三元硼化物基金属陶瓷的制备及性能研究

研究了三元硼化物基金属陶瓷的制备工艺、性能测试及烧结温度对其性能的影响，发现在1280℃下合成的三元硼化物基金属陶瓷具有较好的力学性能。用扫描电镜对三元硼化物基金属陶瓷进行了必要的显微结构分析，为此类金属陶瓷的研究提供了重要的理论和实用价值。     

图论数学模型在砂浆界面过渡区中的应用

运用图论数学理论建立了关于砂浆中的界面过渡区的数学模型,可计算细水泥颗粒的质量。细水泥颗粒被预先包裹在集料表面,降低了界面过渡区的厚度及减少连通情况。实验结果表明：进行集料预包裹可以降低砂浆的孔隙率,从而提高抗压强度。     

钢渣中游离氧化钙和氧化镁碳酸化反应

在CO2含量为99.9%,压力为0.2 MPa条件下,对钢渣粉进行碳酸化处理,并作为水泥混合材料制成净浆试件,对试件进行压蒸,研究碳酸化反应时间对试件体积安定性的影响．结果表明,随着碳酸化反应时间的延长,钢渣中的硅酸盐、游离CaO、Ca(OH)2和游离MgO等物质与CO2气体进行反应,主要生成CaxMg1-xCO3．掺加未经碳酸化处理钢渣的试件,压蒸后破坏严重;掺加碳酸化反应10 min钢渣的试件膨胀率为1.03%,试件有明显裂纹;掺加碳酸化反应20 min钢渣的试件膨胀率为0.29%,符合国家标准,体积安定性合格．碳酸化处理20 min后,钢渣中游离CaO含量由2.54%降至0.84%,游离MgO含量由3.8%降至2.4%,试块压蒸后未出现Mg(OH)2,镁离子以水化硅酸镁形式存在于无定形物中．     

Cr2O3对硫铁铝酸钡钙矿物的合成及性能的影响

采用XRD、SEM-EDS、DTA-TG等测试方法研究Cr2O3对硫铁铝酸钡钙矿物1.75CaO·1.25BaO·2Al2O3·Fe2O3·CaSO4(C2.75B1.25A2F (-S))的合成及性能的影响,并测试水化试样的抗压强度.结果表明,掺入适量的Cr2O3能改善硫铁铝酸钡钙矿物水化试样的抗压强度,Cr2O3的适宜掺量质量分数为0.5%～1%.微量元素Cr的引入,可使硫铁铝酸钡钙矿物形成的温度带宽化及晶粒细化.     

含钡硫铝酸钙晶体的合成及其结构和形态

以CaCO3,Al2O3,BaSO4和CaSO4*2H2O为原料,在1350℃加热合成C(4-x)BxA3粉晶,然后以PbCl2为助熔剂,借助于熔盐法制备了含钡硫铝酸钙单晶,在对其粉晶X射线多晶衍射谱指标化的基础上,以高纯Si作内标测定了C(4-x)BxA3(x=0.25,0.5,0.75,1.00)晶体属等轴晶系,立方体心晶格,晶胞参数分别为a0=9.280, 9.233, 9.261和9.303nm,与其成分变化成直线关系,符合Vegard定律.电镜观察该晶体外形为菱形十二面体.并分析了该晶体的红外光谱,认为在该晶体中存在着[AlO4]四面体.     

等离子分解锆英石制备ZrO2-SiO2-Al2O3系复相陶瓷

等离子分解锆英石(PDZ,plasmicalldecomposedZrO2)与Al2O3注浆成型反应烧结制备ZrO2SiO2Al2O3系复相陶瓷,与用锆英粉和Al2O3制备的该系复相陶瓷进行对比。采用XRD、OM、SEM等手段研究烧成后材料的物相组成、显微结构及物理性能。结果表明:ZrSiO4的分解先于莫来石形成;由PDZ制得的制品性能优于锆英粉制得的制品;n(Al2O3)/n(PDZ)=3/1、1540～1580℃为合适的原料配方和烧成温度范围     

聚合物硫铝酸盐水泥基材料的黏结性能

利用聚合物胶粉改性硫铝酸盐水泥的净浆和砂浆,通过测试拉伸黏结强度、抗折黏结强度和抗压强度,研究不同掺量聚合物胶粉对水泥基材料界面结合能力的影响。试验结果表明:在净浆中,当胶粉掺量为m(胶粉)∶m(水泥)=0.03时,28 d的拉伸黏结强度最大为3.26MPa;在砂浆中,当胶粉的掺量为m(胶粉)∶m(水泥)=0.009,水灰质量比在0.42时,14 d抗折黏结强度最大为7.0 MPa。     

不同钡掺量硫铝酸钡钙矿物结构及其水化

通过Ba~(2+)取代硫铝酸钙(C4A3-S)矿物中的Ca2+制备出胶凝性能优良的硫铝酸钡钙(C_(4-x)B_xA_3-S)矿物.选取了19个不同钡掺量的生料,在1 400℃条件下保温3h烧成不同的C_(4-x)B_xA_3-S矿物,并分析了钡掺量对C_(4-x)B_xA_3-S水化性能的影响.通过XRD Rietveld全谱拟合方法对熟料中的矿物种类和含量进行定量计算,并对C_(4-x)B_xA_3-S的晶体结构进行精修,分析了C_(4-x)B_xA_3-S中的实际钡含量和Ba~(2+)利用率.结果表明,随着钡掺量的增加,C_(4-x)B_xA_3-S的含量先增加后减少,在钡掺量为0.6 mol时达到最大,C_(4-x)B_xA_3-S的含量为93.2%.C_(4-x)B_xA_3-S矿物中的实际钡含量和Ba~(2+)利用率均随钡掺量的增加呈现出先增加后减少的趋势,钡掺量在0.4mol时合成了C3.61B0.39A3-S,Ba~(2+)利用率达到97.5%.并且随着钡掺量的增加C_(4-x)B_xA_3-S的晶面间距逐渐增大.C_(4-x)B_xA_3-S水化后的抗压强度随着钡掺量的增加逐渐增大,但当钡掺量超过1.4mol时,由于膨胀导致强度下降,最终试块胀裂.     

微量元素Cr对硫铝酸钡钙的合成及性能的影响

在硫铝酸钡钙矿物体系中引入微量元素Cr,探讨了微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物体系的矿化作用。通过DTA-TG分析研究了其烧成制度及微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物形成机制的影响,同时利用XRD和SEM-EDS对熟料矿物组成及结构进行了分析。结果表明,在硫铝酸钡钙矿物体系中引入适量的矿化剂Cr2O3,可提高该矿物的早期强度。微量元素Cr的引入,可以使硫铝酸钡钙矿物的晶粒细化,晶粒尺寸在1μm左右。Cr2O3的适宜掺量为1．2％。     

环境扫描电镜用于阿利特-硫铝酸钡钙水泥早期水化的研究

采用场发射环境扫描电子显微镜对阿利特-硫铝酸钡钙水泥的早期水化过程进行了连续观察,研究结果表明：阿利特-硫铝酸钡钙水泥的水化过程可分为诱导期前期、诱导期、加速期、减速期和稳定期5个阶段。水化初期,在水泥颗粒表面即可观察到大量的短柱状钙矾石,并形成保护膜,产生诱导期;在水化早期C—S—H凝胶数量较少,在加速期才大量形成,最终成为花朵状结构。该水泥在水化24h后,其硬化浆体致密度较高,水化趋于稳定。