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纸面石膏板板芯气孔结构的影响因素及控制

新型建筑材料 2017年第10期44卷 77-80页

作者：闫友静于世峰张贺北新集团建材股份有限公司北京100048

纸面石膏板成型过程中,通过加入发泡剂可使石膏板板芯形成具有一定孔隙率的多孔结构,以降低石膏板自重和增加石膏板的韧性;板芯气孔及结构主要通过发泡系统产生的泡沫来进行调整,其中发泡液浓度、发泡系统压力、发泡设备等是影响板芯气... 详细信息

纸面石膏板成型过程中,通过加入发泡剂可使石膏板板芯形成具有一定孔隙率的多孔结构,以降低石膏板自重和增加石膏板的韧性;板芯气孔及结构主要通过发泡系统产生的泡沫来进行调整,其中发泡液浓度、发泡系统压力、发泡设备等是影响板芯气孔结构的关键因素。

关键词：纸面石膏板气孔结构发泡剂泡沫

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盐类外加剂对引气混凝土气孔结构的影响

盐类外加剂对引气混凝土气孔结构的影响

作者：李琴飞哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在我国北方地区,特别是东北地区,混凝土冻害较为严重,通过掺入引气剂在混凝土中引入气孔来改善混凝土的气孔结构,提高混凝土的抗冻性。同时,在冬季混凝土施工时大量使用早强剂和防冻剂,以达到提高混凝土早期强度和降低冰点的目的,满足... 详细信息

在我国北方地区,特别是东北地区,混凝土冻害较为严重,通过掺入引气剂在混凝土中引入气孔来改善混凝土的气孔结构,提高混凝土的抗冻性。同时,在冬季混凝土施工时大量使用早强剂和防冻剂,以达到提高混凝土早期强度和降低冰点的目的,满足施工要求。深入研究了盐类外加剂对引气混凝土气孔结构的影响,为提高我国北方地区混凝土结构耐久性提供理论支撑和技术支持。文本研究了常用的早强剂和防冻剂(氯化钙、硝酸钙、硫酸钠、亚硝酸钠和乙二醇),采用SJ-2和DH-9的引气剂,结合引气剂泡沫稳定性、混凝土气孔结构参数(包括气泡平均半径、气泡比表面积、硬化混凝土的含气量、气泡间距系数等)、气孔分布和气孔形貌,研究盐类外加剂对引气混凝土气孔结构的影响。研究表明,随着CaCl和Ca(NO)掺量的增加,降低了SJ-2引气剂的起泡能力和泡沫稳定性;同时也降低DH-9引气剂的起泡能力,而对泡沫稳定性影响不大。随着NaSO和NaNO掺量的增加,引气剂的起泡能力降低,但比不掺的大,其中,降低了SJ-2的泡沫稳定性而对DH-9的泡沫稳定性影响不大。乙二醇略微提高SJ-2的起泡能力,对其泡沫稳定性影响不大,而对DH-9的起泡能力和泡沫稳定性几乎没什么影响。盐类外加剂对新拌引气混凝土的含气量和硬化混凝土气孔结构有很大的影响。对于SJ-2引气剂,CaCl和Ca(NO)减小新拌混凝土的含气量,而NaSO、NaNO和乙二醇增大其含气量;随着CaCl、Ca(NO)、NaSO和NaNO掺量的增加均增大了气泡间距系数L ,对混凝土的气孔结构有不利影响;而随着乙二醇掺量的增加,降低L ,改善气孔结构。对于DH-9引气剂,随着CaCl、Ca(NO)、NaSO和NaNO掺量的增加,新拌混凝土的含气量升高。CaCl、Ca(NO)和NaNO会降低L ,改善硬化混凝土气孔结构;掺入NaSO后,L增大,且对气孔结构有不利作用。随着乙二醇掺量的增加, L减小,气孔结构改善。另外,不掺引气剂的水泥净浆中气孔壁比较致密;而引气剂引入的气孔周围形成一种壳体,与毛细孔联通;分别掺入CaCl、Ca(NO)、NaSO和NaNO的水泥净浆中气孔形貌发生变化,孔壁存在针状的钙矾石;掺乙二醇的水泥净浆气孔孔壁比较平整,与只掺引气剂的水泥净浆中气孔形貌接近。

关键词：盐类外加剂引气混凝土泡沫稳定性气孔结构气孔形貌

耐火浇注料加热过程中气孔结构参数与透气度的关系研究

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耐火浇注料加热过程中气孔结构参数与透气度的关系研究

作者：陈建军中钢集团洛阳耐火材料研究院

学位级别：硕士

致密耐火浇注料在初次使用或烘烤过程中容易发生爆裂。透气度是评价耐火浇注料烘烤过程中抗爆裂性能重要参数,透气度与气孔结构参数有密切关系。探究耐火浇注料透气性与其气孔结构参数之间的关系,有利于改善浇注料在烘烤过程中的透气性... 详细信息

致密耐火浇注料在初次使用或烘烤过程中容易发生爆裂。透气度是评价耐火浇注料烘烤过程中抗爆裂性能重要参数,透气度与气孔结构参数有密切关系。探究耐火浇注料透气性与其气孔结构参数之间的关系,有利于改善浇注料在烘烤过程中的透气性,提高抗爆裂性,同时借此研究方法有助于指导研究人员进行新材料的设计。为了探究耐火浇注料加热过程中气孔结构参数与透气度的变化规律,论文以低水泥﹑超低水泥和MgO-SiO-HO结合的刚玉质浇注料为研究对象,根据浇注料气孔结构参数随烘烤制度不同而变化的情况,制作了不同气孔结构参数浇注料试样,利用多元线性回归和灰色关联度分析方法,研究了烘烤制度对浇注料气孔结构和透气度的影响,分析了耐火浇注料透气性与气孔结构参数之间的定量关系。通过研究得到以下结论:(1)由于刚玉质浇注料烘烤过程中的脱水特性,浇注料的气孔率、平均孔径和孔隙曲折度随着烘烤制度变化表现出规律性变化。对于低水泥浇注料,随着烘烤温度的升高,平均孔径呈现减小的趋势,而气孔率和孔隙曲折度呈现增加的趋势;烘烤温度一定时,除100℃和200℃外,预烘后低水泥浇注料的气孔率、平均孔径和孔隙曲折度随烘烤时间变化呈保持不变的趋势。对于超低水泥耐火浇注料,烘烤温度一定时,预烘后超低水泥浇注料的气孔率、平均孔径和孔隙曲折度随着烘烤时间变化呈保持不变的趋势;烘烤时间保持不变时,浇注料的气孔率和孔隙曲折度随着烘烤温度的升高呈增加的趋势,而平均孔径随着烘烤温度的升高呈减小的趋势。对于MgO-SiO-HO浇注料,烘烤温度一定时,预烘后MgO-SiO-HO浇注料的气孔率、平均孔径和孔隙曲折度随烘烤时间变化呈保持不变的趋势;烘烤时间一定时,随着烘烤温度的升高,气孔率和平均孔径先呈现增加的趋势,而孔隙曲折呈现减少的趋势,200℃以后,气孔率、平均孔径和孔隙曲折度随烘烤温度变化呈保持不变的趋势。(2)在烘烤过程中,水泥结合浇注料的透气度随着烘烤制度变化呈现规律性变化。对于低水泥浇注料,烘烤温度一定时,预烘后的低水泥浇注料的透气度随烘烤时间变化呈保持不变趋势;烘烤时间一定时,透气度随着烘烤温度的升高而升高。对于超低水泥浇注料,烘烤温度一定时,预烘后的超低水泥浇注料的透气度随烘烤时间变化呈保持不变的趋势;烘烤时间一定时,透气度先随着烘烤温度的升高呈增加的趋势,400℃以后呈保持不变的趋势。对于MgO-SiO-HO浇注料,透气度随着烘烤制度的变化规律不明显。(3)耐火浇注料透气度与其气孔结构参数密切相关,提出的刚玉质水泥结合耐火浇注料透气度与气孔结构参数定量关系模型,即k=B×η×D(B为经验常数;η为气孔率(%);D为平均孔径(m))可以较好表征刚玉质水泥结合耐火浇注料透气度与气孔率和平均孔径之间的定量关系。(4)不同孔径的气孔对浇注料透气度影响不同。对于低水泥浇注料,孔径在0.3.1 um区间的气孔对浇注料的透气度影响最大。对于超低水泥浇注料,100℃和300℃时,孔径在≤0.1 um区间的气孔对浇注料的透气度影响最大,600℃时,孔径在1.3um区间的气孔对浇注料的透气度影响最大。对于MgO-SiO-HO浇注料,孔径在1.3 um区间的气孔对浇注料的透气度影响最大。

关键词：气孔结构透气度多元线性回归灰色关联度

废玻璃烧结多孔微晶玻璃的制备、气孔结构及其物性研究

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废玻璃烧结多孔微晶玻璃的制备、气孔结构及其物性研究

作者：陆章扬南昌航空大学

学位级别：硕士

多孔微晶玻璃是由无机非晶材料热处理得到的含有闭合孔或连通孔微晶材料,其性能取决于气孔、晶相和非晶相比例与结构,具有密度低、比表面积大、导热系数小、强度高、阻尼性能好等优异性能。利用废玻璃生产多孔微晶玻璃,不仅解决了废玻... 详细信息

多孔微晶玻璃是由无机非晶材料热处理得到的含有闭合孔或连通孔微晶材料,其性能取决于气孔、晶相和非晶相比例与结构,具有密度低、比表面积大、导热系数小、强度高、阻尼性能好等优异性能。利用废玻璃生产多孔微晶玻璃,不仅解决了废玻璃规模化利用,而且显著降低多孔微晶玻璃生产成本,简化生产工艺,具有显著经济和环保效益。本文以废玻璃粉为原料,采用低温烧结-高温发泡新型烧结工艺,优选发泡剂和烧结助剂,系统研究烧结工艺制度、发泡剂组成对气孔结构、晶相组成、表观密度、压缩强度和导热性能等影响规律,制备出轻质、孔径均匀可控、高强度多孔微晶玻璃及其复合板。发泡剂组份研究表明,以CaCO3为发泡剂时,随CaCO3含量增加,多孔微晶玻璃表观密度与抗压强度都是先减小后增大,孔隙率则与之相反,晶相为单一硅灰石结构,结晶度增大。CaCO3和Si C为复合发泡剂时,CaCO3降低SiC氧化温度,提高SiC氧化速率;SiC提高多孔微晶玻璃孔隙率,降低表观密度,提高硅灰石含量。纳米SiC使表观密度增大,孔隙率降低,气孔尺寸减小。多孔微晶玻璃导热系数随CaCO3含量增大而减小,导热系数为0.096.139 W/m·K。使用复合发泡剂时,随SiC含量增大,抗压强度与表观密度成正比,为0.7.7 MPa。烧结-发泡工艺实验表明,以CaCO3为发泡剂时,随烧结温度升高和时间延长,多孔微晶玻璃表观密度呈下降趋势,孔隙率增大。随发泡温度升高和时间延长,表观密度减小,平均孔径和孔隙率增大。多孔微晶玻璃抗压强度与表观密度呈直线正比关系,抗压强度为0.35.98 MPa。一次烧成多孔微晶玻璃复合板的关键在于调节釉料层原料成分,使其烧结和晶化温度处于多孔微晶玻璃低温烧结-高温发泡温度区间。发泡机理研究表明,废玻璃粉体在800?C下出现致密烧结,80000?C之间出现气孔形核和长大,与本文工艺设计思路一致。这种低温烧结-高温发泡不仅适合废玻璃生产多孔微晶玻璃,对于其他固体废渣回收利用也具有参考价值。

关键词：废玻璃多孔微晶玻璃发泡剂低温烧结-高温发泡气孔结构

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泡沫混凝土的制备及其气孔结构的研究

泡沫混凝土的制备及其气孔结构的研究

作者：武艳文西安建筑科技大学

学位级别：硕士

泡沫混凝土是一种兼具防火、保温、轻质、抗震性能的功能型混凝土,虽然近几年泡沫混凝土在保温墙板行业的市场急剧萎缩,然其在价格上的绝对优势,泡沫混凝土行业由原来单一的保温墙体向多元化发展,泡沫混凝土的应用前景依旧广阔。本文利... 详细信息

泡沫混凝土是一种兼具防火、保温、轻质、抗震性能的功能型混凝土,虽然近几年泡沫混凝土在保温墙板行业的市场急剧萎缩,然其在价格上的绝对优势,泡沫混凝土行业由原来单一的保温墙体向多元化发展,泡沫混凝土的应用前景依旧广阔。本文利用物理发泡的方法,以普通硅酸盐水泥为原材料对泡沫混凝土进行了系统化研究。通过对泡沫混凝土气孔结构表征方法的研究得到了适用于泡沫混凝土全尺寸孔结构的表征方法;对不同矿物掺和料对泡沫混凝土各项性能的影响进行了分析,得出了矿物掺和料在泡沫混凝土中的作用机理;在此基础上对泡沫混凝土的增强进行了机理性研究,获得了有关轻质泡沫混凝土的最佳增强方案。主要的研究成果如下:(1)通过压汞法—图像分析法的联合孔结构表征方法可以对泡沫混凝土内部全尺寸的孔结构进行表征,两种方法联合使用还可大幅降低表征过程中的误差。同时利用IPP软件的图像分析技术获得的气孔参数,通过Origin软件的数理统计的数值化处理,可以将泡沫混凝土中引入气孔的各项参数数值化,从而可以更加科学合理的解释泡沫混凝土各项性能与孔结构的关系。(2)粉煤灰掺加在泡沫混凝土中,主要作用为其形态学效应对泡沫混凝土孔结构的改善,对泡沫混凝土微观孔结构的改善使泡沫混凝土获得较低的吸水率和干缩值;而对其宏观孔结构的改善则使泡沫混凝土具有更加优良的力学性能。二级粉煤灰经过机械粉磨之后,虽然其火山灰胶凝活性得到提升,但损失了其形态效应,对泡沫混凝土的孔结构的优化作用不及一级粉煤灰,使泡沫混凝土的和易性降低。磨细二级粉煤灰在泡沫混凝土中的掺量应低于20%,一级粉煤灰的合适掺量为40%。(3)硅灰的掺加会使泡沫混凝土孔壁中的微观多害孔比例降低,使气孔壁结构致密,可以大幅提高泡沫混凝土的力学性能;硅灰掺加对泡沫混凝土宏观孔结构的改善作用有限,而过多的硅灰掺加使泡沫混凝土的的强度降低,吸水率和干缩值增大。硅灰掺加于泡沫混凝土中,其合适掺量不应高于总胶凝材料的6%。(4)泡沫混凝土的强度来源于基体,基体强度为泡沫混凝土的强度基数,而孔结构则代表了随着泡沫的掺加泡沫混凝土保留其基体强度的能力,同时在气孔结构优良时,基体强度的增加会带来与之相比更大比率的泡沫混凝土的强度提高。通过对泡沫混凝土进行孔结构优化以及基体增强的强度优化方式,可以使400kg·m的低密度泡沫混凝土强度增加88%,强度由1.55MPa提高至3.02MPa。

关键词：泡沫混凝土气孔结构粉煤灰硅灰增强

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气泡混合轻质土基本性能及气孔结构研究

气泡混合轻质土基本性能及气孔结构研究

作者：刘子辉沈阳建筑大学

学位级别：硕士

气泡混合轻质土是近年来在土建工程领域中开发的一种新型轻质填土材料,利用其诸多特点,将气泡混合轻质土应用于路基回填或覆土减荷中,可以解决土地资源短缺(如珠江三角洲地区)、地质条件不好(软土及冻土区)、占地面积过大(如高路堤)、... 详细信息

气泡混合轻质土是近年来在土建工程领域中开发的一种新型轻质填土材料,利用其诸多特点,将气泡混合轻质土应用于路基回填或覆土减荷中,可以解决土地资源短缺(如珠江三角洲地区)、地质条件不好(软土及冻土区)、占地面积过大(如高路堤)、工后沉降偏大(桥头跳车、新旧道路加宽、路堤冻胀)等问题。本文使用植物源复合型发泡剂,以沈阳地区黏土作为原料土,从气泡混合轻质土的概念出发,分析其材料组成、发泡方式及制备流程,制备出干容重在8～12KN/m3的气泡混合轻质土,本文主要对气泡混合轻质土作了如下研究:(1)灵活运用实验设计法(均匀设计法和正交设计法)探讨其配合比,结合多元线性全回归法得出湿容重及流动度回归方程式,对正交试验进行了方差分析,最后综合试验结果得出了气泡混合轻质土的最优配合比为:水泥用量280kg/m3,原料土用量260kg/m3,气泡群用量630L/m3,水灰比0.76。(2)在室内试验的基础上,分别研究了气泡混合轻质土的基本性能。分析了原料土种类(黏土和河砂)及掺量对强度的影响,并且气泡混合轻质土属于脆性破坏,压缩应变约为4.5%。在相同发泡剂掺量下的28d抗压强度为7d抗压强度的2.56倍,水泥型号越大,强度越高。发泡剂掺量对容重、吸水率和抗冲击性能均有影响,得出气泡混合轻质土具有轻质性,强度易调节,吸水率在20d时增长缓慢,110d时吸水率在18%以下,且抗冲击性能为水泥稳定土的2.2倍,具有良好的低弹减震的作用。(3)进行了气泡混合轻质土气孔结构的研究,使用扫描电子显微镜对1种水泥稳定土和4种不同组分的气泡混合轻质土进行了微观结构的观测,分析了气泡混合轻质土强度机理及水化产物。利用Image-pro plus软件得出气泡混合轻质土孔隙率、平均孔径及孔径分布,并分析了宏观孔结构参数对其基本性能的影响。在同种原材料下,制品的孔隙率越大,密度越小,抗压强度越低,吸水性越高,抗冲击性能越好。并在此基础上评价和展望了该技术在未来的发展前景,对今后气泡混合轻质土的进一步研究、应用与推广具有较强的指导意义。

关键词：气泡混合轻质土实验设计法基本性能扫描电子显微镜气孔结构

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气孔结构对焦炭深层反应影响的初探

燃料与化工 1999年第2期30卷 53-54,61页

作者：房永征钱湛芬杨俊和蒋定中华东冶金学院马鞍山钢铁公司科技部

研究了气孔结构对焦炭深层反应的影响,并将分形几何理论引入到气孔结构的研究中。

关键词：气孔结构深层反应分形维数

区熔法制备的藕状多孔铜气孔结构及其压缩性能研究

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区熔法制备的藕状多孔铜气孔结构及其压缩性能研究

作者：钟豪昆明理工大学

学位级别：硕士

金属-气体共晶定向凝固技术(Gasar)是近年来发展起来的制备多孔金属的新工艺。利用该工艺制备的多孔金属,其内部为沿凝固方向定向排列的圆柱形气孔,结构与莲藕根相似,因此也常被称作藕状多孔金属。藕状多孔金属特殊的孔隙结构使得其具... 详细信息

金属-气体共晶定向凝固技术(Gasar)是近年来发展起来的制备多孔金属的新工艺。利用该工艺制备的多孔金属,其内部为沿凝固方向定向排列的圆柱形气孔,结构与莲藕根相似,因此也常被称作藕状多孔金属。藕状多孔金属特殊的孔隙结构使得其具备诸多特殊的性能,在结构材料、功能材料等领域具备重要的应用价值。区域熔炼法能够通过控制其牵引速率来使凝固过程中的凝固速率维持恒定,可制备出气孔分布均匀的藕状多孔金属材料,且在区熔工艺中不需要使用坩埚和铸型,能够避免金属受到污染。本课题采用区域熔炼法制备了不同结构的藕状多孔铜,分析了氢气压力和牵引速率两个工艺参数对藕状多孔铜气孔结构和形貌的影响规律。结果表明:在氢气压力为0.1MPa至0.4MPa内,随着氢气压力的增大,气孔率呈先增大后减小的趋势,在氢气压力为0.2MPa时,气孔率最大,为19.52%;平均气孔直径由0.89mm减小至0.42mm,气孔直径的分布范围逐渐变窄,气孔尺寸的均匀性提高;气孔数密度由 27.77/(100mm2)增加至 94.79/(100mm2)。在气体总压为0.4MPa,而氢气分压为0至0.4MPa内的情况下,随着氢气分压的增大,气孔率由0增加至16.88%;平均气孔直径由0增大至0.42mm,气孔直径的分布范围因氢气分压的增大而变宽,气孔尺寸的均匀性降低;孔数密度呈现先减小后增大的趋势,其中,在氢气分压为0.3MPa时,气孔数密度最小,为62.79/(100mm2)。氢气压力为0.2MPa时,随牵引速率由10mm·min-1增大至30mm·min-1,气孔率由9.88%逐渐增大至23.44%;平均气孔直径由0.81mm减小至0.64mm;气孔数密度由16.06/(100mm2)逐渐增大至57.88/(100mm2);牵引速率对气孔直径分布并没有太大的影响。在室温环境下测试了藕状多孔铜的压缩性能,分析了气孔结构参数(气孔率及平均气孔直径)对压缩性能的影响规律,并讨论了藕状多孔铜的压缩变形方式。结果表明:随气孔率由5.61%增加至24.11%,区熔藕状多孔铜的压缩应力-应变曲线的斜率逐渐减小,其压缩屈服强度由25.63MPa逐渐减小至12.61MPa,单位体积吸收能由39.53MJ·m-3逐渐减小至29.38MJ.m-3,杨氏模量由2.76Gpa逐渐减小至1.1OGPa,密实化初始应变值由40.11%增大至44.76%,抵抗塑性变形的能力随气孔率的增大而降低。在气孔率为13%情况下,平均气孔直径由0.52mm增大至0.61mm后,区熔藕状多孔铜的压缩屈服强度、密实化初始应变值、单位体积吸收能及杨氏模量都有一定程度的增大,抵抗塑性变形的能力提高;藕状多孔铜在压缩变形过程中的主要变形方式为气孔孔壁的弯曲变形和折叠变形。

关键词：藕状多孔铜区域熔炼法氢气压力牵引速率气孔结构力学性能

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气孔结构对粘土干燥性能的影响

陶瓷研究 1987年第2期 49-52页

作者： F.Q.AL-KHALISSI W.E.WORRALL 肖冠南

对九种英国粘土进行了矿物学、气孔尺寸,分布和干燥性能的试验研究。找到了一个很宽的平均的气孔尺寸范围,干燥性能与平均的气孔尺寸和矿物组成密切相关,总的干燥收缩率和临界含水率对干燥性能影响不大。

关键词：高岭石干燥收缩率临界含水率制砖粘土石炭纪粘土矿物耐火粘土气孔结构渗透率水白云母伊利石干燥性能