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盾粉化学成分对木塑复合材料力学性能影响的熵权-灰色关联度综合分析 被引量：1
1
作者 张浩 夏玉蓉 +4 位作者 费海林 陈良军 任晓健 程峥明 赵令 《塑料工业》 北大核心 2025年第2期118-126,共9页
以前期研究成果盾粉为研究对象,采用熔融共混与热压相结合的工艺,将不同化学成分的盾粉替代50%滑石粉与聚乙烯复合制备盾粉/木塑复合材料。利用X射线射仪(XRD),傅里叶红外光谱仪(FTIR),扫描电子显微镜(SEM)进行表征分析,同时使用熵权-... 以前期研究成果盾粉为研究对象,采用熔融共混与热压相结合的工艺,将不同化学成分的盾粉替代50%滑石粉与聚乙烯复合制备盾粉/木塑复合材料。利用X射线射仪(XRD),傅里叶红外光谱仪(FTIR),扫描电子显微镜(SEM)进行表征分析,同时使用熵权-灰色关联分析法分析盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料力学性能的影响。研究结果表明,具有多孔结构的盾粉,其比表面积大,吸附性好,使其被马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)包裹,马来酸酐基团能够与盾粉表面的—OH发生酯化反应,生成稳定的化学键,增强了界面相容性。盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料拉伸强度的综合关联度排序为CaO(氧化钙)>Fe_(x)O_(y)(铁氧化合物)>MnO(氧化锰)>P_(2)O_(5)(五氧化二磷)>SiO_(2)(二氧化硅)>MgO(氧化镁)>Al_(2)O_(3)(三氧化二铝)>SO_(3)(三氧化硫);盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料弯曲强度的综合关联度排序为CaO>Fe_(x)O_(y)>MnO>P_(2)O_(5)>SiO_(2)>MgO>Al_(2)O_(3)>SO_(3);盾粉化学成分对盾粉/木塑复合材料冲击强度的综合关联度排序为CaO>Fe_(x)O_(y)>P_(2)O_(5)>MnO>SiO_(2)>Al_(2)O_(3)>MgO>SO_(3)。说明盾粉中CaO,Fe_(x)O_(y)是提高盾粉/木塑复合材料力学性能的主要成分,而SO_(3)则对性能提高起负面影响。为盾粉的配方设计提供了明确的优化方向,即提高CaO和Fe_(x)O_(y)含量,并减少SO_(3)含量,以提升木塑复合材料的整体力学性能。 展开更多
关键词 盾粉 木塑复合材料 力学性能 熵权 灰色关联分析
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回收利用光伏产业中金刚线切割废料的研究进展
2
作者 胡玉龙 孙玥 +3 位作者 赵蕾 方喆禹 金星 冉松林 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第4期81-96,共16页
在“双碳”大背景下,光伏产业成为了国家重点发展行业。但是在利用金刚线切割技术生产太阳能电池的核心原料一一晶硅片时,会产生大量的切割废料,即金刚线切割废料。金刚线切割废料是一种富含纯硅的亚微米级薄片状物质,如果不加以利用,... 在“双碳”大背景下,光伏产业成为了国家重点发展行业。但是在利用金刚线切割技术生产太阳能电池的核心原料一一晶硅片时,会产生大量的切割废料,即金刚线切割废料。金刚线切割废料是一种富含纯硅的亚微米级薄片状物质,如果不加以利用,会造成环境污染和资源浪费,因此该废料的回收利用成为当下研究的热点。目前,金刚线切割废料的回收利用方式主要为制备纯硅、陶瓷材料、电极材料和硅基合金。除此之外,还有利用金刚线切割废料制备析氢产氢材料、吸附剂材料、金属捕收剂等回收方式。本综述首先阐述了金刚线切割废料的物化特性,然后对其回收利用的研究展开了详细介绍,最后对其回收利用的技术做出了总结和展望,为光伏产业中金刚线切割废料的回收利用提供了一定的参考和启示。 展开更多
关键词 金刚线切割废料 纯硅 陶瓷 电极材料 硅基合金
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烧结烟气中NO_(x)和二英的减排现状及发展趋势 被引量：19
3
作者 龙红明 丁龙 +3 位作者 钱立新 春铁军 张洪亮 余正伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期3865-3876,共12页
烧结工序是钢铁工业生产链的重要环节,同时也是大气中二氧化硫(SO_(2))、氮氧化物(NO_(x))和二英的主要排放源。随着烧结烟气脱硫技术日趋成熟,氮氧化物和二英的减排成为烟气污染物减排的重中之重。本文介绍了钢铁工业烧结烟气超低... 烧结工序是钢铁工业生产链的重要环节,同时也是大气中二氧化硫(SO_(2))、氮氧化物(NO_(x))和二英的主要排放源。随着烧结烟气脱硫技术日趋成熟,氮氧化物和二英的减排成为烟气污染物减排的重中之重。本文介绍了钢铁工业烧结烟气超低排放的新法规和相关标准,并从源头控制、过程减排和末端治理三个方面综述了国内外关于烧结烟气中NO_(x)和二英减排的最新研究进展及相关技术工业应用现状,提出了采用全流程多技术耦合方式是实现烧结烟气多污染物低成本减排的发展方向。结合钢铁工业“碳减排”新发展要求,指出烧结烟气低温脱硝/二英催化剂的研究挑战,并对其抗水、抗硫性能提升研究进行了展望。 展开更多
关键词 烧结烟气 氮氧化物 二英 减排 低温催化剂
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转炉钢渣中磷资源回收利用的研究进展 被引量：15
4
作者 杨金星 吕宁宁 +2 位作者 苏畅 孔辉 王海川 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1440-1446,共7页
综述了火法及湿法处理钢渣两个角度磷资源回收利用的研究现状,深入分析了各方法的优缺点及限制性环节。在此基础上,对未来的发展进行了展望,并提出了火法处理转炉钢渣时应选用以吸热反应为基础的还原剂及廉价固废改质剂,湿法处理转炉钢... 综述了火法及湿法处理钢渣两个角度磷资源回收利用的研究现状,深入分析了各方法的优缺点及限制性环节。在此基础上,对未来的发展进行了展望,并提出了火法处理转炉钢渣时应选用以吸热反应为基础的还原剂及廉价固废改质剂,湿法处理转炉钢渣应选择无机酸与有机酸相结合溶出磷的未来发展思路。 展开更多
关键词 转炉钢渣 磷资源 火法处理 湿法处理 研究进展
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膨润土基复合材料的制备及其对铜离子吸附性能的研究
5
作者 吴雪兰 许倩倩 +3 位作者 张洋洋 龙红明 杨博 吴健辉 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期206-213,共8页
以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+... 以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+)浓度为100mg/L时,膨润土颗粒用量为50g/L,对Cu^(2+)的去除率达92.40%;而膨润土/钢渣颗粒用量为30g/L,对Cu^(2+)去除率达94.31%。膨润土颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠离子交换作用,且该过程更符合拟一级动力学模型、Langmuir吸附等温模型;膨润土/钢渣颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠沉淀作用和离子交换作用,且该过程更符合拟二级动力学模型、Freundlich吸附等温模型。热力学参数计算表明这两种颗粒对Cu^(2+)吸附是自发进行的吸热、熵增过程。 展开更多
关键词 膨润土 钢渣 吸附铜离子 吸附动力学 吸附热力学
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基于2D-COS红外光谱的复合偶联剂对有压热闷渣改性机理分析
6
作者 于先坤 赵令 +2 位作者 苏畅 龙红明 张浩 《应用化工》 北大核心 2025年第3期662-666,675,共6页
针对常用改性剂硅烷偶联剂(SC)改性钢渣效果不佳的情况,引入硬脂酸偶联剂(SA)对其进行复配,制备了不同配比的SC/SA复合改性剂并用于有压热闷渣的改性。当复合偶联剂配方为SC和SA均为3%(质量分数)时,有压热闷渣的改性效果最佳,活化指数为... 针对常用改性剂硅烷偶联剂(SC)改性钢渣效果不佳的情况,引入硬脂酸偶联剂(SA)对其进行复配,制备了不同配比的SC/SA复合改性剂并用于有压热闷渣的改性。当复合偶联剂配方为SC和SA均为3%(质量分数)时,有压热闷渣的改性效果最佳,活化指数为26.56%,吸油值为15.23 g/100 g。SC与SA复合改性有压热闷渣后,动态过程谱峰响应次序是2915 cm^(-1)>1412 cm^(-1)>1480 cm^(-1)>1700 cm^(-1)>2882 cm^(-1),从整体上来看,2972cm^(-1)与2915 cm^(-1)(CH_(2)的C—H键)最先响应,2882 cm^(-1)(CH_(3)的C—H键)响应迟钝,说明适当提高CH_(2)数量对于有压热闷渣的改性有利。SEM结果表明,3%SC与3%SA复合改性后的有压热闷渣,SA腐蚀其表面,为SC提供更多的活性位点,形成了更致密的包裹。 展开更多
关键词 偶联剂 改性 有压热闷钢渣 二维红外光谱
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碳负载硒掺杂硫化钴在锂硫电池中的性能研究
7
作者 何军 李勇 +1 位作者 赵楠 何孝军 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2995-3008,共14页
阴离子掺杂诱导空位工程可以有效调节过渡金属硫化物的电子结构,从而提高其对锂硫电池中多硫化锂(LiPSs)的吸附及硫的利用率。以羰基化煤沥青基多孔碳(DCC)为Co纳米粒子的载体,经过一步高温硫化、硒化,将Co纳米粒子转化为具有S空位的Se... 阴离子掺杂诱导空位工程可以有效调节过渡金属硫化物的电子结构,从而提高其对锂硫电池中多硫化锂(LiPSs)的吸附及硫的利用率。以羰基化煤沥青基多孔碳(DCC)为Co纳米粒子的载体,经过一步高温硫化、硒化,将Co纳米粒子转化为具有S空位的Se掺杂CoS_(2)(CoSexSy@DCC)催化剂。制备的CoSe_(5)S_(2)@DCC具有丰富的孔结构和S空位,可有效地提高其对LiPSs的吸附能力,并加速了硫转化的反应动力学。电化学测试结果表明,负载S后的CoSe_(5)S_(2)@DCC/S正极具有较好的倍率性能(在0.1 C下其比容量为1120 mAh·g^(-1);在5 C下比容量为488.5 mAh·g^(-1))、循环稳定性(在5 C的电流密度下,经2000次循环后可维持400.3 mAh·g^(-1)的比容量,库仑效率接近100%)和快的离子扩散性能。这一工作对利用阴离子掺杂诱导空位工程以提高锂硫电池用催化剂催化活性的研究具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 空位工程 羰基化煤沥青 锂硫电池 吸附 动力学 催化剂活化
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基于综合热-湿性能的静电纺丝相变储湿纤维制备工艺的响应面法优化 被引量：1
8
作者 张浩 朱大有 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期326-332,共7页
以醋酸纤维素为包裹材料、聚乙二醇800为相变材料、N,N-二甲基乙酰胺和丙酮为溶剂,采用静电纺丝法制备相变储湿纤维。利用响应面法研究反应温度、推速以及电压对静电纺丝相变储湿纤维综合热-湿性能的影响,得出预测模型,对静电纺丝相变... 以醋酸纤维素为包裹材料、聚乙二醇800为相变材料、N,N-二甲基乙酰胺和丙酮为溶剂,采用静电纺丝法制备相变储湿纤维。利用响应面法研究反应温度、推速以及电压对静电纺丝相变储湿纤维综合热-湿性能的影响,得出预测模型,对静电纺丝相变储湿纤维制备工艺进行优化,并运用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对优化制备静电纺丝相变储湿纤维进行表征。结果表明,推速与电压对静电纺丝相变储湿纤维综合热-湿性能影响显著。静电纺丝相变储湿纤维的优化工艺:反应温度为38.30℃、推速为0.42 mL/h和电压为21.60 kV。优化制备静电纺丝相变储湿纤维中醋酸纤维素较好地将聚乙二醇800进行包裹。 展开更多
关键词 静电纺丝 纤维 热性能测试 湿性能测试 优化制备 相变储湿
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大规格高速线材双机架减定径轧制变形分析及张力对尺寸精度的影响 被引量：2
9
作者 张春光 杨霄 +2 位作者 陈林 梁作为 曹杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期127-132,共6页
为分析大规格高速线材双机架减定径轧制的变形特点以及张力对尺寸精度的影响,采用有限元模拟方法研究了Φ24 mm产品双机架减定径轧制过程。研究结果表明,减定径两机架轧制轧件各道次均有较大的变形,轧后断面等效塑性应变范围为0.47~0.74... 为分析大规格高速线材双机架减定径轧制的变形特点以及张力对尺寸精度的影响,采用有限元模拟方法研究了Φ24 mm产品双机架减定径轧制过程。研究结果表明,减定径两机架轧制轧件各道次均有较大的变形,轧后断面等效塑性应变范围为0.47~0.74,变形渗透性较好,轧件中部变形量较大,变形较均匀。原规程轧制过程中存在较大的张力,成品道次孔型欠充满,导致轧件尺寸精度不高。改变成品道次轧辊的转速,得到不同的张力轧制条件,发现轧制过程中的张力对轧件尺寸精度的影响十分明显,轧件宽度和堆拉率呈线性关系。堆拉率每变化1%,轧件宽度变化约0.26 mm。 展开更多
关键词 高速线材 减定径 尺寸精度 张力
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钢铁冶金熔渣电导率测试技术及应用进展 被引量：2
10
作者 王海川 张晨 +1 位作者 雷杰 吴婷 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第20期175-181,共7页
作为钢铁冶金过程中必不可少的物质,冶金熔渣发挥关键作用,电导率是其重要特性之一。对于高温熔渣而言,其电导率与熔渣中阳离子迁移数量和阴离子聚合物复杂程度密切相关,故通过熔渣电导率测试可以了解熔渣结构,为熔渣组分设计与性能调... 作为钢铁冶金过程中必不可少的物质,冶金熔渣发挥关键作用,电导率是其重要特性之一。对于高温熔渣而言,其电导率与熔渣中阳离子迁移数量和阴离子聚合物复杂程度密切相关,故通过熔渣电导率测试可以了解熔渣结构,为熔渣组分设计与性能调控提供理论依据。由于熔渣电导率的测定方法繁杂且优劣不一,目前关于熔渣电导率的研究较为缺乏。就电导率测定设备而言,主要有数字电桥和电化学工作站。其中,数字电桥具有测量快速的特点,但电导池内存在电容、电感等因素会对实验结果产生影响;电化学工作站测试时间较长、测试过程较为复杂。但是,基于电化学工作站的电化学阻抗谱法可以将电导池内的容抗和感抗以等效电路的形式体现出来,故精确度更高;而基于电化学工作站的计时电流法可以测量出高温熔体的离子迁移数量和电子迁移数量,从而可更加深入地研究高温熔体电导率的本质。就电导率测定方法而言,有相对测量法和绝对测量法。其中,相对测量法是在测量待测熔体前,使用已知电导率的标准溶液或熔体对电导池常数进行标定,但由于电导池差异,存在测量精度不高、操作难度较大、适用范围受限制等缺点;绝对测量法无需对电解池常数进行标定,但在测量过程中,需对高温熔体进行多次测量电阻,测量过程繁琐,且计算复杂。基于冶金熔渣各性能的内在联系,电导率测试在研究高温熔渣的析晶、玻璃化转变温度、熔点和同化性方面发挥重要作用。但是,用已有方法测量熔渣电导率时,若使用直流电,会引起严重的浓差极化;若使用较高电压,很有可能使得熔渣被电解,引起化学极化。两者均会造成熔渣组分分布不均,影响测试结果,因此,在测试过程应使用交流电来减小实验误差。本文通过综述高温熔渣电导率测试技术及应用进展,对其测试原理、设备及方法、应用进行概括总结,分析各种测试方法的优缺点,为钢铁冶金熔渣电导率的精确测量提供理论指导。 展开更多
关键词 电导率 钢铁冶金熔渣 设备和方法 电导率测试 应用
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废CeO_(x)-MnO_(x)基SCR脱硝催化剂还原酸浸综合回收铈锰
11
作者 余正伟 张晓霞 +4 位作者 雷杰 李澳 王光应 丁祥 龙红明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期5122-5131,共10页
废选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂中含有大量的有价金属,直接废弃易造成资源浪费及环境污染。以废CeO_(x)-MnO_(x)基SCR脱硝催化剂为原料,采用热力学分析结合湿法冶金实验方法,研究了浸出条件对Ce、Mn元素浸出率的影响。结果表明,废催... 废选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂中含有大量的有价金属,直接废弃易造成资源浪费及环境污染。以废CeO_(x)-MnO_(x)基SCR脱硝催化剂为原料,采用热力学分析结合湿法冶金实验方法,研究了浸出条件对Ce、Mn元素浸出率的影响。结果表明,废催化剂直接酸浸Ce、Mn元素浸出率低,还原-酸浸Ce、Mn元素热力学条件上可行,抗坏血酸对Ce、Mn高价氧化物有明显的还原作用。当抗坏血酸质量分数为30%、硫酸浓度2mol/L、液固比6∶1、搅拌速度350r/min、80℃恒温反应5h时,Ce、Mn的浸出率分别达到92.09%、95.51%。加入抗坏血酸后,部分Ce^(4+)和Mn^(4+)还原为Ce^(3+)和Mn^(2+),Ce^(4+)/Ce的比值由75.82%降低到71.62%,Mn^(4+)/Mn的比值由29.39%降低到27.17%,同时削弱了高价Ce辅助低价Mn向高价Mn转化的作用,使得Ce、Mn高效浸出,为CeO_(x)-MnO_(x)基废催化剂中Ce、Mn资源化利用奠定了基础。 展开更多
关键词 选择催化还原 废催化剂 酸浸 还原 回收 资源化利用
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基于ICP-MS研究转炉钢渣微粉吸附镍和铅的动力学机理 被引量：1
12
作者 徐修平 徐维成 +3 位作者 于先坤 陈煜 杨刚 张浩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期594-600,共7页
随着工业化的发展,水体和土壤中的重金属污染日益严重。其中,重金属镍是一种常见的致敏性金属,会引起人体过敏发炎,甚至会引发癌症;血液中铅浓度的超标会危害人的神经系统、心血管系统和生殖系统,造成终身性的危害。因此,治理镍和铅重... 随着工业化的发展,水体和土壤中的重金属污染日益严重。其中,重金属镍是一种常见的致敏性金属,会引起人体过敏发炎,甚至会引发癌症;血液中铅浓度的超标会危害人的神经系统、心血管系统和生殖系统,造成终身性的危害。因此,治理镍和铅重金属污染具有十分重要的意义。钢渣是炼钢过程中产生的一种副产物,其存在难以利用与附加值低的问题。同时加之管理制度的不健全,导致大量钢渣露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量造成严重影响。钢渣微粉具有比表面积大、多孔、化学活性高等特性,被广泛利用,可以成为吸附材料。本文以转炉钢渣微粉为研究对象,利用激光粒度仪、电感耦合等离子体质谱仪、比表面积与孔隙度吸附仪、X射线荧光光谱仪等测试转炉钢渣微粉的基本性质,重点研究转炉钢渣微粉添加量、重金属初始浓度、溶液pH和吸附时间对转炉钢渣微粉吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的效果,结合吸附动力学与吸附等温线理论揭示转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附作用机理,为处理镍、铅重金属污染和工业废水处理提供技术支持与理论依据。结果表明:当转炉钢渣微粉添加量大于12.5 g·L^(-1)、重金属初始浓度小于100 mg·L^(-1)、溶液pH大于3和吸附时间大于120 min时,转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附效果良好,即基本达到90%。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率由边界扩散和颗粒内扩散共同控制,吸附过程以化学吸附为主。转炉钢渣微粉的结构具有多孔性为物理吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)提供吸附空间,转炉钢渣微粉的化学成分不仅具有碱性与Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合产物,而且水化过程中CaO与SiO_(2)生成C—S—H凝胶,对Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合吸附与硅酸盐体系包裹。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)吸附可能存在多层吸附。吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的过程为优惠吸附,吸附容易进行,其理论最大吸附量分别为18.785和17.002 mg·g^(-1)。 展开更多
关键词 ICP-MS 转炉钢渣微粉 NI2+ PB2+ 吸附动力学
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钢渣基盾粉/橡胶复合材料的性能及机理 被引量：1
13
作者 张浩 胡道庆 +3 位作者 程峥明 赵令 李海丽 张贵文 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期188-194,共7页
基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾... 基于利用超细立磨与钢渣制备钢渣基盾粉(简称盾粉)的研究成果,以橡胶工业配方制备盾粉/橡胶复合材料。测试矿物成分、化学成分、粒度分布、结构组成、微观结构和热稳定性,从微观层面阐述盾粉用于橡胶工业配方的相关机理。结果表明:当盾粉替代炭黑比例为5%~10%(质量分数,下同)时,盾粉与橡胶基体的相容性较好,盾粉/橡胶复合材料拉伸强度为16.16~17.06 MPa,高于15 MPa,拉伸伸长率为619.8%~668.21%,高于350%,磨耗量为130~196 mm^(3),小于200 mm^(3),均满足国标要求;当盾粉替代炭黑比例为5%时,盾粉/橡胶复合材料的硫化时间缩短、硫化速率指数提高。盾粉/橡胶复合材料燃烧时,一方面盾粉中SiO2与硫自由基、Fe、Zn、Al发生反应形成Si-Mg阻燃体系、Si-Al阻燃体系与Si-Fe消烟体系;另一方面盾粉与橡胶体系产生关联作用组成致密的炭层,阻止部分热量的传递与火焰的蔓延。 展开更多
关键词 盾粉 橡胶 光谱学分析 复合材料 性能
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基于光谱学分析的硬质聚氨酯泡沫/钢渣/次磷酸铝复合材料阻燃机理研究 被引量：2
14
作者 刘梦茹 戴震 +4 位作者 龙红明 张浩 季益龙 杨亚东 唐刚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1487-1493,共7页
硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢... 硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢渣的附加值,将SS和次磷酸铝(AHP)引入到RPUF中,采用一步全水发泡法,制备一系列阻燃RPUF(FR-RPUF)复合材料。利用射线荧光光谱分析(XRF)探究了SS的化学成分,并系统研究了SS/AHP对FR-RPUF复合材料的微观形貌、热稳定性、阻燃性能以及气相产物的影响。XRF测试表明:钢渣的化学成分主要是CaO、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SO_(3)、MgO,以上金属氧化物能够作为协效剂促进聚合物成炭,并覆盖在材料表面阻隔燃烧热,在凝聚相达到阻燃目的。扫描电镜(SEM)测试表明:SS/AHP与RPUF基体的相容性较差导致FR-RPUF的泡孔出现不同程度的破损。阻燃测试表明:RPUF-1、RPUF-4、RPUF-5的极限氧指数分别为24.2 vol%、23.4 vol%、19.7 vol%,说明SS和AHP存在一定的协效阻燃作用,且RPUF/SS/AHP复合材料全部通过UL-94 V-0级别,满足外墙保温材料使用要求。热重-红外分析(TG-FTIR)测试表明:SS/AHP并未改变RPUF的降解过程,气相产物主要为碳氢化合物、羰基化合物、氨基甲酸酯、CO_(2)、异氰酸酯化合物、芳香族化合物、氰化氢、羰基化合物和酯类。对典型挥发性产物进一步分析发现,AHP和SS的加入促进RPUF基体早期降解。拉曼测试表明:当SS/AHP加入到RPUF后,RPUF-4的D峰与G峰的峰面积比(I_(D)/I_(G))值最小,表明SS/AHP的加入提高了FR-RPUF复合材料炭渣的致密性、石墨化程度。结合上述分析提出阻燃机理:首先AHP吸热分解,降低了火焰周围的温度,其分解的PO·自由基捕获游离的HO·抑制连锁反应,分解产生的焦磷酸铝与炭渣覆盖在基体表面,抑制了火焰和可燃气体的扩散。AHP分解产生的PH3遇氧气生成酸性物质(磷酸和聚磷酸),促进了RPUF脱水成炭,并且钢渣中的矿物成分会与磷酸或聚磷酸反应,形成致密炭层,与AHP共同发挥协效阻燃作用。研究为SS和AHP复配阻燃硬质聚氨酯泡沫材料提供理论依据和实验基础。 展开更多
关键词 光谱学分析 硬质聚氨酯泡沫 钢渣 次磷酸铝 复合材料 阻燃机理
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盾粉/橡胶增容复合材料性能与机理的光谱学分析 被引量：3
15
作者 于先坤 徐维成 +7 位作者 张浩 吴玉喜 李海丽 龙红明 程峥明 刘自民 容北国 张贵文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1177-1182,共6页
碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分... 碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分为CaO、SiO_(2)、Fe_(x)O_(y)、Al_(2)O_(3)等物质,物化性能与传统填料相近,且钢渣的耐磨性与多孔性优异,因此利用钢渣替代部分碳酸钙作为橡胶填充材料不仅具有重要研究意义而且可以缓解能源消耗、环境污染等问题。基于此,利用自制功能复合剂和超细立磨的方法对钢渣进行联合处理得到粒径800目的样品盾粉,制备活性碳酸钙与盾粉用量比不同的盾粉/橡胶增容复合材料。利用智能型硫化仪、电子拉力机、橡胶硬度计、微型量热仪(MCC)对制备的盾粉/橡胶增容复合材料进行性能测试,热重分析-傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)、拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料进行表征分析。结果表明:盾粉替代部分活性碳酸钙对橡胶体系硫化性能有一定的促进作用,可以提高盾粉/橡胶增容复合材料的硫化速度;盾粉的加入可以提高复合橡胶体系的力学性能与阻燃性能;通过微型量热仪(MCC)和拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料分析发现,盾粉替代部分活性碳酸钙后的橡胶体系热释放能力和总热释放量降低、炭渣石墨化程度提升,进一步说明了盾粉替代部分活性碳酸钙在保证盾粉/橡胶增容复合材料物理学性能的前提下也具有一定的阻燃性能。热重-红外分析表明盾粉/橡胶增容复合材料在裂解过程中产生的气体主要为碳氢化合物;自制功能复合剂的加入可以缓解钢渣界面与橡胶界面不相容的问题,优化橡胶复合材料。以上研究为制备性能更优的盾粉/橡胶增容复合材料提供数据理论支持。 展开更多
关键词 钢渣 橡胶 表面改性 固废利用
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氨基功能化壳聚糖微球对Cr(VI)的吸附性能及其机理 被引量：3
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作者 蒋达 许倩倩 +2 位作者 吴雪兰 龙红明 张秋雨 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期45-56,共12页
以壳聚糖(CS)为基材,在制备过程中用三聚磷酸钠(TPP)为固化剂,用戊二醛(GLA)交联以提高其耐酸性能,并使用二乙烯三胺(DETA)改性,制备出富含羟基和氨基的CS/DETA凝胶球用以吸附水体中的Cr(VI)。红外光谱表征结果证实了DETA的成功接枝;X... 以壳聚糖(CS)为基材,在制备过程中用三聚磷酸钠(TPP)为固化剂,用戊二醛(GLA)交联以提高其耐酸性能,并使用二乙烯三胺(DETA)改性,制备出富含羟基和氨基的CS/DETA凝胶球用以吸附水体中的Cr(VI)。红外光谱表征结果证实了DETA的成功接枝;X射线光电子能谱表征结果显示Cr(VI)被吸附到CS/DETA表面;Zeta电位表征揭示了CS/DETA的表面电负性,其在酸性条件下更易吸附Cr(VI)。通过动力学和热力学模型探究其吸附过程,结果表明,CS/DETA对Cr(VI)的吸附过程更符合拟一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,在318.15 K,pH=2时,对Cr(VI)的最大吸附量为370.92 mg/g,且该反应为自发的吸热反应。 展开更多
关键词 生物质 吸附剂 凝胶 改性 壳聚糖
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混合酸浸出转炉钢渣中各元素的试验研究 被引量：1
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作者 吴建 王家凤 +2 位作者 王逸飞 苏畅 吕宁宁 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2024年第1期34-38,共5页
为促进钢渣中有价资源的回收利用,研究了转炉钢渣中各元素在混合酸(枸橼酸+硝酸)体系中的浸出行为,考察了混合酸浓度、浸出时间、浸出温度、液固体积质量比及渣样粒径等对各有价元素浸出率的影响。结果表明:酸浓度、反应时间、液固体积... 为促进钢渣中有价资源的回收利用,研究了转炉钢渣中各元素在混合酸(枸橼酸+硝酸)体系中的浸出行为,考察了混合酸浓度、浸出时间、浸出温度、液固体积质量比及渣样粒径等对各有价元素浸出率的影响。结果表明:酸浓度、反应时间、液固体积质量比、渣样粒径对钙、镁、铁、锰、磷浸出率有较大影响,反应温度对各元素浸出率的影响不大;在钢渣粒径65μm、浸出温度298 K、浸出时间30 min、液固体积质量比300∶1、搅拌速度800 r/min条件下,用0.01 mol/L硝酸+20.8 mmol/L枸橼酸浸出钢渣,磷浸出率为88.15%,磷可得到有效浸出。 展开更多
关键词 钢渣 枸橼酸 混合酸 有价金属 浸出 回收 磷
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钢渣基低碳胶凝材料的制备及其性能研究 被引量：1
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作者 叶雁飞 申振伟 +5 位作者 李明阳 任晓健 彭健文 高天赐 马伟克 张浩 《金属矿山》 北大核心 2024年第12期307-312,共6页
为实现降碳增效目标,提高工业固废的资源化利用率,以钢渣微粉、S95矿粉、粉煤灰、脱硫石膏等工业固废为原材料制备一种新型钢渣基低碳胶凝材料,探究钢渣基低碳胶凝材料的适宜配方,依据《混凝土用复合掺合料》(JG/T 486—2015)、《水泥... 为实现降碳增效目标,提高工业固废的资源化利用率,以钢渣微粉、S95矿粉、粉煤灰、脱硫石膏等工业固废为原材料制备一种新型钢渣基低碳胶凝材料,探究钢渣基低碳胶凝材料的适宜配方,依据《混凝土用复合掺合料》(JG/T 486—2015)、《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T 17671—2021)测试胶砂试件的力学性能,采用X射线衍射(XRD)、差热分析(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法表征钢渣基低碳胶凝材料胶砂试件的组成及结构,揭示钢渣基低碳胶凝材料胶砂试件的水化机理。结果表明,普通硅酸盐水泥与钢渣基掺合料5∶5配比下,试件的力学性能均低于水泥与钢渣基掺合料7∶3配比下;在水泥与钢渣基掺合料7∶3配比下,胶砂试件活性指数均高于《混凝土用复合掺合料》(JG/T 486—2015)中一级的力学性能;钢渣基低碳胶凝材料最佳配比为水泥与600目钢渣基掺合料7∶3配比下,其胶砂试件养护28 d的抗压强度为47.47 MPa,活性指数为100.8%;胶砂试件早期由针棒状AFt提供骨架强度,后期AFt持续生成,并进一步增长增粗,填充于C—S—H中,彼此包裹,相互支撑,进而提高了钢渣基低碳胶凝材料胶砂试件的力学性能。 展开更多
关键词 钢渣微粉 水泥胶砂 胶凝活性 力学性能 低碳
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多糖水凝胶对亚甲基蓝吸附的研究进展 被引量：1
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作者 许倩倩 蒋达 +1 位作者 吴雪兰 龙红明 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期69-74,共6页
多糖水凝胶富含丰富官能团,可为亚甲基蓝(MB)染料的去除提供吸附位点,具有重要的应用价值和广阔的前景。然而,未改性的多糖水凝胶吸附能力较差,通过化学改性或物理改性后其活性基团增多、比表面积增大,对MB的吸附效果显著提高。从多糖... 多糖水凝胶富含丰富官能团,可为亚甲基蓝(MB)染料的去除提供吸附位点,具有重要的应用价值和广阔的前景。然而,未改性的多糖水凝胶吸附能力较差,通过化学改性或物理改性后其活性基团增多、比表面积增大,对MB的吸附效果显著提高。从多糖水凝胶的结构和性质出发,介绍了静电吸附、氢键和π-π相互作用3种吸附机理,总结归纳了纤维素、壳聚糖、海藻酸钠和琼脂这4种多糖水凝胶的特点,最后对多糖水凝胶吸附MB的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 废水 亚甲基蓝 多糖水凝胶 吸附
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不同条件下焦炭的高温反应行为及热态性能评价 被引量：1
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作者 王宏涛 王寅 +2 位作者 方书霖 王平 龙红明 《冶金能源》 北大核心 2024年第4期21-27,共7页
针对某钢铁企业四种捣固焦,研究了不同条件下焦炭高温气化反应行为,从不同角度评价焦炭热态性能。结果表明,在国标条件下,四种焦炭的CRI和CSR分别在21%~31%和54%~68%范围内。随着焦炭反应性的升高,气化溶损反应开始温度和激烈温度均降低... 针对某钢铁企业四种捣固焦,研究了不同条件下焦炭高温气化反应行为,从不同角度评价焦炭热态性能。结果表明,在国标条件下,四种焦炭的CRI和CSR分别在21%~31%和54%~68%范围内。随着焦炭反应性的升高,气化溶损反应开始温度和激烈温度均降低,且两者分别在887~948℃和1315~1423℃范围内。随着溶损率的增加,焦炭C和D的固定溶损率反应后强度均降低,且前者大于后者,但两者差值明显低于国标条件下的差值。高炉实际运行结果显示,在其他条件不变的情况下,使用焦炭C和D时高炉技术经济指标相差不大。采用高温下固定溶损率反应后强度和平均反应速率评价焦炭的热态性能更符合炉内情况,推荐的检测条件为温度1200~1400℃、固定溶损率为20%~30%。 展开更多
关键词 高炉炼铁 焦炭 气化反应行为 热态性能 评价
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