碳化养护制备钢渣粉3D打印材料及其性能研究 被引量：1

1

作者 钟旷楠 刘志超 王发洲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期169-176,共8页

本工作提出了一种碳化养护钢渣粉3D打印材料的制备方法。以钢渣粉为主要胶凝材料,利用少量普通硅酸盐水泥的高水化活性保证材料打印成型后的初始强度,增强打印材料的可建造性,材料体系中硅灰颗粒的“滚珠效应”改善了打印材料的可挤出性... 本工作提出了一种碳化养护钢渣粉3D打印材料的制备方法。以钢渣粉为主要胶凝材料,利用少量普通硅酸盐水泥的高水化活性保证材料打印成型后的初始强度,增强打印材料的可建造性,材料体系中硅灰颗粒的“滚珠效应”改善了打印材料的可挤出性,使用聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素钠(CMC)作为流变调节组分进一步调控打印材料的流变性能,满足材料打印性能需求。研究了拌合水固比与流变调节组分掺量对钢渣粉3D打印材料流变性能、打印性能与力学强度的影响规律,探究了碳化养护过程中钢渣粉3D打印材料成分变化与微观结构演变。结果表明,当浆料拌合水固比为0.16,PVA与CMC掺量分别为0.2%(质量分数,下同)、0.1%时,钢渣粉3D打印材料具有最佳的打印性能与力学强度,打印样品经12 h碳化养护后抗压强度为64 MPa,碳化养护过程中,大量镁方解石碳化反应产物填充基体孔隙,迅速提高打印材料基体的致密程度,是打印材料力学性能快速发展的主要机理。 展开更多

关键词 钢渣粉 3D打印 碳化 打印性能 力学强度

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基于CO_(2)驱动固结的镁渣基3D打印材料的制备与性能研究 被引量：3

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作者 黄帅 张文芹 +1 位作者 刘志超 王发洲 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第19期117-123,共7页

镁渣是一种含有大量硅酸二钙的工业固体废弃物,水化活性较差,但具有优异的碳化活性。提出一种镁渣基3D打印材料的制备方法,该方法以高碳化活性的镁渣为主要胶凝组分,加入硅灰、水、减水剂等成分制备流变可调的可打印浆体,在打印完成后... 镁渣是一种含有大量硅酸二钙的工业固体废弃物,水化活性较差,但具有优异的碳化活性。提出一种镁渣基3D打印材料的制备方法,该方法以高碳化活性的镁渣为主要胶凝组分,加入硅灰、水、减水剂等成分制备流变可调的可打印浆体,在打印完成后通过预干燥处理与CO_(2)加速养护,在短时间内即可获得具有优异力学强度的3D打印制品。研究了预干燥处理和CO_(2)养护制度对打印试块的力学性能与微观结构的影响机理。结果表明:对打印试块进行适当的预干燥处理后再碳化有利于提升其力学强度,将打印试块预干燥至0.05水固比,在0.3 MPa的CO_(2)分压下养护3 h后,其抗压强度达到48.8 MPa。微观结构致密化和方解石型CaCO_(3)的形成是打印试块在CO_(2)养护后快速获得强度的主要原因。 展开更多

关键词 镁渣 3D打印 碳化 抗压强度 流变性能

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粒度分布对磷石膏-石灰-粉煤灰胶结材物理性能的影响 被引量：8

3

作者 李相国 陈嘉懿 +3 位作者 马保国 黄赟 蹇守卫 茹晓红 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期230-234,共5页

针对磷石膏-石灰-粉煤灰体系胶结材大量利用磷石膏时,强度发展以及耐水性能的缺陷,采用机械粉磨以改善其粒度分布。探究了不同粒度分布对磷石膏-石灰-粉煤灰体系胶结材的物理性能和耐水性的影响。将磷石膏样品与生石灰以及粉煤灰按一定... 针对磷石膏-石灰-粉煤灰体系胶结材大量利用磷石膏时,强度发展以及耐水性能的缺陷,采用机械粉磨以改善其粒度分布。探究了不同粒度分布对磷石膏-石灰-粉煤灰体系胶结材的物理性能和耐水性的影响。将磷石膏样品与生石灰以及粉煤灰按一定比例混合,陈化24h再通过粉磨不同时间,达到不同的粒度分布。将不同粒度的样品外掺5%水泥,3%AC增强剂以及0.5%聚羧酸减水剂,按照标准稠度用水量加水在160mm×40mm×40mm试模中成型,在养护室中养护到规定龄期再测定试件的物理性能以及微观分析。结果表明,磷石膏掺量达到40%,通过粉磨的物理活化,该体系按照水泥砂浆砌块成型,28d抗压强度≥27.76MPa,软化系数达到86%的胶凝材料,并且无废水排除,杜绝二次污染。 展开更多

关键词 磷石膏 石灰 粉煤灰 粒度分布

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城市生活垃圾制备水泥窑用衍生燃料的性能分析 被引量：7

4

作者 胡曙光 聂帅 +3 位作者 朱明 李叶青 张江 王发洲 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期176-180,共5页

由城市生活垃圾制备了衍生燃料(RDF),并对其性能进行了分析。结果表明,该燃料着火点低、燃烧速度快、燃烬时间短,其燃烧包括4个阶段:水分蒸发释放、挥发分释放与有机物的裂解、挥发物可燃组分的快速着火燃烧和焦炭物质的燃烧。垃圾衍生... 由城市生活垃圾制备了衍生燃料(RDF),并对其性能进行了分析。结果表明,该燃料着火点低、燃烧速度快、燃烬时间短,其燃烧包括4个阶段:水分蒸发释放、挥发分释放与有机物的裂解、挥发物可燃组分的快速着火燃烧和焦炭物质的燃烧。垃圾衍生燃料主要由挥发分和灰分构成,热量主要来自于挥发分中的可燃物燃烧,热值不高。用联合质谱-热重分析了挥发分的释放特性及有害气体的产生过程。RDF燃烧后的灰分主要成分与水泥熟料矿物的化学成分一致。研究表明,可以利用水泥生产线对RDF进行工业化协同处理。 展开更多

关键词 环境工程学 城市生活垃圾 垃圾衍生燃料 挥发分 综合热分析

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直流电弧等离子体熔化玻璃配合料 被引量：4

5

作者 丁奇亮 韩建军 +1 位作者 李国强 赵修建 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期432-435,共4页

为了探究等离子体在玻璃熔制中的应用,我们采用直流电弧等离子体对玻璃配合料进行熔化,研究了不同功率下配合料的熔化情况。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热质联用(TG-MS)、X射线荧光光谱(XRF)等手段对样品的结构、断面形貌、质... 为了探究等离子体在玻璃熔制中的应用,我们采用直流电弧等离子体对玻璃配合料进行熔化,研究了不同功率下配合料的熔化情况。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热质联用(TG-MS)、X射线荧光光谱(XRF)等手段对样品的结构、断面形貌、质量变化、成分进行表征。结果表明:随着等离子体功率的增加,样品的玻璃化程度提高,质量损失增大,熔化后样品的成分变化较小。等离子体的使用可显著提高玻璃熔化过程中的热交换效率,实现了配合料的快速熔化。 展开更多

关键词 直流电弧 等离子体 玻璃配合料 熔化

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硫化时间对CuInS_2薄膜微结构的影响 被引量：1

6

作者 夏冬林 徐俊 +1 位作者 刘俊 雷盼 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期20-23,共4页

采用磁控溅射技术在镀Mo玻璃基片上沉积Cu-In金属预制膜后在N2气氛下硫化制备CuInS2薄膜。研究热处理硫化时间对CuInS2薄膜的表面形貌和晶相结构性能的影响。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)和Raman光谱等测试手段对薄膜的... 采用磁控溅射技术在镀Mo玻璃基片上沉积Cu-In金属预制膜后在N2气氛下硫化制备CuInS2薄膜。研究热处理硫化时间对CuInS2薄膜的表面形貌和晶相结构性能的影响。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)和Raman光谱等测试手段对薄膜的表面形貌和晶相结构进行表征。实验结果表明,采用磁控溅射金属预制膜经适当的时间硫化所制备的CuInS2薄膜为黄铜矿结构,随着硫化时间的增加,CuInS2薄膜的晶粒的形貌由球形结构向片状结构转化,并且硫化时间越长,所得薄膜的结晶性能越好,但过长的硫化时间会生成Cu-Au相而导致薄膜质量的劣化。 展开更多

关键词 磁控溅射 CuInS2薄膜 固态源硫化法 微观结构

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面向太阳光全光谱应用铒掺杂硫卤玻璃上转换发光特性研究

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作者 张继红 陶海征 +3 位作者 顾少轩 张高科 刘超 赵修建 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期245-248,共4页

使用熔融淬冷法制备了Er3+掺杂Ge-Ga-S-Cs Br硫卤玻璃,研究了其在1550 nm激光激发下的上转换发光特性,观察到强的波长中心位于525和545 nm绿色发光及弱的中心波长位于660 nm红色发光,也观察到了中心波长分别位于810和980 nm的红外上转... 使用熔融淬冷法制备了Er3+掺杂Ge-Ga-S-Cs Br硫卤玻璃,研究了其在1550 nm激光激发下的上转换发光特性,观察到强的波长中心位于525和545 nm绿色发光及弱的中心波长位于660 nm红色发光,也观察到了中心波长分别位于810和980 nm的红外上转换发光。基于泵探光功率关系和能级寿命测试研究了发光机理,发现中间态能级寿命的延长是上转换发光效率增强的根本原因。使用全光谱光源测试了Si太阳能效率,当使用上转换发光层时,太阳能电池平均效率从7.28%上升至7.32%。结果显示所探索的稀土掺杂硫卤玻璃有望应用于硅太阳能电池效率增强领域。 展开更多

关键词 稀土离子 硫卤玻璃 上转换发光

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复掺纳米TiO2吸波剂和吸波功能集料的电磁吸波混凝土 被引量：8

8

作者 何柳 平兵 +1 位作者 吕林女 何永佳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1173-1177,1182,共6页

利用纳米TiO_2掺合料、TiO_2功能集料双组分复掺的方法制备得到电磁吸波混凝土。研究了纳米TiO_2掺量、匹配层以及试样厚度对混凝土电磁吸波性能的影响,结果表明,TiO_2掺量为3%、10mm吸波混凝土加10mm匹配层的结构,其吸波性能最佳。分... 利用纳米TiO_2掺合料、TiO_2功能集料双组分复掺的方法制备得到电磁吸波混凝土。研究了纳米TiO_2掺量、匹配层以及试样厚度对混凝土电磁吸波性能的影响,结果表明,TiO_2掺量为3%、10mm吸波混凝土加10mm匹配层的结构,其吸波性能最佳。分析认为纳米TiO_2掺量、匹配层的变化影响了混凝土与自由空间的波阻抗匹配,进而影响了电磁吸波性能。制备的电磁吸波混凝土具有良好的物理、力学性能,28d抗压强度超过40 MPa,可直接用作结构材料。 展开更多

关键词 纳米TIO2 功能集料 电磁吸波 混凝土

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B_2O_3对氟化物乳浊玻璃微结构和性能的影响 被引量：5

9

作者 牟宗美 韩建军 郭胜军 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期76-79,118,共5页

以钠钙硅系统玻璃为基体,以氟硅酸钠作为乳浊剂,利用传统熔融法制备乳浊玻璃。采用SEM、XRD和透过率测试分别对其微结构、析晶及乳浊性能进行表征,分析讨论了B2O3对乳浊玻璃微结构和性能的影响。研究结果表明:添加适量的B2O3可有效控制... 以钠钙硅系统玻璃为基体,以氟硅酸钠作为乳浊剂,利用传统熔融法制备乳浊玻璃。采用SEM、XRD和透过率测试分别对其微结构、析晶及乳浊性能进行表征,分析讨论了B2O3对乳浊玻璃微结构和性能的影响。研究结果表明:添加适量的B2O3可有效控制玻璃的析晶尺寸和析晶密度,有利于制备出微结构均匀、乳浊程度可控的乳浊玻璃,其主晶相为CaF2。B2O3的引入可降低玻璃的析晶倾向,且随着B2O3引入量的增加乳浊玻璃的晶粒密度、尺寸相应减小,乳浊程度下降。 展开更多

关键词 乳浊玻璃 氧化硼 析晶

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碱金属氧化物引入量对MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃结构及其化学增强效果的影响 被引量：6

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作者 元田委 袁坚 +2 位作者 郑伟宏 彭志钢 杜晓欧 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第5期1522-1526,1555,共6页

采用K2O、Li2O取代玻璃中的Na2O,通过“熔融-整体析晶”法制备了MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃,并于450℃的KNO3熔盐中强化6h。运用DSC、XRD、表面应力测试仪、显微硬度仪等测试方法和仪器,研究碱金属氧化物引入量对微晶玻璃微观结构和离... 采用K2O、Li2O取代玻璃中的Na2O,通过“熔融-整体析晶”法制备了MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃,并于450℃的KNO3熔盐中强化6h。运用DSC、XRD、表面应力测试仪、显微硬度仪等测试方法和仪器,研究碱金属氧化物引入量对微晶玻璃微观结构和离子交换工艺的影响。研究结果表明:750℃晶化处理之后,含4wt%K2O的微晶玻璃样品与不含K2O样品相比,离子交换后表面应力深度由19.78μm提高至42.21μm,但表面应力却由786.34MPa降低至580.57MPa,玻璃硬度由762.10Hv降至694.12Hv;含有1wt%K2O及1wt%Li2O的微晶玻璃样品,离子交换后应力深度为19.56μm,应力大小为779.71MPa,与不含K2O样品相近,但硬度较低,为745.80Hv。 展开更多

关键词 微晶玻璃 离子交换 碱金属氧化物 硬度

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Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃的光学性质及研究进展 被引量：1

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作者 夏梦玲 刘超 +1 位作者 赵修建 韩建军 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期541-549,共9页

由于量子限域效应,尺寸可调的Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃在光学滤波片、非线性光学器件上的应用已经被广泛研究。玻璃中量子点的光学性质主要由量子点的尺寸、表面状态和周围基质环境决定,通过提高Se/Cd比可以有效地对量子点的表面缺陷进行... 由于量子限域效应,尺寸可调的Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃在光学滤波片、非线性光学器件上的应用已经被广泛研究。玻璃中量子点的光学性质主要由量子点的尺寸、表面状态和周围基质环境决定,通过提高Se/Cd比可以有效地对量子点的表面缺陷进行钝化,实现CdSe量子点的本征发光;进一步调整热处理制度可以促进Zn离子扩散进入CdSe量子点表面,形成CdSe/Cd_(1-x)Zn_xSe核壳结构,使得缺陷发光几乎完全猝灭,从而提高量子点的荧光量子效率;在玻璃中原位合成的CdS/ZnS核壳结构量子点的荧光量子效率可达到53%。随着基础研究中玻璃中Ⅱ-Ⅵ族量子点荧光效率的不断提高,发光二极管(LED)等小型发光器件的制造成为可能。为了满足实际需要,建立核壳结构中量子点表面钝化机理模型,进一步优化量子点荧光效率是下一步需要解决的问题。 展开更多

关键词 Ⅱ-Ⅵ族量子点掺杂玻璃 荧光调控 核壳结构量子点 量子效率 发光二极管( LED) light EMITTING DIODE (LED)

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氧氟微晶玻璃中稀土离子分布对红外发光性能的影响研究

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作者 赵志永 张继红 +2 位作者 韩建军 刘超 赵修建 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2017年第4期298-303,共6页

探索氧氟微晶玻璃中氟化物纳米晶内稀土离子的分布状态及调控方法,对实现稀土离子的高效红外辐射发光具有重要意义。实验制备了含PbF_2:Er^(3+)纳米晶的微晶玻璃,采用X射线衍射、高分辨透射电镜以及电子能量损失谱等方法证明,微晶玻璃... 探索氧氟微晶玻璃中氟化物纳米晶内稀土离子的分布状态及调控方法,对实现稀土离子的高效红外辐射发光具有重要意义。实验制备了含PbF_2:Er^(3+)纳米晶的微晶玻璃,采用X射线衍射、高分辨透射电镜以及电子能量损失谱等方法证明,微晶玻璃中大部分稀土离子富集到PbF_2纳米晶体中,并且氟化物纳米晶中稀土离子分布不均匀,存在富集相。在此基础上,采用共掺光学惰性Y^(3+)的方法调控氧氟微晶玻璃氟化物纳米晶中活性稀土离子的分布状态,发光性能测试显示氟化物纳米晶中活性稀土离子的富集与团簇被有效抑制,Er^(3+)离子在2.73μm波段、Tm^(3+)离子在1.47μm波段、Ho^(3+)离子在1.2μm波段的发光显著增强。 展开更多

关键词 稀土离子 微晶玻璃 电子能量损失谱 氟化物纳米晶 分布调控 红外发光

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大孔径无裂纹多孔玻璃基片的制备

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作者 毛雨 韩建军 +2 位作者 赵修建 任媛媛 周竹君 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期80-83,共4页

以7.4Na2O-29.4B2O3-63.2SiO2-1TiO2(wt%)为玻璃组成,通过热处理、酸溶液浸析的方法制备了平均孔径为91.4 nm、比表面积为13.786 m2/g、孔容为0.3150 cm3/g的无裂纹多孔玻璃基片(20×20×1.5mm),采用压汞仪等测试分析了酸浸析... 以7.4Na2O-29.4B2O3-63.2SiO2-1TiO2(wt%)为玻璃组成,通过热处理、酸溶液浸析的方法制备了平均孔径为91.4 nm、比表面积为13.786 m2/g、孔容为0.3150 cm3/g的无裂纹多孔玻璃基片(20×20×1.5mm),采用压汞仪等测试分析了酸浸析浓度、酸浸析时间及酸浸析缓冲剂对多孔玻璃孔结构和基片碎裂的影响,并利用场发射扫描电镜观察多孔玻璃的显微结构,发现以0.5 M HCl/24h及饱和Na2B4O7为酸浸析缓冲剂,可有效防止多孔玻璃碎裂,提高成品率,可为大孔径的片状多孔玻璃的发展和应用起到推动作用。 展开更多

关键词 多孔玻璃 钠硼硅体系 多孔玻璃基片

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