性能混凝土(UHPC),通过抗压强度测试、X射线衍射(XRD)分析、等温量热分析以及综合热分析研究了其在标准养护和蒸汽养护下的早期水化行为和力学性能发展。研究发现,蒸汽养护显著改善了由高水泥替代量造成的1 d及3 d抗压强度损失,标准养护则使7 d抗压强度更为优异,煅烧黏土和石灰石质量比为2∶1时各个龄期的强度发展最佳。在蒸汽养护条件下水化进程得到大幅提前,出现明显的铝酸盐相反应放热峰。蒸汽养护加剧了煅烧黏土对氢氧化钙的消耗,煅烧黏土和石灰石质量比为2∶1时才检测到单碳型碳铝酸盐的形成,表明在低水胶比环境下,早期煅烧黏土与石灰石的协同作用主要取决于活性组分煅烧黏土的含量。

摘要：分析了石墨尾矿的化学组成、矿物组成及显微结构,然后以石墨尾矿、高岭土、页岩、钾长石、钠长石等为原料,设计并制备了陶瓷仿古砖,研究了石墨尾矿添加量对仿古砖相组成、显微结构及性能的影响。结果表明:石墨尾矿的添加量可达70%(质量分数),经1 100℃烧成的样品综合性能最优,抗折强度达90.47 MPa、吸水率为0.18%、气孔率0.44%、体积密度2.47 g/cm^3、烧成收缩6.69%,样品的相组成为钙长石、石英、透辉石和赤铁矿,以石墨尾矿为主要原料可制备满足《陶瓷砖》GB/T 4100-2015的陶瓷仿古砖。

摘要：研究了一种固废基自发泡烧胀陶粒的设计方法,利用赤泥中的赤铁矿高温分解产生气体实现自发泡。固废含量95%(质量分数)的原材料在1 200℃煅烧60 min得到了性能优异的轻质高强陶粒,陶粒的颗粒强度为4.86~6.75 MPa,吸水率为0.72%~1.11%,堆积密度为0.53~0.71 g/cm^(3)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法,研究了不同赤泥掺量对烧胀陶粒的物理性能、微观结构、物相组成和化学结构的影响。结果表明,当赤泥的掺量由10%增至25%(质量分数)时,骨料的膨胀率和吸水率呈下降趋势,堆积密度提高,颗粒强度先增后降。赤泥中的赤铁矿高温分解产生的气体被液相包裹是固废基烧胀陶粒自发泡的主要原因。

摘要：纯相光催化材料的产氢性能主要受限于较低的电荷分离效率和缓慢的界面催化反应速率.表面负载助催化剂因其能够实现快速转移光生电子和提供界面催化活性中心被认为是促进电荷分离和提升界面催化反应的有效手段.贵金属类材料,尤其是金属铂(Pt),被认为是光催化产氢领域的理想助剂,但储量低和价格昂贵严重制约了其大规模实际应用.因此,发展低成本的产氢助剂对未来光催化产氢技术的发展至关重要.金属银(Ag)是一种优异的导电金属材料,其高电导率(6.3×10^(7) S m^(–1))能够在光催化产氢反应中快速转移光生电子,从而极大地抑制光生电子-空穴对的复合.与金属Pt相比,Ag作为助剂在光催化体系中的析氢活性并不理想,这主要归因于Ag表面缺乏有效的产氢活性位点,使得界面催化产氢反应速率受到极大限制,最终表现出较低的光催化产氢活性.因此,优化Ag表面性质并提供丰富的界面产氢活性位点对于提升Ag助剂的光催化产氢活性具有重要意义.本文采用原位表面/界面工程策略对金属Ag助剂进行改性,以设计高效的Ag修饰光催化材料.首先通过一步光沉积方法制备了Ag纳米粒子修饰的TiO_(2)光催化材料,然后,将金属Ag纳米粒子表面部分原位硒化为非晶态AgSe_(x),成功制备了新型核壳结构Ag@AgSe_(x)助剂修饰的TiO_(2)光催化剂(TiO_(2)/Ag@AgSe_(x)).X射线衍射、高分辨透射电镜、X射线光电子能谱等表征结果表明,所得结构为Ag@AgSe_(x)助剂的核壳结构.光催化结果表明,TiO_(2)/Ag@AgSe_(x)光催化剂具有比TiO_(2)和TiO_(2)/Ag更高的光催化产氢速率,其中TiO_(2)/Ag@AgSe_(x)(20μL)表现出最高的光催化产氢速率,是TiO_(2)/Ag样品的2.4倍.结合原位X射线光电子能谱和密度泛函理论计算结果认为,TiO_(2)/Ag@AgSe_(x)光催化剂的高效产氢活性可以归因于金属Ag核和非晶AgSe_(x)壳的协同机制,即具有优良导电性的金属Ag核可以有效且快速地转移光生电子,而非晶态AgSe_(x)壳可以提供大量的产氢活性中心,最终实现高效的电荷分离效率和快速的界面催化反应,显著提升TiO_(2)的光催化产氢活性.综上,本文为构建高效的Ag改性光催化剂以及开发经济高效的太阳能转换助催化剂提供了新的思路.

摘要：目的 提出三种装配式防撞护栏竖向连接设计方案,即预埋H型钢焊接与浆锚连接相结合(方案一);预埋倒T型钢板焊接及浆锚连接相结合(方案二);“双环锚固”嵌固连接(方案三),解决装配式混凝土护栏抗剪和耐久性差、护栏竖向连接设计单一、装配式安装造价高昂等问题。方法 在考虑竖向连接构造与配筋的基础上,建立了相应的护栏-桥面板有限元模型,通过数值模拟开展装配式护栏准静态加载分析,研究上述三种装配式护栏的极限承载能力与失效特点,并简要对比其制造工艺与相对成本。结果 三种竖向连接方案的护栏最大承载力分别为600 kN、340 kN和400 kN;方案一呈现倒梯形屈服破坏,方案二与方案三出现应力集中并整体倾覆;方案一满足SA级桥梁护栏的设计要求,同时兼具工艺简便与相对成本较低的优点。结论 预埋H型钢焊接和浆锚连接相结合的竖向连接方式为优选方案,可为装配式防撞护栏的研究与应用提供参考。

摘要：设计玻璃组成及晶化工艺提高Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)微晶玻璃的强度是当前亟需解决的问题。本文通过熔融浇铸法制备了具有特定组成的Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃,通过两步热处理方法制备了高强度半透光微晶玻璃。差示扫描热分析结果显示玻璃的转变温度为532℃,且有多个析晶峰。热处理后,X射线衍射证明了玻璃中析出以Li _(2)Si_(2)O_(5)、LiAlSi_(3)O_(8)、LiAlSi_(4)O_(10)为主晶相的晶体,且随着热处理温度的上升或时间延长,透锂长石逐渐转变为锂辉石晶相,晶粒尺寸也从70 nm(热处理条件为:750℃,0.5 h和780℃,10 h)生长至340 nm(热处理条件为:820℃,0.5 h和850℃,4 h),微晶玻璃从半透光转变为完全乳浊。微晶玻璃具有优异的机械性能,维氏硬度最大可达9.15 GPa,环上环的最大负载可达1335 N,最大整机跌落高度可达162 cm。此微晶玻璃可用于手机等电子器件的背板保护玻璃。

摘要：以煅烧铝矾土、滑石和石英为原料,设计太阳能热发电储热用原位合成堇青石-莫来石复相陶瓷组成并制备样品,采用XRD、SEM等现代测试技术对样品的性能及微结构进行研究。探讨样品相组成及微观结构对储热陶瓷样品抗热震和储热性能的影响。结果表明,原位合成四方柱状莫来石结合原位合成条柱状堇青石可显著提高样品的抗热震性能和储热性能;经1450℃烧成的堇青石-莫来石复相储热陶瓷样品热膨胀系数为3.64×10^(-6)K^(-1)(室温~850℃);储热密度为1416 kJ/kg(0~800℃);热震30次(室温~800℃,气冷)不开裂,且热震后抗折强度增长了28.11%。满足太阳能热发电显热储热材料的要求。

摘要：本工作设计了水泥制品的表观性能的量化表征方法,研究了矿物掺合料掺量对水泥制品表面气孔尺寸分布、表面硬度、表面光滑程度的影响规律,并建立了表面硬度、表面光滑程度与表面微观形貌之间的联系。结果表明:粉煤灰掺量超过30%(质量分数,下同)时,水泥制品表面大气孔减少,但是表面产生微观缺陷,表面硬度及表面光滑程度降低。矿粉掺量的增加,有利于细化表面气孔,并使表面密实,提升表面硬度及表面光滑程度。

摘要：在机制砂国标Ⅱ区级配的基础上设计了7种级配,研究了单粒级和不同级配下机制砂的堆积空隙率,由砂浆的流动性能、抗压强度、氯离子渗透和干燥收缩性能对级配进行评价。结果表明:单粒级机制砂堆积空隙率随着颗粒粒径范围的增大而逐渐减小;1.18~4.75mm粒径部分含量提高20%时,堆积空隙率降低了3.6%,砂浆的流动度、抗压强度、氯离子渗透性能分别提升12.46%、6%、9.7%;级配对砂浆干燥收缩的影响并不显著。调整级配能显著改善砂浆性能,对机制砂的生产和应用具有一定的指导意义。