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固体氧化物燃料电池电解质材料La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)的制备与性能研究
1
作者 杨春利 晁泽莹 +1 位作者 刘璐 余文瑞 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2084-2090,共7页
采用溶胶-凝胶法制备了质子导体固体氧化物燃料电池电解质材料La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)。Sr^(2+)掺杂后材料仍为萤石结构,且掺杂提高了材料的氧空位含量。Sr^(2+)掺杂有效降低孔隙率,提高La_(2)Ce_(2)O_(7)质子导体陶瓷样品的... 采用溶胶-凝胶法制备了质子导体固体氧化物燃料电池电解质材料La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)。Sr^(2+)掺杂后材料仍为萤石结构,且掺杂提高了材料的氧空位含量。Sr^(2+)掺杂有效降低孔隙率,提高La_(2)Ce_(2)O_(7)质子导体陶瓷样品的致密性。在湿润氢气气氛中,700℃时,La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)的电导率可达到1.2×10^(-2)S·cm^(-1)。制备了不同阴极的燃料电池,与La_(1.95)Sr_(0.05)Ce_(2)O_(7-δ)-La_(0.9)Sr_(0.1)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)相比,Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ)作为阴极时,各部分电阻整体降低,性能得到了提升,其单电池的峰值功率密度在700℃时可达到207 mW·cm^(-2),开路电压为0.813 V。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 质子导体 电解质 锶掺杂
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生物质衍生多孔碳基吸波材料的研究进展
2
作者 武志红 许怡凡 +4 位作者 李鹏 齐珺 常吉进 牛丹 任安文 《材料导报》 北大核心 2025年第20期40-47,共8页
随着电子设备在通信、军事、医疗、交通运输等行业的广泛应用,电磁辐射污染问题日益加剧,对高效微波吸收材料的需求越来越多。生物质多孔碳基材料结合了吸波和多孔结构的优点,以其超低密度、高比表面积和强介电损耗特性,在微波吸收领域... 随着电子设备在通信、军事、医疗、交通运输等行业的广泛应用,电磁辐射污染问题日益加剧,对高效微波吸收材料的需求越来越多。生物质多孔碳基材料结合了吸波和多孔结构的优点,以其超低密度、高比表面积和强介电损耗特性,在微波吸收领域取得了很大的进展。本文阐述了生物质衍生碳材料的特点,系统讨论了多孔结构对材料微波吸收性能的影响,并总结了用于吸波领域的不同生物质材料来源以及不同衰减机制的生物质碳基复合材料,为设计优化多种结构的吸波材料,实现吸波性能的提高提供参考,最后展望了生物质衍生碳基吸波材料的应用前景。 展开更多
关键词 生物质多孔碳 电磁波吸收 多孔结构 复合材料
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循环流化床固硫灰-矿粉复合胶凝材料的性能、水化产物及其应用
3
作者 闵锐 刘馨怡 +3 位作者 杨甜甜 王思莹 刘文欢 李辉 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1813-1823,共11页
循环流化床固硫灰(CFBFA)造成的资源浪费和环境污染问题日益严重,对其资源化利用迫在眉睫。本文采用电石渣(CS)和脱硫石膏(DG)协同激发CFBFA和矿粉(GBFS),制备低碳胶凝材料并应用于路面混凝土。研究表明,随着CFBFA掺量的增加,CFBFA-GBF... 循环流化床固硫灰(CFBFA)造成的资源浪费和环境污染问题日益严重,对其资源化利用迫在眉睫。本文采用电石渣(CS)和脱硫石膏(DG)协同激发CFBFA和矿粉(GBFS),制备低碳胶凝材料并应用于路面混凝土。研究表明,随着CFBFA掺量的增加,CFBFA-GBFS复合胶凝材料3、7 d力学强度呈逐渐降低的趋势,28 d力学强度呈先增大后减小的趋势。当CFBFA掺量为40%(质量分数,下同)时,CFBFA-GBFS复合胶凝材料28 d抗折强度、抗压强度最高,分别为7.4和32.8 MPa。当CFBFA掺量由30%提高到70%时,CFBFA-GBFS复合胶凝材料的初凝时间由447 min延长到753 min,终凝时间由549 min延长到802 min。试件28 d干缩率在CFBFA掺量为50%时最大,为0.031%。CFBFA-GBFS复合胶凝材料的水化产物主要有水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)。C-A-S-H凝胶和针棒状AFt在空间交错生长,细化材料内部孔隙,有利于强度的提高。采用CFBFA掺量为30%的胶凝材料制备路面混凝土,路面混凝土的28 d弯拉强度和抗压强度分别可达到4.8和43.0 MPa,达到了中级荷载路面混凝土的标准。 展开更多
关键词 循环流化床固硫灰 力学性能 水化特性 路面混凝土 协同激发
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低碳铝碳耐火材料抗热震性能研究进展
4
作者 骆吉源 丁冬海 +2 位作者 金胜利 肖国庆 杨守磊 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期343-355,I0004,共14页
洁净钢生产及冶金绿色化发展推动含碳耐火材料向低碳化转型,石墨含量降低导致的抗热震性能恶化已成为其亟待解决的关键问题。本文论述了耐火材料抗热震理论和抗热震性能测试方法的研究进展,同时依据强韧相组成及特性分类,对近年来低碳... 洁净钢生产及冶金绿色化发展推动含碳耐火材料向低碳化转型,石墨含量降低导致的抗热震性能恶化已成为其亟待解决的关键问题。本文论述了耐火材料抗热震理论和抗热震性能测试方法的研究进展,同时依据强韧相组成及特性分类,对近年来低碳铝碳耐火材料抗热震性能提升的相关研究进行了综述与评估。基于偏离线弹性的断裂力学理论以及应变能-断裂表面能关系,并结合楔形劈裂测试方法,可以定性描述或定量评估耐火材料的抗热震性能。缓解应力集中以降低弹性应变能储存或提高断裂能以增加弹性应变能消耗路径均能有效改善低碳耐火材料的抗热震性能。通过外部添加或原位生成低维纳米碳、低维陶瓷相、复合相等增强增韧相,发挥“桥连”“拔出”“裂纹偏转”“应力释放”等作用能显著改善低碳铝碳耐火材料的抗热震性能。引入h-BN或Max相等抗氧化、抗热震性能优异的类石墨相替代石墨也可制备具有高抗热震性的低碳铝碳耐火材料。 展开更多
关键词 低碳铝碳耐火材料 断裂力学 抗热震性能 强韧相 强化机理
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3D打印建筑底层荷载的研究进展
5
作者 张大旺 杨欢 李辉 《材料导报》 北大核心 2025年第16期86-97,共12页
3D打印混凝土技术作为建筑施工的一项新工艺,具有无模板,建造效率高的特点,与传统混凝土不同,由于逐层堆积的建造方式,底层混凝土已成为3D打印建筑的主要受力部位,因此提高底层结构的承载力也成为了提高3D打印建筑可建造性和结构稳定性... 3D打印混凝土技术作为建筑施工的一项新工艺,具有无模板,建造效率高的特点,与传统混凝土不同,由于逐层堆积的建造方式,底层混凝土已成为3D打印建筑的主要受力部位,因此提高底层结构的承载力也成为了提高3D打印建筑可建造性和结构稳定性的重点研究方向之一。本文对比了传统的施工工艺与3D打印混凝土技术的不同;概括了底层混凝土因上层混凝土重力而产生的正应力、剪切应力以及描述两者关系的受力模型;并分析了底层混凝土因受力的非均质化而产生的变形,所导致的打印结构失效;并提出了三种优化底层荷载的方法:调整混凝土的凝结时间进行打印、提高混凝土的静态屈服应力和选择合理的打印工艺参数。 展开更多
关键词 3D打印混凝土技术 底层荷载 受力模型 变形 结构失效
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建筑用石蜡类相变储能材料的改性研究进展 被引量：17
6
作者 史琛 王平 杨柳 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期607-616,共10页
随着人们对热舒适需求的日益增加,建筑能耗也随之增大,目前已经成为世界上最大的耗能产业。针对热能储存系统的研究对促进更有效、更环保的能源利用具有重要意义。石蜡类相变储能材料因具有优良的热物理性能而成为建筑节能方面的研究热... 随着人们对热舒适需求的日益增加,建筑能耗也随之增大,目前已经成为世界上最大的耗能产业。针对热能储存系统的研究对促进更有效、更环保的能源利用具有重要意义。石蜡类相变储能材料因具有优良的热物理性能而成为建筑节能方面的研究热点,如蓄热密度高、熔点范围宽、经济适用性好等,但仍存在固-液相变时易发生渗漏及导热性能差等问题。近年来,研究人员致力于开发性能稳定、相变潜热高和导热性能优异的复合相变材料,以使其在建筑领域具有更广阔的发展前景。通过将石蜡与不同高导热材料复合,可以大大提高该复合相变材料的导热性能,且不会发生泄漏。基于目前的研究进展,首先介绍了石蜡类相变储能材料的基础热物理性能,并根据石蜡的化学结构介绍了含不同碳原子数的石蜡的相变温度及相变过程。针对其渗漏的问题,讨论了宏观封装、微胶囊封装和多孔材料吸附3种改进方式;针对其导热性能差的问题,讨论了添加高导热材料、使用不同种类无机化合物包裹以及浸入多孔高导热材料中3种强化传热的方式。最后,对石蜡类相变储能材料在建筑领域的发展前景进行了展望,以期研发出吸附效果及导热增强效果更好的高导热吸附材料,使得石蜡复合相变材料具有更好的使用性能。 展开更多
关键词 石蜡 相变储能材料 导热性能 封装 建筑应用
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金属多孔材料在建筑领域的应用展望 被引量：6
7
作者 魏剑 桑国臣 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第22期59-63,共5页
详细介绍了金属多孔材料的微观结构特征与性能特点,并对其在节能门窗、建筑防火板材、钢结构和建筑节能领域的应用进行了分析和展望。
关键词 金属多孔材料 建筑节能 防火板材 钢结构
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铅冶炼渣基生态胶凝材料的研发及重金属固化 被引量：3
8
作者 刘文欢 胡静 +4 位作者 赵忠忠 杜任豪 万永峰 雷繁 李辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期139-146,共8页
铅冶炼渣(LSS)是一种含有重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb)的危险废物,其不当处置会对生态系统造成不可挽回的危害。本工作采用化灰渣(LAS)、水氯镁石(BF)、矿粉(SP)及适量水泥(CM)协同激发铅冶炼渣制备生态胶凝材料。通过正交试验得到... 铅冶炼渣(LSS)是一种含有重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb)的危险废物,其不当处置会对生态系统造成不可挽回的危害。本工作采用化灰渣(LAS)、水氯镁石(BF)、矿粉(SP)及适量水泥(CM)协同激发铅冶炼渣制备生态胶凝材料。通过正交试验得到胶凝材料的最优配比,阐述了不同因素对生态胶凝材料抗压强度的影响;采用XRD、SEM、FTIR、硫酸和硝酸法等方法分析了胶凝材料水化产物的特性及重金属浸出规律。研究结果表明:当铅冶炼渣和水泥的质量比为3∶1,化灰渣、水氯镁石、矿粉的外掺量分别为铅冶炼渣和水泥质量总量的20%、10%、10%时,制备出的生态胶凝材料抗压强度最优,28 d抗压强度达到40.9 MPa,且矿粉掺量为影响其抗压强度的第一要素。微观分析表明,胶凝材料的水化产物主要为弗里德尔盐、方解石、C-S-H和C-A-S-H,它们相互连接形成致密的空间网络结构,这不但有助于提高胶凝材料的力学性能,还能实现对重金属元素的物理固封和离子交换吸附固化。胶凝材料对主要重金属的胶结固化率大于83%,重金属浸出液浓度符合生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)的要求。 展开更多
关键词 铅冶炼渣 生态胶凝材料 抗压强度 水化产物 重金属 浸出液浓度
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莫来石-刚玉-镁铝尖晶石复相材料的抗碱侵蚀性能研究 被引量：4
9
作者 高云琴 郭凯歌 +3 位作者 马爱琼 牛兴荣 杨光 张旭东 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第4期334-340,共7页
为了提高莫来石-刚玉质匣钵的抗碱侵蚀性能,以煤矸石、工业氧化铝和工业氧化镁为原料,采用二步煅烧法制备了莫来石-刚玉-镁铝尖晶石复相材料,研究了工业氧化镁加入量(加入质量分数分别为1%、2%、3%、4%和5%)对试样物相组成、显微结构及... 为了提高莫来石-刚玉质匣钵的抗碱侵蚀性能,以煤矸石、工业氧化铝和工业氧化镁为原料,采用二步煅烧法制备了莫来石-刚玉-镁铝尖晶石复相材料,研究了工业氧化镁加入量(加入质量分数分别为1%、2%、3%、4%和5%)对试样物相组成、显微结构及物理性能的影响,并探究了试样抗钠离子电池正极材料的侵蚀机制。结果表明:1)氧化镁可促进莫来石晶体生长和试样烧结致密化,且由于莫来石晶体直接结合及微晶镁铝尖晶石颗粒增韧,所有试样均具有高的常温耐压强度,≥248 MPa;2)以不同形态分布于试样中的镁铝尖晶石可形成物理屏障,阻止Na^(+)渗透,阻隔其与莫来石和刚玉反应,提高试样的抗碱侵蚀性能;3)综合试样的物理性能和抗碱侵蚀性能,工业氧化镁的最佳加入量为4%(w)。 展开更多
关键词 莫来石-刚玉-镁铝尖晶石 物相组成 显微结构 抗碱侵蚀性能
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钢渣粉低液固比固碳工艺及固碳钢渣粉对水泥基材料性能的影响 被引量：3
10
作者 伍勇华 匡玉峰 +2 位作者 易昂 何娟 原毅冰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期155-162,共8页
矿物固碳进行CO_(2)捕集是减少温室效应的重要途径,钢铁生产企业利用钢渣与带有余热和CO_(2)的废气反应可以达到协同处置的效果。本工作研究了低液固比(润湿状态)条件下钢渣固碳的最佳工艺,确定出最佳固碳反应参数为反应温度100℃、液固... 矿物固碳进行CO_(2)捕集是减少温室效应的重要途径,钢铁生产企业利用钢渣与带有余热和CO_(2)的废气反应可以达到协同处置的效果。本工作研究了低液固比(润湿状态)条件下钢渣固碳的最佳工艺,确定出最佳固碳反应参数为反应温度100℃、液固比9%、反应时间60 min、CO_(2)压力0.4 MPa。该工艺条件下,钢渣粉固碳率可达119.1 g CO_(2)/kg,固碳产物主要为方解石型碳酸钙。在此基础上,研究了掺入固碳钢渣粉对水泥净浆体积安定性、标准稠度需水量、凝结时间、胶砂强度和水化热的影响。结果表明:钢渣粉固碳后,体积安定性明显改善;固碳钢渣粉对水泥净浆标准稠度需水量无不利影响;与未固碳钢渣相比,固碳钢渣对水泥凝结硬化的延缓作用有所减弱,且随固碳率增大减弱效果增强;固碳钢渣粉在低掺量(10%)时,能提高水泥胶砂的3 d、7 d和28 d抗压强度,但掺量过高(>30%)时,会显著降低水泥胶砂的3 d、7 d和28 d抗压强度。XRD测试表明CaCO_(3)能够水化生成单碳型水化碳铝酸钙(C_(3)A·CaCO_(3)·11H_(2)O)和半碳型水化碳铝酸钙(C_(3)A·0.5CaCO_(3)·0.5Ca(OH)_(2)·11.5H_(2)O)。低液固比固碳有助于钢铁企业实现碳中和,也可以改善钢渣体积安定性,使钢渣粉得到更有效的利用。 展开更多
关键词 钢渣 矿物固碳 固碳率 体积安定性 水化碳铝酸钙
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原位合成LDHs@地聚物复合材料的矿物组成及除磷效果 被引量：1
11
作者 宋学锋 王楠 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期107-112,共6页
以高铝粉煤灰、粒化高炉矿渣为前驱体,以氢氧化钠-碳酸钠、氢氧化钙-二水硫酸钙为混合激发剂,原位合成了两种富含层状双金属氢氧化物(LDHs)的粉煤灰-矿渣地聚物复合材料(LDHs@地聚物)。采用XRD、SEM-EDS微观测试手段,分析了LDHs@地聚物... 以高铝粉煤灰、粒化高炉矿渣为前驱体,以氢氧化钠-碳酸钠、氢氧化钙-二水硫酸钙为混合激发剂,原位合成了两种富含层状双金属氢氧化物(LDHs)的粉煤灰-矿渣地聚物复合材料(LDHs@地聚物)。采用XRD、SEM-EDS微观测试手段,分析了LDHs@地聚物的主要矿物组成;以LDHs@地聚物复合材料为吸附剂,采用静态吸附试验考察了其除磷效果。研究结果表明:以氢氧化钠-碳酸钠为激发剂、活性氧化镁为调节材料,原位合成了CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料;以氢氧化钙-二水硫酸钙为激发剂,原位合成了SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料。在H_2PO_4~-初始浓度为100 mg·L^(-1)、固液比为1∶100的吸附条件下,掺8%的活性MgO制备的CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料经热处理后对H_(2)PO_(4)^(-)的吸附容量、去除率分别为9.51 mg·g^(-1)和95.1%;以质量比1∶1的氢氧化钙-二水硫酸钙为激发剂制备的SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料对H_2PO_(4)^(-)的吸附容量、去除率分别为9.99 mg·g^(-1)和99.9%;相同条件下,SO_(4)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料比CO_(3)^(2-)-LDHs@地聚物复合材料具有更优异的除磷效果。 展开更多
关键词 地质聚合物 活性氧化镁 层状双金属氢氧化物 水滑石 磷吸附
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建筑垃圾复合粉体材料对小型混凝土构件收缩性能和微观结构的影响 被引量：5
12
作者 薛翠真 申爱琴 +2 位作者 万晨光 郭寅川 李辉 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期363-368,共6页
针对我国建筑垃圾堆积如山,再生利用率较低的现状,将建筑垃圾磨细砖粉与矿粉、粉煤灰和激发剂复合形成建筑垃圾复合粉体材料(以下简称CWCPM),从宏观和微观两方面研究了CWCPM对小型混凝土强度和收缩性能的影响。结果表明:掺CWCPM的混凝... 针对我国建筑垃圾堆积如山,再生利用率较低的现状,将建筑垃圾磨细砖粉与矿粉、粉煤灰和激发剂复合形成建筑垃圾复合粉体材料(以下简称CWCPM),从宏观和微观两方面研究了CWCPM对小型混凝土强度和收缩性能的影响。结果表明:掺CWCPM的混凝土具有较好的强度效应和收缩性能;当替代量小于30%时,混凝土早期强度有小幅度降低,而后期强度高于基准试样;60 d龄期时,CWCPM的掺入提高了混凝土的收缩性能,随其掺量的增加收缩系数先减小后增大。DSC-TG、压汞试验结果表明:孔隙率并不是影响混凝土性能的决定性因素,混凝土各项性能与其内部孔径分布有密不可分的关系;CWCPM良好的填充效应和火山灰效应改善了水泥水化产物组成和内部孔结构,提高了混凝土密实度。 展开更多
关键词 粉体材料 预制构件 强度 干燥收缩 微观机理分析
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Ti_(3)SiC_(2)基复合材料的研究进展
13
作者 贾换 冯需 袁蝴蝶 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第4期362-368,共7页
Ti_(3)SiC_(2)作为一种新型金属陶瓷材料,集金属和陶瓷特性于一身,如具有高热导率、高熔点、高屈服强度、良好的热稳定性、高弹性模量、优异的抗热震性等。但纯Ti_(3)SiC_(2)材料在高于1100℃时抗氧化性较差,同时由于高温塑性变形导致... Ti_(3)SiC_(2)作为一种新型金属陶瓷材料,集金属和陶瓷特性于一身,如具有高热导率、高熔点、高屈服强度、良好的热稳定性、高弹性模量、优异的抗热震性等。但纯Ti_(3)SiC_(2)材料在高于1100℃时抗氧化性较差,同时由于高温塑性变形导致其在高温下的强度降低,其使用范围受到限制。目前,一般通过引入增强相来制备综合性能优异的Ti_(3)SiC_(2)基复合材料。重点综述了近年来Ti_(3)SiC_(2)基复合材料的研究现状,分析了常见的几种Ti_(3)SiC_(2)基复合材料的制备方法、增强相及复合材料的各项性能,并提出了进一步的发展方向。 展开更多
关键词 Ti_(3)SiC_(2) 增强相 放电等离子烧结 热压烧结 力学性能
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建筑3D打印用胶凝材料及其相关性能研究进展 被引量：11
14
作者 徐卓越 李辉 +3 位作者 张大旺 孙雪梅 赵柯飞 王悦莹 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第12期93-106,共14页
3D打印是一种基于数学模型利用机械设备增材制造的快速成型技术。近年来,3D打印在建筑行业得到快速发展。相对于传统成型工艺,建筑3D打印技术具有无需模板支撑、施工方便、设计自由度高等优点,因此受到了全世界研究人员和学者的广泛关... 3D打印是一种基于数学模型利用机械设备增材制造的快速成型技术。近年来,3D打印在建筑行业得到快速发展。相对于传统成型工艺,建筑3D打印技术具有无需模板支撑、施工方便、设计自由度高等优点,因此受到了全世界研究人员和学者的广泛关注。当前,普通硅酸盐水泥、快硬早强型特种水泥、复合型普通水泥、碱激发胶凝材料及石膏基胶凝材料等五大类胶凝材料在3D打印中已得到了一定的应用,但仍然存在不少问题。例如,一方面,与传统泵送混凝土不同,3D打印混凝土需要较快的凝结时间和强度发展速率来满足层间结构的压力,而普通硅酸盐水泥长达45 min的初凝时间和不迟于360 min的终凝时间无法满足打印构件层间作用力快速增长的要求;另一方面,水泥基3D打印胶凝材料的构件层间抵抗弯矩、剪力的能力不足。碱激发胶凝材料应用于3D打印主要存在凝结时间难以调控、体积收缩率大、容易产生开裂等问题。而石膏基胶凝材料存在耐水性差等问题。因此,对3D打印胶凝材料的开发与调控仍是很长一段时间内3D打印建筑研究的重点之一。与此同时,3D打印技术在建筑行业应用的缺点也很突出:3D打印过程中无模板支撑,以逐层叠加的方式成型,一方面,无法直接添加钢筋,从而导致抗弯强度较低,另一方面,打印过程中造成的层间弱面和引入的空隙在一定程度上成为打印结构潜在的缺陷,造成构件的非均质性,削弱了结构的整体承载能力和长期耐久性能等,从而阻碍其广泛应用。这也意味着其成型工艺对新拌混凝土的性能及在3D打印中的特性提出了更高的挑战。本文归纳了建筑3D打印用胶凝材料及其相关性能研究进展,分别对普通硅酸盐水泥、快硬早强型特种水泥、复合型普通水泥、碱激发胶凝材料及石膏基胶凝材料等五大类胶凝材料在建筑3D打印中的应用研究以及3D打印浆体的凝结时间与开放时间、流动性、挤出性、可建造性、粘结强度、各向异性强度及耐久性进行介绍,并总结了3D打印胶凝材料结构或构件的应用,分析了目前建筑3D打印面临的问题并展望其前景,以期为3D打印技术在建筑行业的应用及推动其进步提供参考。 展开更多
关键词 建筑3D打印 胶凝材料 打印性能 物理性能
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含碳耐火材料低碳化及性能强化研究进展 被引量：3
15
作者 丁宇东 种小川 +1 位作者 丁冬海 肖国庆 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第6期543-547,552,共6页
在洁净钢冶炼过程中,传统含碳耐火材料因较高的碳含量高温下易氧化剥落使得钢水碳含量增多,使用能耗增大。为同时满足冶炼工艺需求和服役性能要求,发展抗热震性良好的低碳耐火材料具有重要意义。因此,从含碳耐火材料的发展现状出发,介... 在洁净钢冶炼过程中,传统含碳耐火材料因较高的碳含量高温下易氧化剥落使得钢水碳含量增多,使用能耗增大。为同时满足冶炼工艺需求和服役性能要求,发展抗热震性良好的低碳耐火材料具有重要意义。因此,从含碳耐火材料的发展现状出发,介绍了含碳耐火材料低碳化及性能强化的协同调控方法,包括碳源的优化、添加剂的使用以及复合粉体的引入。最后对低碳耐火材料存在的问题以及发展趋势进行探讨。 展开更多
关键词 低碳耐火材料 复合粉体 添加剂 碳源
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不同形态回收碳纤维水泥基材料的力学与导电性能 被引量：1
16
作者 王艳 高腾翔 +2 位作者 张少辉 李文俊 牛荻涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期274-282,共9页
将碳纤维生命周期内产生的预浸料、织物及复合材料废弃物通过切割与粉碎制备短切回收碳纤维(CRCF)、回收碳纤维球(RCFS)及回收碳纤维粉(RCFP),研究不同形态回收碳纤维对水泥基材料力学与导电性能的影响机理和规律。结果表明,CRCF阻裂作... 将碳纤维生命周期内产生的预浸料、织物及复合材料废弃物通过切割与粉碎制备短切回收碳纤维(CRCF)、回收碳纤维球(RCFS)及回收碳纤维粉(RCFP),研究不同形态回收碳纤维对水泥基材料力学与导电性能的影响机理和规律。结果表明,CRCF阻裂作用与RCFP填充孔隙作用使水泥基材料抗压强度和抗折强度显著提升,但RCFS的团聚导致其提升效果不显著。CRCF在水泥基材料内部搭接形成导电通路,电阻率随CRCF掺量的增加而降低,下降幅度超过90%,且渗滤阈值的掺量随CRCF长度的增大而显著降低。RCFS掺入基体后以孤立的球状形态分散在基体中,RCFP表面残留的树脂会阻碍导电通路的形成,这两种形态的回收碳纤维水泥基材料的电阻率降低幅度均小于10.7%。将CRCF水泥基材料中的电阻分为纤维通路电阻、纤维接触电阻和隧道传输电阻,建立了导电模型,模型误差为9.24%~40.1%。 展开更多
关键词 回收碳纤维形态 机械回收 水泥基复合材料 力学性能 导电性
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水泥回转窑过渡带用尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料的制备
17
作者 左斌 尹洪峰 +3 位作者 刘云 辛亚楼 刘宇驰 袁蝴蝶 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期68-72,共5页
水泥回转窑过渡带由于难以结窑皮和所用耐火材料热导率较高,使得窑体表面温度高,散热损失大。本工作以菱镁矿、白云石和煅烧氧化铝为原料合成了尖晶石-铝酸钙复相轻量骨料,以此为颗粒,以烧结镁砂细粉为基质制备出尖晶石-方镁石-铝酸钙... 水泥回转窑过渡带由于难以结窑皮和所用耐火材料热导率较高,使得窑体表面温度高,散热损失大。本工作以菱镁矿、白云石和煅烧氧化铝为原料合成了尖晶石-铝酸钙复相轻量骨料,以此为颗粒,以烧结镁砂细粉为基质制备出尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究了合成原料物相组成对耐火材料常温物理性能、荷重软化温度和抗水泥物料侵蚀性能的影响,结果表明:利用菱镁矿、白云石和煅烧氧化铝为原料在1650℃保温4 h可以合成吸水率较低的尖晶石-铝酸钙复相轻量耐火原料。以合成尖晶石-铝酸钙复相材料为骨料可以制备出常温耐压强度较高的尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料,其高强度得益于合成骨料与方镁石基质的良好结合。尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料具有较好的抗水泥物料侵蚀性能,可用于水泥回转窑过渡带。 展开更多
关键词 尖晶石-铝酸钙轻量骨料 尖晶石-方镁石-铝酸钙 水泥回转窑 抗侵蚀 显微结构
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氧化石墨烯添加量对MoSe_(2)复合rGO电极材料电化学性能的影响
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作者 郑栋浩 贺格平 +4 位作者 弥元梅 皇甫慧君 张慧敏 李彦霞 袁蝴蝶 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期12-19,共8页
开发高性能超级电容器电极材料在促进可再生能源的有效利用上起着重要作用,本工作采用简单一步水热法合成超级电容器用MoSe_(2)-还原氧化石墨烯(rGO)复合电极材料(MoSe_(2)-rGO)。研究表明,氧化石墨烯(GO)添加量影响着复合材料的电化学... 开发高性能超级电容器电极材料在促进可再生能源的有效利用上起着重要作用,本工作采用简单一步水热法合成超级电容器用MoSe_(2)-还原氧化石墨烯(rGO)复合电极材料(MoSe_(2)-rGO)。研究表明,氧化石墨烯(GO)添加量影响着复合材料的电化学性能,随着GO添加量增加,复合材料比电容呈现先增大后减小的趋势,GO添加量为30 mg的复合材料MoSe_(2)-rGO-30在1 A·g^(-1)条件下具有最佳比电容(558.2 F·g^(-1)),在功率密度为990 W·kg^(-1)时能量密度高达84.4 Wh·kg^(-1)。反应动力学揭示出扩散电容主导MoSe_(2)-rGO的电化学储能过程。Randles-Sevcik方程计算的MoSe_(2)-rGO-30离子扩散系数是纯MoSe_(2)离子扩散系数的6.2倍。MoSe_(2)与高导电性rGO的协同作用赋予MoSe_(2)-rGO复合材料优异的电化学性能,表明MoSe_(2)-rGO复合材料具有作为高性能超级电容器电极材料的潜力。 展开更多
关键词 二硒化钼 还原氧化石墨烯 超级电容器 电化学性能
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纤维特性对磷酸镁基免蒸压加气混凝土性能的影响
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作者 陈畅 丁学成 +1 位作者 酒少武 陈延信 《材料导报》 北大核心 2025年第10期94-100,共7页
免蒸压加气混凝土(NAAC)存在强度低和易开裂的问题。本工作采用磷酸镁水泥(MPC)作为基体制备磷酸镁基免蒸压加气混凝土(MPC-NAAC),通过添加聚丙烯纤维和玻璃纤维对其进行增强,系统研究了纤维长度和掺量对其物理、力学和耐水性能的影响;... 免蒸压加气混凝土(NAAC)存在强度低和易开裂的问题。本工作采用磷酸镁水泥(MPC)作为基体制备磷酸镁基免蒸压加气混凝土(MPC-NAAC),通过添加聚丙烯纤维和玻璃纤维对其进行增强,系统研究了纤维长度和掺量对其物理、力学和耐水性能的影响;并采用X射线衍射仪和扫描电镜分析其微观结构,揭示了纤维的增强机理。研究结果表明:纤维可以在降低MPC-NAAC干密度的同时提高其抗压和抗折强度,聚丙烯纤维和玻璃纤维的最佳长度均为9 mm,最佳掺量均为0.1%。此时,聚丙烯纤维增强的MPC-NAAC抗压和抗折强度较对照组分别提高了5.95%和16.46%;玻璃纤维增强的MPC-NAAC抗压和抗折强度较对照组分别提高了12.70%和11.39%。此外,纤维与基体之间的作用是物理作用,聚丙烯纤维表现出拔出破坏机制,玻璃纤维表现出断裂破坏机制。 展开更多
关键词 磷酸镁水泥 纤维长度 纤维掺量 力学性能 微观结构
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玄武岩-聚丙烯纤维增强混凝土在杂散电流与硫酸盐作用下的劣化规律
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作者 文波 田伟 +2 位作者 张路 牛荻涛 嵇智远 《材料导报》 北大核心 2025年第18期58-64,共7页
为探究杂散电流与硫酸盐共同作用对混杂纤维混凝土耐久性的影响,通过对玄武岩/聚丙烯纤维增强混凝土进行抗压强度、相对动弹性模量和损伤层厚度等测试,研究其在杂散电流与硫酸盐作用下的损伤机理及劣化规律。同时对杂散电流与硫酸盐作... 为探究杂散电流与硫酸盐共同作用对混杂纤维混凝土耐久性的影响,通过对玄武岩/聚丙烯纤维增强混凝土进行抗压强度、相对动弹性模量和损伤层厚度等测试,研究其在杂散电流与硫酸盐作用下的损伤机理及劣化规律。同时对杂散电流与硫酸盐作用后的混杂纤维混凝土微观形貌和物相组成进行了分析。结果表明:(1)杂散电流会加速硫酸根离子侵蚀,导致混凝土薄弱部位离子聚集、凝胶材料破坏及裂缝生成,从而显著降低相对动弹性模量;(2)在相同侵蚀龄期下,NC-30、BC-30-0.1、PC-30-0.1、BPC-30-0.1和BPC-30-0.2的抗压强度分别降低了43.4%、34.2%、39.1%、26.2%和49.7%;(3)不同纤维混凝土在在相同侵蚀天数下,与NC-30相比,BPC-30-0.2、PC-30-0.1、BC-30-0.1、BPC-30-0.1的损伤层厚度分别降低了-4.4%、1.4%、5.4%、10.4%。进而建立了杂散电流与硫酸盐共同作用下考虑纤维、杂散电流密度等因素的混杂纤维混凝土损伤层厚度预测模型;(4)随着杂散电流的作用,OH^(-)发生迁移,混凝土内部pH降低,Ca(OH)_(2)含量减小;碳硫硅钙石衍射峰谱下降,碳硫硅钙石发生分解反应。 展开更多
关键词 混杂纤维 杂散电流 硫酸盐侵蚀 损伤机理 劣化行为
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