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堇青石-莫来石质匣钵材料抗热震性和抗侵蚀性研究

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硅酸盐通报 2019年第5期38卷 1550-1555页

作者：陈洋邓承继丁军余超祝洪喜武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

堇青石-莫来石质耐火材料具有热膨胀系数低、容重轻、吸热少、体积稳定性好和抗热震性好等特性。以堇青石、莫来石为主要原料,加入一定量的电熔氧化镁、活性氧化铝和硅微粉等微粉为辅助原料,制备了堇青石-莫来石质匣钵材料。研究了颗粒... 详细信息

堇青石-莫来石质耐火材料具有热膨胀系数低、容重轻、吸热少、体积稳定性好和抗热震性好等特性。以堇青石、莫来石为主要原料,加入一定量的电熔氧化镁、活性氧化铝和硅微粉等微粉为辅助原料,制备了堇青石-莫来石质匣钵材料。研究了颗粒级配和烧成温度对堇青石-莫来石质匣钵材料物相组成和显微结构的影响,并对材料的热震性和侵蚀性进行评估。结果表明:烧成温度在1300~1400℃,对热震后的三组试样进行性能检测,发现配方一试样具有好的抗热震性和抗侵蚀性,其残余抗折强度在3.0~4.5MPa之间,残余耐压强度在17.5~24.5MPa之间。

关键词：匣钵堇青石-莫来石材料抗热震性抗侵蚀性

南钢电弧炉炼钢烟尘沉降室用耐火材料抗侵蚀性研究

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耐火材料 2021年第1期55卷 73-76页

作者：李权辉于建宾李翔马渭奎南钢钢铁股份有限公司研究院江苏南京210044 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳471039

为了提高电弧炉炼钢沉降室耐火材料选材的科学性,使用南钢电弧炉炼钢沉降室烟尘,对南钢电弧炉炼钢烟尘沉降室在用的黏土砖以及拟用的氮化硅结合碳化硅砖和镁铬砖进行了静态坩埚法抗渣试验,结果表明:1)镁铬砖抗渣性能最好,氮化硅结合碳... 详细信息

为了提高电弧炉炼钢沉降室耐火材料选材的科学性,使用南钢电弧炉炼钢沉降室烟尘,对南钢电弧炉炼钢烟尘沉降室在用的黏土砖以及拟用的氮化硅结合碳化硅砖和镁铬砖进行了静态坩埚法抗渣试验,结果表明:1)镁铬砖抗渣性能最好,氮化硅结合碳化硅砖次之,黏土砖最差。2)高温下,黏土砖中重要成分SiO2、Al2O3易与液态烟尘渣反应而溶解到渣中。液态烟尘渣对氮化硅结合碳化硅砖的润湿性较差,熔渣很难渗透到砖中;但氮化硅结合碳化硅砖在高温下容易发生氧化,氧化产物Si O2很容易与烟尘渣反应而溶解。液态烟尘渣虽然能渗透到镁铬砖中,但镁铬砖中主要成分方镁石和镁铬尖晶石不容易与烟尘渣发生反应。

关键词：炼钢电弧炉烟尘沉降室耐火材料抗侵蚀性

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镁碳再生料的表征方法及抗侵蚀性研究

硅酸盐通报 2016年第4期35卷 1067-1073页

作者：王建筑赵俊学西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083

采用大结晶镁砂,单质铝粉、鳞片石墨以及三种工艺处理后的镁碳再生料颗粒制作了镁碳材料,研究了镁碳再生料颗粒的表征方法以及添加再生料的镁碳材料性能的影响,结果如下:(1)镁碳再生料的体积密度、化学成份以及分形维数三种表征方法能... 详细信息

采用大结晶镁砂,单质铝粉、鳞片石墨以及三种工艺处理后的镁碳再生料颗粒制作了镁碳材料,研究了镁碳再生料颗粒的表征方法以及添加再生料的镁碳材料性能的影响,结果如下:(1)镁碳再生料的体积密度、化学成份以及分形维数三种表征方法能够准确反映再生料的品位及性能,并呈现良好的一致性;(2)随着添加再生料颗粒分形维数的减小,镁碳材料的致密度逐渐增加,常温强度逐渐增加;添加高速逆流再生料的镁碳材料具有良好的性能;(3)再生料的高气孔率现象会导致镁碳材料的抗侵蚀性降低,但由于再生料颗粒中晶界的杂质减少以及再生料颗粒中的假颗粒更容易形成烧结两个因素的存在,一定程度上提高了材料的抗侵蚀性,因此材料的综合抗侵蚀性降低幅度不大。

关键词：镁碳再生料表征方法抗侵蚀性

氧化镁基碱激发高炉矿渣改性下蜀土的力学性质及其抗侵蚀性试验研究

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氧化镁基碱激发高炉矿渣改性下蜀土的力学性质及其抗侵蚀性试验研...

作者：张丙树南京大学

学位级别：硕士

在土质改性领域,广泛使用的硅酸盐水泥存在生产能耗高、污染重、抗侵蚀性差等问题。近年来,出于对环境保护和可持续发展的考虑,对于土质改性材料的选择正在逐渐发生变化。高炉矿渣(GGBS)作为一种工业副产品,在土质改性上表现出了巨大潜... 详细信息

在土质改性领域,广泛使用的硅酸盐水泥存在生产能耗高、污染重、抗侵蚀性差等问题。近年来,出于对环境保护和可持续发展的考虑,对于土质改性材料的选择正在逐渐发生变化。高炉矿渣(GGBS)作为一种工业副产品,在土质改性上表现出了巨大潜力。活性氧化镁被证实能够有效激发高炉矿渣,并且具有强度高、稳定性好等诸多优点,但其在土质改性中的应用还较少。本文通过室内试验,研究了活性氧化镁(MgO)激发高炉矿渣改性下蜀土以及煅烧白云石激发高炉矿渣改性下蜀土的力学特性、水化特性和抗化学侵蚀的性能,分析了活性氧化镁激发高炉矿渣改性下蜀土以及煅烧白云石激发高炉矿渣改性下蜀土的改性原理以及硫酸盐、酸溶液对改性下蜀土的侵蚀机理。论文的主要工作与研究成果如下:1.研究了活性氧化镁激发高炉矿渣(MgO-GGBS)掺量、养护条件和土颗粒团聚体大小对改性下蜀土的无侧限抗压强度(UCS)的影响,并结合改性土微观结构分析和水化产物分析,阐述了不同影响因素对强度特征的影响机理。结果表明:活性氧化镁能够有效激发高炉矿渣,并获得较高的早期强度,在养护7天时强度普遍能达到水泥改性土70%～90%,最高能达到2.41MPa;在养护120天时UCS为4.43MPa,仅为水泥土的56%。适当提高改性土的养护温度能够有效提升改性土强度,试样在35℃养护温度下的强度普遍为20℃养护条件下试样的130%～170%,最高能达到240%。此外,降低土颗粒团聚体的大小将有效提高改性土土体强度,小团聚体试样的强度普遍为大团聚体试样的130%左右,最高能达到165%。MgO-GGBS改性下蜀土的主要水化产物为水化硅酸钙(C-S-H)以及类水滑石;养护后期致密的水化产物均匀分布在土颗粒周围,为土体提供了很好的结构强度,同时类水滑石在养护后期含量增加,能够有效填充孔隙,增大土体强度。2.研究了煅烧白云石(D800)激发高炉矿渣掺量、养护条件和团聚体大小对改性下蜀土无侧限抗压强度的影响,阐述了不同影响因素对强度特征的影响机理。结果表明:煅烧白云石能有效激发高炉矿渣,各影响因素对D800-GGBS改性土强度的影响与MgO-GGBS改性土类似,但其早期水化速率较慢,早期UCS普遍不高,最高仅0.34MPa,仅为同龄期下MgO-GGBS改性土的14%。D800-GGBS改性土能在养护的中后期保持稳定的强度增速,在养护达到120天时UCS能达到同期MgO-GGBS改性土的130%。D800-GGBS改性土在20℃养护温度下激发效果较差,UCS仅为同条件下MgO-GGBS改性土的52%和同期龄下35℃养护D800-GGBS改性土的31%。在养护早期水化产物主要为钙钒石,并未观察到明显水化产物C-S-H。养护后期C-S-H等产物能够较好填充孔隙、连接土颗粒,增大土体强度。3.研究了氧化镁激发高炉矿渣改性下蜀土在抵御硫酸盐溶液(3wt.%NaSO,3wt.%Mg SO)和酸溶液(3wt.%CHCOOH)等条件下的抗侵蚀性,并结合反应产物、微观结构分析,阐述了不同溶液环境中力学性质变化机理。结果表明:低掺量下的MgO-GGBS改性土在盐溶液环境中发生崩解,在NaSO溶液中浸泡7天后强度下降幅度集中在45%～60%,浸泡28天后强度降幅在50%～75%,土体强度下降幅度随固化剂掺量的增加而降低;在Mg SO浸泡7天后强度降幅集中在50%～65%,浸泡28天后强度降幅在50%～76%,浸泡前期土体强度下降幅度普遍随着固化剂掺量的增加而增加,后期则反之。硫酸盐的侵入将使得原本致密的产物遭到剥蚀并产生类水滑石(Ht)以及石膏(Ca SO)等膨胀性矿物或无胶结性的M-S-H等产物,造成土体强度的下降甚至崩解。醋酸溶液则能快速溶解水化产物,使改性土强度快速下降,由于醋酸侵蚀过程中并不产生膨胀性矿物,土体内部颗粒间不产生膨胀挤压,土体整体保存较完好,并不会出现土体局部破坏或整体崩解的现象。4.研究了煅烧白云石激发高炉矿渣改性下蜀土在抵御硫酸盐溶液(3wt.%NaSO,3wt.%Mg SO)和酸溶液(3wt.%CHCOOH)等条件下的抗侵蚀性。结果表明:低温养护、固化剂掺量较低的试样在硫酸盐溶液中易发生整体崩解。NaSO溶液中不同试样的强度下降幅度差异较大(浸泡7天下降18%～70%;浸泡28天下降38%～90%);在Mg SO浸泡7天后强度下降25%～80%;浸泡28天下降35%～100%);土体强度下降幅度随固化剂掺量的增加而降低。由于D800-GGBS改性土中钙含量相对较高,在盐溶液环境下易产生大量钙钒石,一定程度上可以起到填充土体孔隙,最优条件下其抗盐溶液侵蚀能力强于MgO-GGBS改性土。但在酸溶液中D800-GGBS改性土降幅明显较大(浸泡7天下降幅度集中在60%～70%;浸泡28天后降幅在70%～90%)略高于同条件下的MgO-GGBS改性土。浸泡结束后土中残留的Ca CO,在一定程度上可以提高土体在盐、酸溶液中的抗侵

关键词：碱激发矿渣活性氧化镁煅烧白云石下蜀土无侧限抗压强度抗侵蚀性

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引水隧洞混凝土裂缝修补后抗侵蚀性分析

黑龙江水利科技 2022年第12期50卷 32-34,96页

作者：吕垚江西信江水利电力勘察设计有限公司江西上饶334600

目的:探究引水隧洞工程项目中混凝土裂缝修补后抗侵蚀性能。方法:选择以某引水隧洞工程为依托,针对该工程中的混凝土施工构件上产生的裂缝用NR修补材料进行修补。完成修补后通过计算Cl扩散系数和测定混凝土基体抗压强度,实现对修补后混... 详细信息

目的:探究引水隧洞工程项目中混凝土裂缝修补后抗侵蚀性能。方法:选择以某引水隧洞工程为依托,针对该工程中的混凝土施工构件上产生的裂缝用NR修补材料进行修补。完成修补后通过计算Cl扩散系数和测定混凝土基体抗压强度,实现对修补后混凝土抗氯盐侵蚀性和抗硫酸盐侵蚀性的探究。利用NR修补材料对混凝土裂缝修补时,对于C50类型混凝土具有良好的抗氯盐侵蚀性改善作用,对于PFC50类型混凝土具有良好的抗硫酸盐侵蚀改善作用。针对不同侵蚀类型以及混凝土类型,应针对性选择合适的修补材料,利用修补材料本身的抗侵蚀能力及其与混凝土基体之间形成的粘结能力改善混凝土结构质量。

关键词：引水隧洞抗侵蚀性修补后裂缝混凝土

含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备及其抗侵蚀性(英文)

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硅酸盐学报 2008年第8期36卷 1172-1177页

作者：肖国庆高云琴段锋西安建筑科技大学材料学院西安710055

以白云石和工业Al2O3为原料,采用烧结法制备了含镁铝尖晶石的铝酸盐新型水泥,利用X射线衍射检测了合成产物的物相组成,采用扫描电子显微镜观察了新型铝酸盐水泥中各物相的形貌和能谱分析了成分分布,测量了这种铝酸盐水泥的凝结时间、耐... 详细信息

以白云石和工业Al2O3为原料,采用烧结法制备了含镁铝尖晶石的铝酸盐新型水泥,利用X射线衍射检测了合成产物的物相组成,采用扫描电子显微镜观察了新型铝酸盐水泥中各物相的形貌和能谱分析了成分分布,测量了这种铝酸盐水泥的凝结时间、耐火度以及其所结合的高铝矾土制成的耐火浇注料的早期强度。选择静态坩埚法进行抗渣性实验,对比了新型铝酸盐水泥和纯铝酸钙水泥结合刚玉浇注料的抗渣性差异。结果表明:这种水泥的物相组成为镁铝尖晶石、一铝酸钙和二铝酸钙;物相分布较为均匀。与纯铝酸钙水泥比较,凝结时间正常,新型铝酸盐水泥结合刚玉浇注料与纯铝酸钙水泥结合刚玉浇注料的抗弯强度相当,耐火度较高和抗侵蚀性较好,其原因在于水泥中存在镁铝尖晶石相,而镁铝尖晶石有较高的熔点和抗熔渣侵蚀能力。

关键词：镁铝尖晶石铝酸盐水泥抗侵蚀性

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赣南丘陵区代表性经济林土壤抗侵蚀性研究

赣南丘陵区代表性经济林土壤抗侵蚀性研究

作者：朱元皓南昌大学

学位级别：硕士

赣南丘陵地区位于江西省南部,是我国南方丘陵山地屏障带的重要组成部分,对南方丘陵山地屏障带的生态系统服务和鄱阳湖流域生态安全起着重要的作用。而且赣南丘陵区由于热量丰富、雨量充沛,为脐橙、茶叶等经济林的种植提供了优良的自然... 详细信息

赣南丘陵地区位于江西省南部,是我国南方丘陵山地屏障带的重要组成部分,对南方丘陵山地屏障带的生态系统服务和鄱阳湖流域生态安全起着重要的作用。而且赣南丘陵区由于热量丰富、雨量充沛,为脐橙、茶叶等经济林的种植提供了优良的自然条件。但是,由于近些年赣南地区果林业的迅速发展,导致大面积的天然林被开发成为经济果林,同时也因为赣南地区雨热同期,容易造成洪涝灾害,这些原因都已经造成了赣南丘陵地区的水土流失问题和风险。因此,研究赣南丘陵地区代表性经济林的土壤抗侵蚀性有着重要意义。本文通过野外调查与室内试验相结合的方式,以针阔混交林与荒地作为对照,分析了脐橙林、竹林和茶林的土壤抗侵蚀性特征,并通过主成分分析法和相关性分析法建立赣南丘陵区不同经济林土壤抗侵蚀性的指标评价体系,探究不同经济林的土壤抗侵蚀性强弱,并筛选其最佳评价指标,主要研究结果如下:(1)针阔混交林开发成为其他经济林后,或是砍伐经济林后荒废搁置成为荒地,土壤容重、PAD值会显著增加,土壤总孔隙度、MWD、GMD、WSA、有机质含量显著减少,不利于土壤有机质的积累,而且会导致土壤中的大团聚体破碎化,微团聚体和粉+黏团聚体含量会显著增加。(2)针阔混交林开发成为竹林和脐橙林,或是砍伐经济林荒废成为荒地之后,均会降低土壤的抗剪强度和抗蚀指数,土壤的抗蚀指数表现为茶林(88.00%)>针阔混交林(85.33%)>脐橙林(76.44%)>竹林(53.78%)>荒地(21.78%),从而导致降低土壤的抗剪切能力和抗崩解能力,导致土壤的抗侵蚀性降低。(3)通过主成分分析和相关性分析,各经济林的综合土壤抗侵蚀性表现为针阔混交林(4.71)>茶林(4.66)>脐橙林(4.51)>竹林(4.08)>荒地(3.85),土壤含水率、土壤有机质、土壤内摩擦角和土壤抗蚀指数这4项指标与土壤抗侵蚀性呈极显著正相关关系,是评价土壤抗侵蚀性的关键指标。

关键词：经济林土壤团聚体抗侵蚀性指标体系

Y掺杂BaZrO_3的稳定性及抗钛熔体的侵蚀性

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中国有色金属学报 2019年第4期29卷 749-755页

作者：康菊芸陈光耀兰豹豹李宝同鲁雄刚李重河上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 上海大学材料基因组工程研究院上海201900 上海特种铸造工程技术研究中心上海201605

使用传统固相合成的Y_2O_3掺杂与未掺杂的BaZrO_3粉料,运用冷等静压和固相烧结技术,制备BaZrO_3和Y掺杂的BaZrO_3坩埚,并用其熔炼富钛合金(Ti_2Ni,含钛量63%,质量分数)。研究Y_2O_3掺杂对Ba Zr O3坩埚侵蚀层及组织形貌的变化,合金熔体... 详细信息

使用传统固相合成的Y_2O_3掺杂与未掺杂的BaZrO_3粉料,运用冷等静压和固相烧结技术,制备BaZrO_3和Y掺杂的BaZrO_3坩埚,并用其熔炼富钛合金(Ti_2Ni,含钛量63%,质量分数)。研究Y_2O_3掺杂对Ba Zr O3坩埚侵蚀层及组织形貌的变化,合金熔体受耐火材料元素污染量的变化以及Y_2O_3掺杂BaZrO_3坩埚抵抗钛熔体的侵蚀性。结果表明:1500℃时,Ti_2Ni熔体对掺杂Y_2O_3的BaZrO_3坩埚侵蚀层厚(1700mm),小于未掺杂的BaZrO_3侵蚀层厚度(2000mm);Y掺杂BaZrO_3坩埚内壁晶粒相对完整,仅部分晶界受熔体侵蚀而模糊,未掺杂的BaZrO_3坩埚晶粒受钛熔体侵蚀及冲刷,出现层片状组织,且内壁结构疏松;随着保温时间从5 min增至15 min时,Y掺杂BaZrO_3坩埚熔炼后Ti_2Ni合金中的O和Zr元素均达到平衡;而未掺杂的Ba Zr O3熔炼后Ti_2Ni中O和Zr含量随保温时间增加而增加。热力学计算也支持上述结论,说明耐火材料在Ti_2Ni熔体中的溶解的进行表明促进BaZrO_3坩埚-合金界面反应,Y_2O_3掺杂能改善BaZrO_3稳定性,增强抗钛熔体的侵蚀性,降低其在钛合金中的溶解。

关键词：锆酸钡氧化钇掺杂钛合金稳定性抗侵蚀性

CA砂浆与混凝土界面粘结性能、力学性能及抗侵蚀性研究

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CA砂浆与混凝土界面粘结性能、力学性能及抗侵蚀性研究

作者：王继北京交通大学

学位级别：硕士

板式无砟轨道是高速铁路采用的主要轨道形式。CA砂浆作为板式无砟轨道的重要组成部分,它的性能极大地影响了轨道结构的性能。目前,CA砂浆与混凝土轨道板的层间离缝是无砟轨道结构的主要伤损之一,对轨道结构的力学性能和耐久性有很大影... 详细信息

板式无砟轨道是高速铁路采用的主要轨道形式。CA砂浆作为板式无砟轨道的重要组成部分,它的性能极大地影响了轨道结构的性能。目前,CA砂浆与混凝土轨道板的层间离缝是无砟轨道结构的主要伤损之一,对轨道结构的力学性能和耐久性有很大影响。本研究以CA砂浆-混凝土复合试件为研究对象,通过添加外加剂改变CA砂浆微观结构,系统研究在不同温度场下复合试件的界面粘结强度与力学性能变化规律;同时,探究不同外加剂对CA净浆抗酸、盐侵蚀性能的影响,并从微观角度揭示酸、盐侵蚀机理,最终为预防层间离缝的产生提供理论指导。论文主要工作和结论如下:（1）CA砂浆与混凝土的界面粘结强度主要由水泥水化产物与混凝土的机械咬合力和沥青的粘附力共同提供。对于任意A/C,掺入PI型乳液或膨胀剂后,粘结强度均提高。掺入PⅡ型乳液后,低A/C时,粘结强度基本不变;高A/C时,粘结强度提高。温度循环后,复合试件的界面粘结强度均下降;膨胀剂掺量越大,粘结强度的降低程度越大。低A/C时,PI的掺入会增加粘结强度的温度敏感性;高A/C时,掺入PI会削弱温度对粘结强度的影响。（2）复合试件的抗折破坏主要表现出两种破坏模式:整体受弯破坏（简称A型破坏）和砂浆层脱黏破坏（简称B型破坏）。破坏模式由界面粘结强度和砂浆的弹性模量共同决定,低A/C时,界面粘结强度占主导;高A/C时,CA砂浆的弹性模量占主导。低A/C时,复合试件主要发生A型破坏;高A/C时,复合试件主要发生B型破坏;温度循环后,复合试件的破坏模式主要为B型破坏。（3）外加剂的加入改变了界面粘结强度和砂浆抗折强度,进而影响复合试件抗折强度。随着乳液与膨胀剂掺量的增加,复合试件的抗折强度均显著提高。温度循环后,复合试件抗折强度均下降;PI掺量越大,抗折强度的降低程度越大。低A/C时,膨胀剂的掺入削弱抗折强度的温度敏感性;高A/C时,掺入膨胀剂加剧温度的影响。（4）低A/C时,随着PI的掺入,抗酸侵蚀系数先提高后降低,而掺入PⅡ后抗酸蚀系数先降低后提高;乳液的加入可显著降低试件的抗盐侵蚀系数;掺入膨胀剂后,抗酸、盐侵蚀系数均下降。高A/C时,乳液的掺入可以显著提高抗酸、盐侵蚀系数,且PⅡ乳液效果更显著;随着膨胀剂掺量的增加,抗酸、盐侵蚀系数先提高后降低。

关键词： CA砂浆复合试件粘结强度破坏模式抗折强度抗侵蚀性