PMMA骨水泥的性能缺陷及针对缺陷的研究进展

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥是一种用于治疗脊柱压缩性骨折和固定关节假体的植入材料。临床上运用时仍有三大主要缺陷:甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合放热时会引起的骨组织热坏死、微裂纹产生及失稳扩展会导致力学性能较差,以及与骨组织机械连锁在长期移植后的失效问题。本文依照PMMA骨水泥的上述性能缺陷,提出了有针对性的研究思路,总结了经典研究案例、讨论了具体成果并凝练了今后的研究趋势。同时基于性能缺陷的本质,提出了理想的改性研究需要达到的目的,为今后新型PMMA骨水泥能用于临床奠定理论和实验基础。     

Catalytic performance of cement clinker supported nickel catalyst in glycerol dry reforming

The paper reports the development of cement clinker-supported nickel （with metal loadings of 5 wt%, 10 wt%, 15 wt% and 20 wt%） catalysts for glycerol dry （CO2） reforming reaction. XRF results showed that CaO constituted 62.0% of cement clinker. The physicochemical characterization of the catalysts revealed 32-folds increment of BET surface area （SBET） with the addition of nickel metal into the cement clinker, which was also corroborated by FESEM images. Significantly, XRD results suggested different types of Ni oxides formation with Ni loading, whilst Ca3SiO5 and Ca2Al0.67Mn0.33FeO5 were the main crystallite species for pure cement clinker. Temperature-programmed reduction analysis yielded three domains of H2 reduction peaks, viz. centered at approximately 750 K referred to as type-Ⅰ peaks, another peaks at 820 K denoted as type-Ⅱ peaks and the highest reduction peaks, type-Ⅲ recorded at above 1000 K. 20 wt% Ni was found to be the best loading with the highest XG and H2 yield, whilst the lowest methanation activity. Syngas with lower H2/CO ratios （0.6 to 1.5） were readily produced from glycerol dry reforming at CO2-to-Glycerol feed ratio （CGR） of unity. Nonetheless, carbon deposit comprised of whisker type （Cv） and graphitic-like type （Cc） species were found to be in majority on 20 wt%Ni/CC catalysts.     

2HN缓凝高效减水剂

<正>中科翔-2HN缓凝高效减水剂具有高效减水、缓凝、保坍和增强等功能。适合于各种混凝土结构施工。产品对水泥适应性强,掺量少,使用方便,特别适合于具有缓凝、保坍和高增强要求的商品混凝土工程。主要性能指标减水率20%～25%。对水泥适应性强,引     

明胶接枝磺化缩聚物油井水泥分散剂的合成与性能

以动物明胶为原料,通过与甲醛、丙酮和焦亚硫酸钠发生磺化接枝反应,合成了一种新型的明胶接枝磺化缩聚物油井水泥分散剂.利用红外光谱分析测试技术证明了在明胶分子侧链上引入了磺化缩聚物.测试结果表明,当合成分散剂加入质量分数为1%时,水泥浆的流性指数、稠度系数和稠化时间比值(与未加水泥浆)分别为1.124、O.014和1.02,抗压强度比值均大于1.0,在18%NaCl、37%NaCl和2%CaCl,盐水水泥浆的流性指数分别为1.021、1.087和0.914、稠度系数分别为0.035、0.025和0.063.结果证明.明胶接枝磺化缩聚物的分散性能优异、耐盐性强并且无缓凝副作用,性能与常用的磺化醛酮缩聚物分散剂接近.是一种新型的预期可生物降解的油井水泥分散剂.     

水泥产品结构的综合智能优化及应用研究

根据水泥市场需求信息,运用自适应模糊推理系统对水泥产品结构需求进行系统建模,应用并行遗传算法对模型求解,得到了来年的最优水泥产品结构需求计划,为水泥企业的生产规划及其经济效益的提高提供了重要的参考价值.     

TiO2@Ag修饰的粉煤灰微集料增强水泥基材料光催化性能

自清洁和空气净化能力是绿色建筑发展的两个重要方向,它们不仅使建筑体向功能多样化方向发展,而且为新材料的应用提供了平台.因与大量城市环境污染物(氮氧化物,挥发性有机化合物等)直接接触,具有空气净化能力的光催化水泥基材料引起了人们广泛关注.在过去几十年里,通过使用直接喷洒到浆体表层或与水泥原材料预先共混的方法,国内外已相继将TiO2光催化材料应用到了一些实际工程中.但TiO2光催化剂在水泥基材料中高效和稳定发挥其性能仍需解决两个关键问题:(1)它在水泥基体中分散性和效能耐久性问题;(2)其量子效率和对可见光利用率问题.对于后者,目前的材料制备与改性方法,如金属、非金属改性等已能获得量子效率和可见光活性都较好的TiO2类光催化材料.研究表明,水泥水化产物(氢氧化钙、C-S-H凝胶等)的包覆、后期碳化所致气体和光线扩散孔隙的降低是导致TiO2光催化剂在水泥基材料中耐久性和利用率差的可能原因.我们前期报道了一种将纳米TiO2催化剂预先负载到水泥基材料用的多孔粗集料表面,然后将负载型催化剂整体引入到水泥基体中的催化剂应用方法,发现该法能有效提升TiO2催化剂在水泥基材料中的催化效率和耐久性.微米级活性粉煤灰具有良好的水泥基材料兼容性,通过采用简单的碱激发手段,可形成孔径小于50 nm的介孔和微孔类沸石材料,从而影响光催化材料的催化性能.因此,基于粉煤灰的特征,为了进一步提高TiO2催化剂在水泥基材料中的应用效率和催化耐久性,我们采用碱激发法获得了大比表面和介孔结构的沸石类粉煤灰材料,将其用于负载纳米TiO2催化剂,然后引入到水泥基体中,制备了沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥基材料,同时研究了光还原Ag修饰对沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥基材料的催化性能影响及其催化耐久性.结果表明,具有分级孔结构的沸石粉煤灰载体可有效提升纳米TiO2光催化剂在水泥基体中的暴露度,同时还增加了其对气相苯(200×10–6初始浓度)的光催化去除能力.最佳Ag修饰量(1.4×10–4 wt%)沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥样品对气相苯的光催化伪一级反应速率常数达到9.91×10–3 min?1,分别是沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥样品和纯TiO2光催化水泥样品效能的3和10倍.光催化稳定性结果发现,在3次催化循环后,样品对气相苯的光催化去除率仍能达到96.3%(180 min).考虑到水泥基材料碳化是影响光催化剂使用耐久性的一个关键因素,我们还评估了沸石类粉煤灰/TiO2光催化水泥样品28 d加速碳化后的光催化性能.结果表明,经过加速碳化后,样品对气相苯光催化去除率只降低了11%,相比于同条件下纯TiO2水泥样品性能,其催化耐久性显著提高,表明沸石类粉煤灰载体可有效提升TiO2在水泥基体中的催化耐久性.这可能是由于其高孔隙特性可降低周围水泥水化产物的形成量,如高钙/硅比C-S-H凝胶及氢氧化钙结晶,进而降低了这些水化产物碳化所带来的影响.     

多功能SHPB装置及水泥石材料的动态性能研究

为了研究在一定温度和压力下的水泥石的动态力学性能，研制了多功能ＳＨＰＢ材料动态性能测试装置，该装置可分别进行材料的拉伸，压缩，扭转性能测试，拉，压试验可以在带围压和温度的三向应力状态下进行，文中还对水泥石改性材料的动态力学性能进行了实验研究。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法快速测定水泥中三氧化硫

水泥样品经硝酸-盐酸(2+6)混合溶液溶解后,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水泥中的三氧化硫的含量。在基体中不含有钙元素时,选择波长为180.7 nm谱线的作为测定三氧化硫的分析线;当基体中含有钙元素时,选择波长为182.0 nm的谱线作为分析线。方法的检出限(3s)为20μg·L~(-1)。该方法用于测定标准物质(GBW 03201a,GBW 03205)中三氧化硫的含量,相对标准偏差(n=10)在1.00%～0.56%之间,所得结果与标准值相一致。     

电位滴定法测定石膏中三氧化硫的方法研究

研究了ＥＤＴＡ滴定Ｐｂ＾２＋过程中溶液的电位变化，建立了以双液接饱和甘汞电极为参比电极，铅电极为指示电极，ＥＤＴＡ为滴定剂电位滴定法测定石膏，水泥中三氧化硫，方法准确度高，结果稳定，操作简便。     

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)本构关系逆向分析研究

水泥基复合材料的高脆性是导致其性能退化和结构不耐久的主要原因之一.脆性的直观表现为应力-应变曲线具有明显的软化段.添加高模量聚乙烯醇纤维的水泥基材料的韧性性能可得到显著改善,受拉破坏和受弯破坏时呈现出应变硬化和多微缝开裂特征,导致其本构关系异于普通水泥基材料.通过直拉试验可直接得到σ-ε曲线,但该试验技术上难于实现而且造价高、耗时长.四点弯曲试验易于实现但需要将力-变形曲线转换成σ-ε曲线.本文通过CONHARD软件,采用逆向分析法,模拟变形和裂缝开展,反复迭代以求得试验曲线与数值计算结果的最佳拟合.该方法以弹性宏单元模型预处理未裂区域,以多层单元模型模拟裂缝扩展区域,假定初始σ-ε曲线,通过进化运算法则进行迭代和修正,最终可获得多线性应力应变曲线.数值计算结果与试验曲线吻合较好.