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稀土石膏母液循环法制备硫酸钙晶须及其晶型转换和性能研究 被引量：1
1
作者 卢琪 皮雯静 +5 位作者 吴锦绣 张一鸣 柳召刚 胡艳宏 张晓伟 李健飞 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期278-285,共8页
以稀土冶金过程产生的废渣(稀土石膏)为原料,采用微波法制备硫酸钙晶须,随后探讨母液循环对硫酸钙晶须制备及其晶型转化的影响,明确了硫酸钙晶须晶型转换条件,最后探究硫酸钙的性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-... 以稀土冶金过程产生的废渣(稀土石膏)为原料,采用微波法制备硫酸钙晶须,随后探讨母液循环对硫酸钙晶须制备及其晶型转化的影响,明确了硫酸钙晶须晶型转换条件,最后探究硫酸钙的性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析仪(TG)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和原子力-拉曼光谱仪和荧光光谱仪(F-4600)等仪器对硫酸钙晶须的结构、形貌和性能进行表征和分析。结果表明:母液循环3次后,晶须的形貌和晶体结构稳定,平均长度为92.4μm,长径比为13.7,可见母液循环方案可行。循环后的产物通过调控干燥温度进行烘干,在80℃、90℃和420℃下分别制备出二水、半水和无水硫酸钙晶须,3种硫酸钙晶须均具有吸收紫外光和发射蓝光的性能,其中半水硫酸钙晶须的发光性能最好。固废与母液循环提高了废渣和废液处理过程中的资源利用效率,减少了对环境的不良影响。通过对硫酸钙晶须晶型的调控并赋予硫酸钙晶须发光特性,为探究硫酸钙晶须应用领域提供新方向,同时为稀土冶金的清洁化生产提供了新思路。 展开更多
关键词 固废处理 硫酸钙晶须 微波法 母液循环 晶型调控
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脱硫石膏常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的研究进展 被引量：1
2
作者 刘虎林 王静 +3 位作者 伍媛婷 海鸥 薛云龙 张新孟 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期60-74,共15页
脱硫石膏是对含硫燃料燃烧烟气进行脱硫处理后得到的工业副产品。以其为原料制备硫酸钙晶须是实现脱硫石膏高附加值利用的主要途径之一。围绕近年来制备硫酸钙晶须的研究成果,在分析脱硫石膏和硫酸钙晶体基本特征的基础上,总结了常压盐... 脱硫石膏是对含硫燃料燃烧烟气进行脱硫处理后得到的工业副产品。以其为原料制备硫酸钙晶须是实现脱硫石膏高附加值利用的主要途径之一。围绕近年来制备硫酸钙晶须的研究成果,在分析脱硫石膏和硫酸钙晶体基本特征的基础上,总结了常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的反应机理和工艺条件,讨论了以脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须的几个关键问题。分析表明,常压盐溶液法中硫酸钙晶须的生长包括二水硫酸钙溶解、半水硫酸钙析出与晶须生长三个过程,在一定范围内提高反应温度、增大盐溶液浓度和料浆浓度、降低pH值均有利于硫酸钙晶须的生长。脱硫石膏中存在的多种杂质会影响硫酸钙晶须制品的纯度和形貌,需要通过物理手段和化学方法进行预处理。选择含Na^(+)或Mg^(2+)的氯盐或者硝酸盐可增大二水硫酸钙溶解度、降低溶液水活度和调控脱水速率进而促进半水硫酸钙晶须的生长,而通过转晶剂离子在硫酸钙晶须不同晶面的选择吸附可控制晶须形貌。一般金属阳离子可促进晶须生长,增大长径比;有机阴离子会抑制晶须生长,形成短柱状硫酸钙。 展开更多
关键词 脱硫石膏 硫酸钙晶须 常压盐溶液法 生长机理
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莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的制备与性能研究 被引量：1
3
作者 马晓亮 汪桂根 +4 位作者 张孟予 赵宝军 钟业盛 史丽萍 赫晓东 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期321-331,共11页
本文开发了一种无毒、低耗能的在硅酸铝纤维表面原位生长莫来石晶须的制备工艺。首先,对莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的热物理性能和形貌进行表征,确定在硼砂助熔作用下莫来石晶须原位生长的最佳热处理温度。然后,在最佳热处理温... 本文开发了一种无毒、低耗能的在硅酸铝纤维表面原位生长莫来石晶须的制备工艺。首先,对莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的热物理性能和形貌进行表征,确定在硼砂助熔作用下莫来石晶须原位生长的最佳热处理温度。然后,在最佳热处理温度条件下,分别以硅溶胶和硝酸铝为硅源和铝源,硼砂为助熔剂,分析助熔剂浓度和保温时间对晶须形貌、物相组成、密度和抗压强度的影响。结果表明,在硼砂助熔作用下,成功在硅酸铝纤维表面原位生长“细长针状”的莫来石晶须。最佳工艺条件为:热处理温度900℃,保温时间2 h,助熔剂浓度0.17 mol/L,硅溶胶浓度0.17 mol/L,硝酸铝浓度0.51 mol/L。莫来石晶须增强硅酸铝纤维压缩形变最高可达60%,在60%压缩形变时,材料的抗压强度最高可达0.462 MPa。 展开更多
关键词 莫来石晶须 硅酸铝纤维 助熔剂 原位增强 力学性能 热物理性能
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常压下工业副产石膏制备硫酸钙晶须研究进展 被引量：2
4
作者 饶家欢 韦家崭 +1 位作者 邓炼 敬代焱 《无机盐工业》 北大核心 2025年第5期46-54,共9页
随着中国工业的快速发展,工业副产石膏(磷石膏、烟气脱硫石膏、钛石膏等)排放量日益增长,工业副产石膏大量堆积会造成严重的环境问题,例如污染地下水、土壤等。工业副产石膏是制备硫酸钙晶须的原料之一,硫酸钙晶须在工业中常被作为填充... 随着中国工业的快速发展,工业副产石膏(磷石膏、烟气脱硫石膏、钛石膏等)排放量日益增长,工业副产石膏大量堆积会造成严重的环境问题,例如污染地下水、土壤等。工业副产石膏是制备硫酸钙晶须的原料之一,硫酸钙晶须在工业中常被作为填充剂添加到其他材料中起到增强性能的作用,因此充分利用工业副产石膏制备高附加价值的硫酸钙晶须既能保护环境,又能拓展其应用范围,增加经济效益。但受生产工艺及设备的限制,目前在常压下利用工业副产石膏制备硫酸钙晶须尚未实现大规模工业化生产。基于此,对常压下利用工业副产石膏制备硫酸钙晶须的方法进行了系统综述和对比,重点分析了不同类型转晶剂对晶体形貌的调控机理,并探讨了工业副产石膏中杂质对转晶过程的影响。此外,总结了当前硫酸钙晶须制备方法的不足之处,并对未来工艺的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 工业副产石膏 硫酸钙晶须 常压法 转晶剂
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基于Si_(3)N_(4)晶须/石墨烯协同减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷摩擦学性能研究
5
作者 陈飞 尹延经 +2 位作者 孙小波 闫柯 洪军 《轴承》 北大核心 2025年第4期92-100,共9页
面向航空航天轴承对润滑的需求,提出了基于Si_(3)N_(4)晶须(β-Si_(3)N_(4)w)、多层石墨烯(MLG)减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷轴承材料技术,并利用放电等离子烧结技术制备了MLG和β-Si_(3)N_(4)w质量分数各为1%的Si_(3)N_(4)陶瓷试样。基于球-... 面向航空航天轴承对润滑的需求,提出了基于Si_(3)N_(4)晶须(β-Si_(3)N_(4)w)、多层石墨烯(MLG)减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷轴承材料技术,并利用放电等离子烧结技术制备了MLG和β-Si_(3)N_(4)w质量分数各为1%的Si_(3)N_(4)陶瓷试样。基于球-盘摩擦磨损试验机对其开展了5~20 N载荷及20~200 mm/s线速度下的摩擦学性能试验,结果表明:当线速度为20 mm/s和载荷为5~20 N时,试样干滑动摩擦系数达到0.044~0.048;当载荷为10 N和线速度为50~200 mm/s时,试样干滑动摩擦系数有所增大,约为0.27~0.30;磨损率随着载荷增加而减小,比传统Si_(3)N_(4)陶瓷磨损率减小了33.0%~62.4%,而线速度对磨损率影响规律不明显。分析认为,MLG润滑膜、MLG/β-Si_(3)N_(4)w对基体硬度的改善及氧化物的作用是摩擦系数降低以及耐磨性提高的主要原因。 展开更多
关键词 滚动轴承 氮化硅陶瓷 石墨烯 晶须 摩擦系数 磨损率
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TiN包覆β-Si_(3)N_(4)晶须增强铜基复合材料的微观结构与力学性能
6
作者 李一博 姚冬旭 +4 位作者 祝明 赵君 王丁 夏咏锋 曾宇平 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期545-549,共5页
β-Si_(3)N_(4)晶须具有优异的力学和物理性能,其增强的铜基复合材料由于具有强度高、硬度大、耐磨性好、热膨胀系数小等优势在机械领域广泛应用。为进一步提升铜基体与β-Si_(3)N_(4)晶须的界面结合强度以及复合材料性能,本工作采用熔... β-Si_(3)N_(4)晶须具有优异的力学和物理性能,其增强的铜基复合材料由于具有强度高、硬度大、耐磨性好、热膨胀系数小等优势在机械领域广泛应用。为进一步提升铜基体与β-Si_(3)N_(4)晶须的界面结合强度以及复合材料性能,本工作采用熔盐法与热压烧结法相结合,成功制备了TiN包覆β-Si_(3)N_(4)晶须增强铜基复合材料(TiN@β-Si_(3)N_(4)w/Cu)。研究了TiN@β-Si_(3)N_(4)w/Cu复合材料的微观结构以及晶须与铜基体之间的界面结构,探讨了不同钛含量对复合材料相对密度和力学性能的影响。实验结果表明,盐浴处理后,β-Si_(3)N_(4)晶须表面原位生成的TiN镀层有效解决了晶须易团聚的问题,显著改善了晶须与铜基体之间的润湿性,从而增强了界面结合强度。同时,TiN镀层对复合材料的相对密度和力学性能具有显著的提升作用。与未包覆的β-Si_(3)N_(4)晶须增强铜基复合材料相比,当钛含量为5wt%、β-Si_(3)N_(4)晶须含量为10vol%时,TiN@β-Si_(3)N_(4)w/Cu复合材料表现出最优的综合性能:相对密度达到98.46%,维氏硬度和抗弯强度分别提升至93.1HV和345.7 MPa,较未包覆样品分别提高了28.6%和28.5%。 展开更多
关键词 熔盐法 β-Si_(3)N_(4)晶须 铜基复合材料 界面 力学性能
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CaCO_(3)晶须表面处理对改性沥青性能影响研究
7
作者 邢向阳 张久鹏 +2 位作者 周庆月 张硕 陈文兵 《应用化工》 北大核心 2025年第4期976-982,共7页
CaCO_(3)晶须作为一种微米尺度的无机纤维状材料,能够对复合材料起到增强增韧作用。为研究CaCO_(3)晶须改性沥青的技术可行性,使用两种硅烷偶联剂KH-550和KH-570对CaCO_(3)晶须进行表面处理,采用多种微观试验方法表征了改性效果。在此... CaCO_(3)晶须作为一种微米尺度的无机纤维状材料,能够对复合材料起到增强增韧作用。为研究CaCO_(3)晶须改性沥青的技术可行性,使用两种硅烷偶联剂KH-550和KH-570对CaCO_(3)晶须进行表面处理,采用多种微观试验方法表征了改性效果。在此基础上制备CaCO_(3)晶须改性沥青,对经表面处理和未处理的CaCO_(3)晶须改性沥青的性能做了对比研究。结果显示:当KH550的用量为2.5%,KH570的用量为3.1%时,活化度最高,此时晶须表面改性效果最好;硅烷偶联剂可以提高晶须与沥青的黏附力;CaCO_(3)晶须的加入会使沥青的软化点提高,经硅烷偶联剂处理后晶须改性沥青效果更好;硅烷偶联剂表面改性工艺可以提高CaCO_(3)晶须改性沥青的储存稳定性。研究结果为CaCO_(3)晶须在沥青及沥青混合料中的应用提供参考。 展开更多
关键词 道路工程 CaCO_(3)晶须改性沥青 试验研究 微观表征 性能评价
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反浮选菱镁矿尾矿制备MgB_(2)O_(5)晶须的研究
8
作者 董泽明 董泽光 +1 位作者 王疏星 刘朝阳 《耐火材料》 北大核心 2025年第3期185-191,共7页
为了提高菱镁矿尾矿的回收利用,且寻找一种环保的镁源制备MgB_(2)O_(5)晶须,以反浮选菱镁矿尾矿作为镁源,利用熔盐法合成Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须。研究了尾矿活化处理、反应温度(700、800和900℃)以及硼酸与尾矿质量比(定义为硼镁比,分别... 为了提高菱镁矿尾矿的回收利用,且寻找一种环保的镁源制备MgB_(2)O_(5)晶须,以反浮选菱镁矿尾矿作为镁源,利用熔盐法合成Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须。研究了尾矿活化处理、反应温度(700、800和900℃)以及硼酸与尾矿质量比(定义为硼镁比,分别为0.62、1.24、1.86和2.48)对Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须物相组成和显微结构的影响。结果表明:Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须的长径比随着硼镁比的增加先增加后减小,当硼镁比为1.86时,达到最大值;800℃为MgB_(2)O_(5)晶须生长的最佳温度,低于此温度难以生成晶须,而温度过高则会导致晶须粗化,长径比减小;球磨和轻烧处理菱镁矿尾矿可破坏尾矿分解后存在的母盐假相,减小粒径,从而提高镁源活性,以此为镁源可获得尺寸均匀和高长径比的Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须。 展开更多
关键词 MgB_(2)O_(5)晶须 熔盐法 母盐假相 长径比
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碳化硅晶须对超高性能混凝土力学性能的影响
9
作者 牛旭婧 郭晨怡 +3 位作者 吴家奕 张佳豪 朋改非 丁宏 《材料导报》 北大核心 2025年第15期116-123,共8页
研究了碳化硅晶须(Silicon carbide whiskers, SiCw)对超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)力学性能的影响,并通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和压汞法对掺加碳化硅晶须后UHPC的微观结构进行了测定。结果表明:碳... 研究了碳化硅晶须(Silicon carbide whiskers, SiCw)对超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)力学性能的影响,并通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和压汞法对掺加碳化硅晶须后UHPC的微观结构进行了测定。结果表明:碳化硅晶须不利于基体早期(8 h内)力学性能的提高,但对其后期力学性能具有显著提升作用。这主要是由于:晶须外表面的SiO_(2)保护膜早龄期时吸附溶液中的Ca^(2+),在一定程度上延缓了水泥水化的进行;而随着龄期的延长,晶须的成核效应、填充效应和桥接阻裂作用有效发挥,同时,晶须外表面的SiO_(2)保护膜还会与水泥水化生成的氢氧化钙晶体发生反应,促使更多额外C-(A)-S-H凝胶的生成。此外,较大的长径比使得SiCw与UHPC基体的接触面积增加,二者间界面粘结力更强,导致晶须拔出过程中消耗能量更多,因此更有利于UHPC力学性能的提高。但过高掺量的晶须难以均匀分散,容易团聚于UHPC基体中并形成缺陷,进而对混凝土的力学性能产生不利影响,试验以掺量0.15%时效果最佳。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 碳化硅晶须 长径比 力学性能 微观结构
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氧化锌晶须对TPI/PCL复合材料的导热与形状记忆性能的影响
10
作者 何西洋 于烨程 +4 位作者 张文哲 胡桂新 潘其柱 狄祎 张秀成 《塑料工业》 北大核心 2025年第2期52-57,104,共7页
为提升反式聚异戊二烯(TPI)/聚己内酯(PCL)复合材料的形状记忆性能,本文以TPI和PCL为主要原料,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为增强体,采用熔融共混的方法制备TPI/PCL/T-ZnOw复合材料。研究了T-ZnOw对TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的微观形貌、力... 为提升反式聚异戊二烯(TPI)/聚己内酯(PCL)复合材料的形状记忆性能,本文以TPI和PCL为主要原料,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为增强体,采用熔融共混的方法制备TPI/PCL/T-ZnOw复合材料。研究了T-ZnOw对TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的微观形貌、力学性能、导热性能以及形状记忆性能的影响。结果显示,当T-ZnOw质量分数为3%时,TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的拉伸强度和弹性模量较未添加T-ZnOw的TPI/PCL复合材料增长了18.3%和143.3%,同时形状记忆性能达到最佳。T-ZnOw能够提升TPI/PCL复合材料的结晶性能,并改善导热能力,其导热系数提高了90%,使TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的升温速率得到显著提高,从而加快了TPI/PCL复合材料的形状记忆过程的恢复速率。这种具有良好形状记忆性能的TPI/PCL/T-ZnOw复合材料在生物医学工程、人工智能以及航空航天等领域将有着广阔的发展前景。 展开更多
关键词 形状记忆材料 导热系数 反式聚异戊二烯 聚己内酯 氧化锌晶须
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AlN晶须改性加热元件对异质材料电阻焊接性能的影响
11
作者 陈新宇 谌顺心 +1 位作者 吴俊宏 徐任信 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期159-166,共8页
目的研究氮化铝(AlN)晶须改性加热元件对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)与7075铝合金电阻焊接接头强度、断面结构和失效形式的影响。方法以聚醚醚酮(PEEK)为树脂基体、AlN晶须为填料、碳纤维织物(CF)为电阻,通过热压成形工艺制备... 目的研究氮化铝(AlN)晶须改性加热元件对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)与7075铝合金电阻焊接接头强度、断面结构和失效形式的影响。方法以聚醚醚酮(PEEK)为树脂基体、AlN晶须为填料、碳纤维织物(CF)为电阻,通过热压成形工艺制备加热元件,并研究其结构和性能对CF/PEEK层压板与7075铝合金电阻焊接接头性能的影响。结果AlN晶须的加入显著提高了加热元件的传热性能,加热元件树脂层热扩散系数随晶须含量的升高有明显提升。同时,单搭接焊接接头强度随着AlN晶须含量的增加迅速升高,当AlN晶须质量分数为7%时,焊接接头强度达到最大值16.51 MPa,但进一步增加AlN晶须含量后,接头强度下降。此外,随着强度的变化,焊接接头断面失效也有多种形式,低强度焊接接头的断面失效形式为聚醚酰亚胺(PEI)膜和加热元件脱粘,而高强度焊接接头的断面失效形式为加热元件中碳纤维断裂和CF/PEEK层压板层间撕裂。结论AlN晶须的加入完善了树脂层导热通道,均化了温度场;适量AlN晶须的存在提升了焊接接头强度,优化了接头断面失效形式。 展开更多
关键词 氮化铝晶须 加热元件 碳纤维增强聚醚醚酮复合材料 铝合金 电阻焊接
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磷石膏及其晶须对聚酰胺6非等温结晶动力学影响
12
作者 吕晴 刘江 +2 位作者 石文建 秦军 刘玉飞 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第7期129-138,共10页
采用熔融挤出法制备聚酰胺6(PA6)/磷石膏(PG)和PA6/磷石膏晶须(PSW)复合材料,运用差示扫描量热法分别研究了PG和PSW对PA6非等温结晶动力学的影响。结果表明,加入PG和PSW,均能使PA6的起始结晶温度和结晶峰温度升高,总结晶速率加快,结晶... 采用熔融挤出法制备聚酰胺6(PA6)/磷石膏(PG)和PA6/磷石膏晶须(PSW)复合材料,运用差示扫描量热法分别研究了PG和PSW对PA6非等温结晶动力学的影响。结果表明,加入PG和PSW,均能使PA6的起始结晶温度和结晶峰温度升高,总结晶速率加快,结晶时间缩短。Jeziorny法分析显示,PA6及PA6/PG,PA6/PSW复合材料在结晶初期[相对结晶度(Xt)<80%],晶体呈三维生长,而在二次结晶阶段(Xt≥80%),结晶的生长方式变为一维线性;在相同降温速率时,PA6/PSW在初期结晶阶段和二次结晶阶段的非等温结晶速率常数Zc1及Zc2均大于纯PA6和PA6/PG,即添加PSW可促进PA6的结晶;莫志深法分析表明,在初期结晶阶段(Xt<80%),PA6/PG的结晶动力学参数[F(T)值]小于纯PA6,PG的加入有利于PA6的结晶,但当Xt为80%时,PA6/PG的F(T)值略高于纯PA6,即结晶度较大后,PG抑制了PA6的结晶,使其结晶速率变慢;当Xt大于20%时,PA6/PSW具有比纯PA6和PA6/PG更低的F(T)值,即具有更快的结晶速率;通过Kissinger模型计算结晶活化能,通过Friedman微分等转换法计算不同Xt时的表观活化能,PA6/PSW的非等温结晶活化能(-217.89 kJ/mol)低于PA6/PG(-213.09 kJ/mol)和纯PA6(-200.57 kJ/mol),PA6/PSW的平均表观活化能(-122.71 kJ/mol)低于PA6/PG(-115.77 kJ/mol)和纯PA6(-104.59 kJ/mol),进一步证实PSW具有更好的成核作用,能促进PA6结晶。 展开更多
关键词 磷石膏 磷石膏晶须 聚酰胺6 差示扫描量热法 非等温结晶动力学
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红砂岩-石膏晶须复合体系对铝酸钙水泥强度与相演变的作用机制
13
作者 李红英 李卫冬 +2 位作者 黄果 高瑞聪 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期183-187,共5页
高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨... 高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨胀进行研究。结果表明,掺入红砂岩和石膏晶须的样品在高温情况下仍表现出较好的强度;红砂岩的加入能够有效改善高温引起的水泥收缩。本工作揭示出红砂岩和石膏晶须具有作为高性能耐火材料应用的潜力。 展开更多
关键词 红砂岩 热膨胀 耐久性 强度 石膏晶须
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含石膏晶须与红砂岩的铝酸盐水泥基复合材料的高温抗裂性能与多尺度机理分析
14
作者 苗建 张宏皎 +2 位作者 黄果 高瑞聪 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期160-166,共7页
红砂岩和石膏晶须分别因低热膨胀性和较好的结构稳定性而被广泛应用。为了减轻温度变化对铝酸盐水泥稳定性造成的负面影响,本研究探讨了复合铝酸盐水泥中红砂岩和石膏晶须的应用,主要分析在1 000℃范围内的相组成、微观形貌、介观图像... 红砂岩和石膏晶须分别因低热膨胀性和较好的结构稳定性而被广泛应用。为了减轻温度变化对铝酸盐水泥稳定性造成的负面影响,本研究探讨了复合铝酸盐水泥中红砂岩和石膏晶须的应用,主要分析在1 000℃范围内的相组成、微观形貌、介观图像以及强度发展的变化规律。结果表明,掺入石膏晶须和红砂岩的复合铝酸盐水泥在高温下表现出较好的性能,其中含有5%石膏晶须的复合水泥具有最佳的微观、介观和宏观性能。此外,在复合水泥体系中,石膏晶须不仅能减小裂纹的宽度,还与红砂岩发生反应形成Ca_(2)(SiO_(4))_(2)SO_(4)相,从而提高材料的结构致密性。这有助于高温下力学性能的稳定性。 展开更多
关键词 红砂岩 石膏晶须 高温微观 高温性能
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钛基导电晶须的熔盐法制备及其抗静电性能研究
15
作者 李莘 谢好好 +2 位作者 孟浩楠 朱亚楠 逄增媛 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期141-145,共5页
以不同粒径的锐钛矿型TiO_(2)为原料,通过熔盐法制备形貌优良、长径比可控的钛基晶须,并在该晶须基础上通过液相沉积法在其表面包覆一层掺杂氯化锑的氯化锡薄膜(ATO),结合高温煅烧获得浅色导电晶须。以此浅色导电晶须为填料,对聚酯纤维... 以不同粒径的锐钛矿型TiO_(2)为原料,通过熔盐法制备形貌优良、长径比可控的钛基晶须,并在该晶须基础上通过液相沉积法在其表面包覆一层掺杂氯化锑的氯化锡薄膜(ATO),结合高温煅烧获得浅色导电晶须。以此浅色导电晶须为填料,对聚酯纤维织物进行表面涂层处理以提升该织物的抗静电性能。分别通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、织物表面静电半衰期对涂层的微观形貌与结构、抗静电性能进行测试表征。结果表明:原料混合比(TiO_(2)∶Na_(2)CO_(3)∶NaCl)为4∶8∶1、原料TiO_(2)粒径为100nm制备的导电晶须性能较好;涂料中导电晶须含量为4.76%时,涂层织物的静电半衰期为1.24s,达到了国家标准GB/T 12703—2008中规定的A级标准。 展开更多
关键词 浅色 导电晶须 TiO_(2)粒径 抗静电整理
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碱渣资源化制备微纳无水硫酸钙晶须
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作者 吕杨杨 宗宇凯 +2 位作者 黄寿强 葛冬冬 蒋敏 《环境化学》 北大核心 2025年第2期628-637,共10页
碱渣是氨碱法制纯碱产生的废渣,资源化利用程度低.本研究以碱渣为原料,采用常温酸化法制备微纳无水硫酸钙(CaSO_(4))晶须.实验中首先引入不同种类的表面活性剂制备无水CaSO_(4)晶须,以其平均径向尺寸为主要考察指标,确定最佳表面活性剂... 碱渣是氨碱法制纯碱产生的废渣,资源化利用程度低.本研究以碱渣为原料,采用常温酸化法制备微纳无水硫酸钙(CaSO_(4))晶须.实验中首先引入不同种类的表面活性剂制备无水CaSO_(4)晶须,以其平均径向尺寸为主要考察指标,确定最佳表面活性剂,并在此基础上研究煅烧温度、反应时间、表面活性剂用量等参数对CaSO_(4)晶须平均径向尺寸的影响,确定最佳制备工艺条件.结果表明:碱渣主要组分为CaCO_(3),其它杂质含量低,碱渣颗粒粒度细且存在少量的纤维状CaSO_(4)·2H_(2)O,有利于作为晶种形成微纳CaSO_(4)晶须;最佳制备条件为20%丙三醇表面活性剂、反应时间45 min、煅烧温度500℃,所得无水CaSO_(4)晶须平均径向尺寸为540 nm,平均长度为2.4μm,中值粒径(D50)为572 nm,CaSO_(4)的纯度达到99.8%,在有机聚合物、水泥等材料的改性中具有应用前景. 展开更多
关键词 碱渣 资源化 常温酸化法 硫酸钙晶须 纳米材料
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白云石精制液可控制备高长径比碳酸钙晶须的研究
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作者 于丰 郑强 +4 位作者 齐婷玉 张郁柏 马亚丽 贾松岩 李雪 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第5期898-908,共11页
以高浓度的白云石精制液为原料,采用碳化法制备高长径比文石型碳酸钙晶须。采用XRD、SEM、TEM等对碳酸钙晶须样品进行表征,主要考察碳化温度、搅拌速率、CO_(2)通气速率、陈化时间对碳酸钙分散程度和长径比的影响。研究结果表明,制备碳... 以高浓度的白云石精制液为原料,采用碳化法制备高长径比文石型碳酸钙晶须。采用XRD、SEM、TEM等对碳酸钙晶须样品进行表征,主要考察碳化温度、搅拌速率、CO_(2)通气速率、陈化时间对碳酸钙分散程度和长径比的影响。研究结果表明,制备碳酸钙晶须的最佳工艺条件为:碳化温度为80℃,CO_(2)通气速率为25 mL/min,搅拌速率为200 r/min,陈化时间为1 h。在此条件下,可以得到产率为95%、晶须长径比为30~35、晶须含量为99.7%、白度为99.9%且分布均匀的晶须状碳酸钙。并对碳酸钙生长机理进行了分析,结果表明,碳化过程中Mg^(2+)抑制方解石型碳酸钙生长,促进文石型碳酸钙生长,并沿着(120)晶面方向优先生长。 展开更多
关键词 白云石 碳酸钙晶须 碳化法 高长径比 晶体生长
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复掺碳酸钙晶须增强轻质ECC材料力学性能研究 被引量：1
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作者 王博 丁庆军 +1 位作者 王君 邓建平 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第7期133-137,共5页
工程水泥基复合材料(ECC)由于其拉伸应变硬化行为和紧密多裂缝的独特特性能够满足混凝土基础设施韧性和耐久性的严格要求。使用粉煤灰漂珠代替细石英砂作为轻质细集料,使用国内高强高模量PVA和PE纤维,并复掺碳酸钙晶须对ECC进行多尺度增... 工程水泥基复合材料(ECC)由于其拉伸应变硬化行为和紧密多裂缝的独特特性能够满足混凝土基础设施韧性和耐久性的严格要求。使用粉煤灰漂珠代替细石英砂作为轻质细集料,使用国内高强高模量PVA和PE纤维,并复掺碳酸钙晶须对ECC进行多尺度增强,对轻质ECC的强度、单轴拉伸性能、薄板四点弯曲性能和孔隙率等进行试验研究。结果表明:碳酸钙晶须掺量为体积的1%时最佳,PVA-ECC抗压强度为57 MPa,极限拉伸强度为4.31 MPa,拉伸应变为3.44%;而PE-ECC抗压强度为60.4 MPa,极限拉伸强度为4.77 MPa,拉伸应变为8.16%。适量的晶须掺入,能够优化孔隙结构,提升强度,晶须微观桥接作用可延缓了微观裂纹发展,同时晶须可以增加界面粗糙度,提高摩擦结合强度,从而提高ECC拉伸应变能力。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 碳酸钙晶须 力学性能
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玄武岩纤维和碳酸钙晶须增强磷建筑石膏性能研究 被引量：1
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作者 乔欢欢 舒朗 《金属矿山》 北大核心 2024年第12期292-300,共9页
为了克服改善磷建筑石膏力学性能差的缺点,选择玄武岩纤维(BF)和碳酸钙晶须(CW)作为增强材料,在磷建筑石膏中单掺BF和混掺BF与CW,研究磷建筑石膏抗折抗压强度、韧性、耐水性和拉伸强度的变化规律。结果表明,掺入6、9 mm的BF对磷建筑石... 为了克服改善磷建筑石膏力学性能差的缺点,选择玄武岩纤维(BF)和碳酸钙晶须(CW)作为增强材料,在磷建筑石膏中单掺BF和混掺BF与CW,研究磷建筑石膏抗折抗压强度、韧性、耐水性和拉伸强度的变化规律。结果表明,掺入6、9 mm的BF对磷建筑石膏性能具有较优的增强作用,当6 mm BF掺量为1.5%时,抗折抗压强度分别比未掺BF的空白组提高了92.2%和32.0%。当掺入1.5%9 mm的BF时,韧性比未掺BF的空白组提高了76.9%,拉伸强度提高了31.1%;掺入不同尺度的BF均会使磷建筑石膏的耐水性下降。当固定6 mm的BF掺量为1.5%并掺入1.0%的CW时,磷建筑石膏的抗折强度比单掺1.5%6 mm的BF试验组提高了9.6%;当CW掺量增加到2.0%时,磷建筑石膏的韧性比单掺1.5%6 mm的BF试验组提高了27.7%;CW与BF搭配使用,有助于提高磷建筑石膏的极限拉伸应力和应变;混掺1.0%6 mm的BF、1.0%的CW与混掺1.0%6 mm的BF、2.0%的CW的磷建筑石膏在拉伸过程中出现一定的伪应变强化效应,最大拉伸应变超过了1.2%;CW与BF用量同时增加会增大磷建筑石膏的孔隙率,导致抗压强度下降。 展开更多
关键词 磷建筑石膏 玄武岩纤维 碳酸钙晶须 力学性能 耐水性
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硫酸钙晶须混凝土冻融性能研究
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作者 刘明辉 贾思毅 +1 位作者 汪小庆 徐舟 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期104-111,共8页
研究目的:在我国北方寒冷地区,河流众多,混凝土结构不仅承受冻融循环的影响,还会在汛期遭受河流中泥砂和碎石的反复冲击与摩擦,导致耐久性显著劣化。为提高混凝土的耐久性,加入高强度、高弹性模量的纤维材料是一种有效的解决方案。本文... 研究目的:在我国北方寒冷地区,河流众多,混凝土结构不仅承受冻融循环的影响,还会在汛期遭受河流中泥砂和碎石的反复冲击与摩擦,导致耐久性显著劣化。为提高混凝土的耐久性,加入高强度、高弹性模量的纤维材料是一种有效的解决方案。本文以华北地区某高铁桥梁工程的桥用混凝土为研究对象,通过加入一定掺量的硫酸钙晶须,开展C40和C60硫酸钙晶须混凝土(calcium sulfate whisker concrete,CSWC)的冻融试验和冲磨试验,分析冻融循环作用和冲磨作用对CSWC耐久性的影响。研究结论:(1)掺入CSW后,CSWC的冻融性能和力学性能均较普通混凝土有显著改善;(2)当CSW掺量为5 kg/m^(3)时,冻融循环及冲磨耦合作用下的表面性能提升效果最佳;(3)建立了基于塑性微应变的CSWC冻融损伤发展模型,并据此预测了其抗冻耐久性寿命;(4)本研究结果可为混凝土耐久性提升提供理论依据,并对CSWC在我国北方寒冷地区的实际应用具有指导意义。 展开更多
关键词 硫酸钙晶须混凝土 冻融循环 冲磨 寿命预测
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