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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

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1177-1182页

作者：于先坤徐维成张浩吴玉喜李海丽龙红明程峥明刘自民容北国张贵文冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 中钢集团马鞍山矿山研究院股份有限公司安徽马鞍山243000 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 马鞍山钢铁股份有限公司安徽马鞍山243003 桂林鸿程矿山设备制造有限责任公司广西桂林541002 江苏华安橡胶科技有限公司江苏宿迁223600

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... 详细信息

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。

关键词：钢渣橡胶表面改性固废利用

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钢渣石混凝土的碳化性能及寿命预测研究

安徽建筑 2024年第1期31卷 59-61,76页

作者：马兵辉刘耀伟刘自民刘金玉王成刚安徽同济建设集团有限责任公司安徽合肥230000 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心安徽马鞍山243000

为进一步研究钢渣混凝土的抗碳化性能,文章采用钢渣石等质量取代天然石子作为混凝土的粗集料,制备钢渣石混凝土,通过碳化试验研究钢渣石不同取代率对钢渣混凝土抗碳化性能的影响。研究结果表明,在不同碳化时间下,钢渣石混凝土随着钢渣... 详细信息

为进一步研究钢渣混凝土的抗碳化性能,文章采用钢渣石等质量取代天然石子作为混凝土的粗集料,制备钢渣石混凝土,通过碳化试验研究钢渣石不同取代率对钢渣混凝土抗碳化性能的影响。研究结果表明,在不同碳化时间下,钢渣石混凝土随着钢渣石取代率增加,其抗碳化性能呈先增强后减弱的趋势;综合考虑钢渣石取代率、混凝土保护层厚度等因素,建立钢渣石混凝土的寿命预测模型,对钢渣混凝土应用于实际工程结构中的寿命进行预测,当钢渣石取代率为25%时,其抗碳化性能最好,优于普通混凝土,碳化寿命最长。

关键词：钢渣石混凝土抗碳化性能寿命预测模型

错配修复缺陷的胃癌微卫星不稳定性及临床病理特征分析

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临床医学进展 2024年第3期14卷 2090-2098页

作者：王慧云陈云庆张丽宋姗爱刘宁刘自民侯和磊青岛大学附属医院肿瘤科山东青岛青岛大学附属医院病理科山东青岛

目的:研究免疫组织化学(Immunohistochemistry, IHC)结果为错配修复缺陷(Mismatch Repair deficiency, dMMR)的胃癌中微卫星不稳定状态(Microsatellite Instability, MSI),比较胃癌中dMMR/MSI不同检测方法一致性,分析dMMR胃癌临床病理特征。方法:选取2020年3月至2022年7月青岛大学附属医院术前未经治疗、接受胃癌根治术的错配修复(Mismatch Repair, MMR)蛋白IHC检测结果为dMMR的病例85例,由2名病理医师对IHC结果进行复核。利用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)对85例同样本进行MSI状态的检测,同时分析dMMR胃癌临床病理特征。结果:在85例胃癌样本中,经复核,IHC结果均为dMMR,其中3例经PCR法测定为微卫星稳定(Microsatellite Stability, MSS),免疫组化检测dMMR与PCR检测结果的一致率为96.47%。本研究中dMMR胃癌患者以男性多见(61.2%),初诊时中位年龄在70岁(45岁~86岁),好发于胃窦(76.5%),以MLH1与PMS2这两种MMR蛋白联合缺失为主(94%),Lauren分型中混合型较多(43.5%),分期以II期为主(54.1%),PD-L1表达CPS ≥ 5 (81.2%),EBER表达为阴性(98.9%),HER2基因均无扩增(100%),所有患者中大部分未接受辅助化疗(68.2%),截至随访时间,有85.9%患者未出现复发以及转移(中位随访时间17月)。结论:本研究强调了免疫组化和聚合酶链式反应在检测胃癌错配修复缺陷和微卫星不稳定性方面的显著相关性。主要临床病理特征包括以老年男性为主,好发于胃窦,分期较早,预后较好。

关键词：胃肿瘤错配修复缺陷微卫星不稳定性免疫组织化学聚合酶链式反应

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游标卡尺期间核查方法的实例研究

计量与测试技术 2024年第2期51卷 72-74页

作者：樊明宇刘自民黄琼玲唐嘉瑞陆军马钢技术中心

期间核查是保障测量仪器在检定有效期内性稳定的有效手段。游标卡尺作为高频常用的测量设备,选择有效便捷的期间核查方法至关重要。本文根据CNAS-GL 042:2019《测量设备期间核查的方法指南》,对实验室游标卡尺在两次检定/校准之间进行... 详细信息

期间核查是保障测量仪器在检定有效期内性稳定的有效手段。游标卡尺作为高频常用的测量设备,选择有效便捷的期间核查方法至关重要。本文根据CNAS-GL 042:2019《测量设备期间核查的方法指南》,对实验室游标卡尺在两次检定/校准之间进行期间核查,确保游标卡尺测量数据的准确可靠。

关键词：游标卡尺期间核查方法

钢渣基功能填料的高附加值非建材领域应用研究进展

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材料工程 2023年第9期51卷 52-59页

作者：张浩司乐琦王林程峥明刘自民黄华容北国安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 上海宝钢新型建材科技有限公司上海201900 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 马鞍山钢铁股份有限公司安徽马鞍山243003 桂林鸿程矿山设备制造有限责任公司广西桂林541002

人类在面临一次资源日益枯竭的同时,又必须面对因一次资源消耗带来的固废难处理问题。因此,在充分考察钢渣性质基础上,利用钢渣特性,研发可以用于橡胶、涂料、塑料领域的钢渣基功能填料,有望实现钢渣跨产业生态链及高附加值利用,具有巨... 详细信息

人类在面临一次资源日益枯竭的同时,又必须面对因一次资源消耗带来的固废难处理问题。因此,在充分考察钢渣性质基础上,利用钢渣特性,研发可以用于橡胶、涂料、塑料领域的钢渣基功能填料,有望实现钢渣跨产业生态链及高附加值利用,具有巨大经济价值与重要现实意义。钢渣基功能填料具有吸附性强、粒径小、与有机体系相容性好等特征,在橡胶输送带、钢结构防锈涂料、建筑外墙涂料、人造复合板材等领域具有广泛应用的潜力。本文首先对钢渣的特性、钢渣基功能填料的制备原理做了简要介绍;并就钢渣基功能填料作为橡胶填料、涂料颜填料与塑料填料的应用情况进行了具体分析。然后详细指出钢渣基功能填料用于橡胶复合材料、建筑外墙底漆、建筑外墙涂料、PVC微发泡板材的特点,并就目前钢渣基功能填料的局限性进行详细评述。在此基础上,指出优化钢渣基功能填料性能与开发多固废基协同复合功能填料,是钢渣基功能填料未来主要发展方向。

关键词：钢渣基功能填料橡胶填料涂料颜填料塑料涂料固废利用

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从青铜器文物腐蚀原因谈其修复与养护措施

收藏与投资 2022年第7期13卷 101-103页

作者：刘自民甘肃省武威市凉州会盟纪念馆甘肃武威733009

博物馆在开展文物保护时,为有效保护青铜器文物,需要分析青铜器的腐蚀原因,并采取针对性的养护措施,如做旧法、补全法、缓冲剂保护法、化学除锈法、物理除锈法、粘接法等。本文就青铜器文物的腐蚀原因及青铜器的养护措施进行分析探讨。

关键词：青铜器文物腐蚀原因养护措施

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废塑料在钢铁生产流程中资源化利用研究进展

钢铁研究学报 2022年第10期34卷 1047-1056页

作者：杨涛刘爽钱立新刘自民裴元东龙红明安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 马鞍山钢铁股份有限公司安徽马鞍山243003 中天钢铁集团有限公司江苏常州213000 冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002

废塑料是废弃的含有较高化学能和热能的碳氢化合物之一,其产生量的日益增多给生态环境带来严重污染。介绍了填埋法、焚烧法、再生利用处理废塑料的优缺点,综述了废塑料在钢铁生产流程中资源化利用新进展,分析梳理了废塑料在高炉喷吹、... 详细信息

废塑料是废弃的含有较高化学能和热能的碳氢化合物之一,其产生量的日益增多给生态环境带来严重污染。介绍了填埋法、焚烧法、再生利用处理废塑料的优缺点,综述了废塑料在钢铁生产流程中资源化利用新进展,分析梳理了废塑料在高炉喷吹、非高炉炼铁、焦炉炼焦、转炉炼钢以及电炉冶炼等方面的发展轨迹和应用前景,并给出中国废塑料在钢铁工业中利用的建议,为废塑料高效资源化利用新技术的开发和工业应用提供参考。

关键词：废塑料钢铁工业资源化利用高炉喷吹含碳球团

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矿渣-硅灰协同强化钢渣水化反应机理

钢铁 2022年第5期57卷 146-155页

作者：郑伟成赵令张浩刘自民裴元东龙红明安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心安徽马鞍山243003 中天钢铁集团有限公司第二烧结厂江苏常州213011

强化钢渣水化过程、激发钢渣胶凝活性对提高钢渣资源利用率具有重要意义。选取矿渣、硅灰作为复合激发剂,采用正交试验设计方法,研究钢渣粒度、矿渣与硅灰添加量对钢渣胶凝活性的影响,并针对钢渣胶凝试块3 d、28 d水化产物进行表征分析... 详细信息

强化钢渣水化过程、激发钢渣胶凝活性对提高钢渣资源利用率具有重要意义。选取矿渣、硅灰作为复合激发剂,采用正交试验设计方法,研究钢渣粒度、矿渣与硅灰添加量对钢渣胶凝活性的影响,并针对钢渣胶凝试块3 d、28 d水化产物进行表征分析以揭示矿渣、硅灰协同强化钢渣水化的机理。正交试验结果表明,硅灰由于其高反应活性能够有效促进钢渣3 d龄期的水化,而矿渣中玻璃相的潜在活性使其对钢渣28 d龄期的水化影响更加显著,当硅灰添加量为2%、矿渣添加量为15%时,钢渣的3 d、28 d胶凝活性分别提高18.34%、28.26%;XRD、TG-DTA和SEM分析结果表明,硅灰的晶种效应、火山灰效应和微集料填充效应与矿渣中活性相对较高的铝氧四面体在钢渣高碱性的液相体系中能够协同强化水化反应,使复合胶凝体系中生成更多的C-S-H凝胶和AFt晶体,C-S-H凝胶紧密包裹AFt晶体,两者交错生长形成复杂密实的网络结构,从而提高胶凝材料的力学性能,达到激发钢渣胶凝活性的目的。将钢渣、矿渣、硅灰复合掺合料应用到混凝土中,结果表明,当复合掺合料替代水泥20%时混凝土力学性能和抗碳化性能均得到最大限度提升,其中3 d、28 d力学性能相比纯水泥混凝土分别提高31.53%、25.88%,3 d、28 d抗碳化性能相比纯水泥混凝土分别提高18.75%、24.11%。

关键词：钢渣矿渣硅灰胶凝活性资源利用

基于SEM与FTIR研究改性钢渣/橡胶复合材料的热氧老化机理

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光谱学与光谱分析 2022年第12期42卷 3906-3912页

作者：张浩韩伟胜程峥明范威威龙红明刘自民张贵文安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 马鞍山钢铁股份有限公司安徽马鞍山243003 江苏华安橡胶科技有限公司江苏宿迁223600

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物,其产量约为每年粗钢产量的15%~20%。由于技术的局限,导致我国钢渣利用率较低,仅为年钢渣产量的10%,同时加之管理制度的不健全,导致钢渣大量露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量形成严重... 详细信息

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物,其产量约为每年粗钢产量的15%~20%。由于技术的局限,导致我国钢渣利用率较低,仅为年钢渣产量的10%,同时加之管理制度的不健全,导致钢渣大量露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量形成严重影响。面对上述问题,以热闷渣、电炉渣和风淬渣研发改性钢渣微粉,并且将改性钢渣微粉与复合橡胶进行复合制备改性钢渣/橡胶复合材料。依据《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》(GB/T3512—2014)对改性钢渣/橡胶复合材料进行热氧老化处理,采用平衡溶胀法测定改性钢渣/橡胶复合材料的交联密度,扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)分别测试其微观形貌、失重率和结构组成,从微观层面阐述改性钢渣/橡胶复合材料的热氧老化机理。结果表明在热氧老化前期老化作用在改性钢渣/橡胶复合材料表面,其内部以交联键形成反应为主;在热氧老化中期老化作用已经作用改性钢渣/橡胶复合材料内部,造成交联键断裂反应速度高于交联键形成反应速度,形成大量断裂交联键;在热氧老化后期由于改性钢渣/橡胶复合材料内部已经存在大量断裂交联键,导致主链及交联键断裂速度降低,交联键形成反应占优势。改性钢渣微粉以热闷渣(SiO_(2)含量高)为原材料,有利于形成聚合物大分子链贯穿炭黑网络的结构,提高综合性能,尤其是物理机械性与滞后性;以电炉渣、风淬渣(Fe_(2)O_(3)含量高)制备改性钢渣微粉,有利于热传导性能的改善,不仅提高改性钢渣/橡胶复合材料的耐热性,而且提高其硬度与脆性。热氧老化过程中改性钢渣/橡胶复合材料内部在橡胶分子链α-H上发生了不同程度的氧化反应,并在橡胶分子链周围生成了羟基、羧基和醇类化合物,双键烯氢含量降低。

关键词：改性钢渣橡胶复合材料热氧老化 SEM FTIR