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用于红外和雷达波隐身的水泥基复合材料

材料导报 2024年第5期38卷 22-30页

作者：马超解帅王永超冀志江吴子豪王静中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室北京100024

红外和雷达波隐身主要是通过降低目标的红外辐射信号和雷达回波信号来提高目标的隐蔽性。将相变材料与炭黑封装为相变单元,并将其与膨胀珍珠岩-磁粉/水泥复合材料结合,研制出一种兼具红外和雷达波隐身的双功能水泥基复合材料,对其吸波... 详细信息

红外和雷达波隐身主要是通过降低目标的红外辐射信号和雷达回波信号来提高目标的隐蔽性。将相变材料与炭黑封装为相变单元,并将其与膨胀珍珠岩-磁粉/水泥复合材料结合,研制出一种兼具红外和雷达波隐身的双功能水泥基复合材料,对其吸波性能和热性能进行试验与仿真研究。结果表明:炭黑对相变材料相变温度的影响较小,潜热仅降低了约1.9%;500次冷热循环后,相变材料的潜热留存率为78.3%,循环稳定性较好。相变单元和膨胀珍珠岩均可以提高水泥基复合材料的吸波能力,且反射损耗在-5~-15 dB可调。相变单元通过吸收大量热量来降低目标外表面温度,削弱红外辐射。相变材料的加入会增加水泥基复合材料的热导率,但相变材料高储热密度和珍珠岩低热导率的共同作用使得水泥基复合材料的隔热效应更加显著,从而降低目标的红外辐射信号。仿真结果表明:磁损耗仅出现在水泥基体中,相变单元通过电阻损耗来影响水泥基复合材料的吸波性能。热量传递在相变单元处受阻,传导热通量在相变单元边缘处的传输过程出现弯曲。当相变材料相变完成后,热量趋于均匀分布。因此,水泥基复合材料可通过损耗电磁波来降低雷达回波信号,通过相变材料吸收目标的热量来降低红外辐射,从而实现不同复杂环境下建筑材料的红外和雷达波等多波段隐身。

关键词：水泥基复合材料红外隐身雷达波隐身相变材料有限元法

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一种无机复合聚苯板的制备与燃烧性能研究

消防科学与技术 2024年第3期43卷 412-418页

作者：王鹏宇司广旭梁庆刚周亮北京建筑材料检验研究院股份有限公司北京100041 北京雅达润邦建筑材料有限公司北京100176 北京科技大学土木与资源工程学院/大安全科学研究院北京100083

采用具有负热值特性的半水硫酸钙等无机材料为主要添加剂制备阻燃浆液,以低密度膨胀聚苯乙烯泡沫为基体,使用负压顺孔与负压吸附技术,制备了无机复合聚苯板;使用导热系数测试仪测试了该复合材料的保温性能,使用氧指数测试仪、热值测试... 详细信息

采用具有负热值特性的半水硫酸钙等无机材料为主要添加剂制备阻燃浆液,以低密度膨胀聚苯乙烯泡沫为基体,使用负压顺孔与负压吸附技术,制备了无机复合聚苯板;使用导热系数测试仪测试了该复合材料的保温性能,使用氧指数测试仪、热值测试仪、锥形量热仪、单体燃烧装置测试其燃烧性能。经检测,该无机复合聚苯板的导热系数为0.041 W/(m^(2).K),热值仅为2.91 MJ/kg,氧指数达到39.7%;锥形量热仪测试结果显示,该复合聚苯板在燃烧过程中未发生收缩熔融,且保持一定的形状,其热释放速率峰值、总热释放量、产烟速率峰值以及总产烟量相比聚苯乙烯泡沫基材大幅降低;单体燃烧测试结果显示,该无机复合聚苯板的燃烧性能等级达到A2级,产烟特性等级达到S1级;分析其阻燃机理,认为主要源于二水硫酸钙吸热的分解反应和惰性的分解产物。

关键词：无机复合聚苯板锥形量热仪单体燃烧装置燃烧性能阻燃机理

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耐辐射高铅玻璃熔制挥发物分析及控制

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2364-2370页

作者：杨胜赟曹振博张梅伦张洋王可韩玉吕海风周游贾金升中建材光子科技有限公司山东枣庄277000 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100000

用于制备耐辐射光纤面板的高铅(铅当量≥0.3)玻璃材料须具备较高的折射率、较好的X射线吸收性能、较高的可见光透过率以及良好的热稳定性和化学稳定性。但由于其高铅含量对熔制坩埚及耐火材料腐蚀性极高,且熔制过程中挥发量较高,玻璃组... 详细信息

用于制备耐辐射光纤面板的高铅(铅当量≥0.3)玻璃材料须具备较高的折射率、较好的X射线吸收性能、较高的可见光透过率以及良好的热稳定性和化学稳定性。但由于其高铅含量对熔制坩埚及耐火材料腐蚀性极高,且熔制过程中挥发量较高,玻璃组分不易稳定控制,目前仅国外少数企业能够高质量稳定生产。研究了玻璃熔制过程中影响挥发物的3个主要因素,有效控制挥发物的挥发率由2.00%降至0.51%左右,确定了最佳熔制温度以及通气压强,并在此条件下分别采用2种方式向玻璃中引入铅,通过能谱仪和光电子能谱仪对该高铅玻璃在熔制过程中的挥发物进行了研究,确定了其挥发物成分以铅氧化物为主,其中铅的价态以四价为主,二价为辅。

关键词：耐辐射光纤面板玻璃熔制挥发物

基于知识图谱的电网工程建筑信息模型质量检查方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 807-814页

作者：姜文明齐立忠张苏荣经国武宏波左超张晓龙中国建筑科学研究院有限公司北京构力科技有限公司北京100013 国网经济技术研究院有限公司北京102209

利用知识图谱技术改进了建筑信息模型(BIM)的质量审查方法,选取电网工程的BIM模型为研究对象,开发了基于知识图谱的BIM模型检查系统,以验证其是否符合电网工程相关规范和标准。以某电气工程项目的BIM模型为案例,生成了检验报告,结果验... 详细信息

利用知识图谱技术改进了建筑信息模型(BIM)的质量审查方法,选取电网工程的BIM模型为研究对象,开发了基于知识图谱的BIM模型检查系统,以验证其是否符合电网工程相关规范和标准。以某电气工程项目的BIM模型为案例,生成了检验报告,结果验证了本文方法的可行性和实用性。该技术为建筑设计与信息技术的深度融合提供了新的方向。

关键词：工程管理知识图谱电网工程建筑信息模型检查方法

新时代、新领域、新技术——建筑科学的新内涵与发展

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土木工程学报 2024年第6期57卷 59-64页

作者：王俊李建辉肖从真李军中国建筑科学研究院有限公司北京100013

该文简要分析了当前我国建筑行业面临的挑战和机遇,在面向国家重大需求、服务战略新兴产业方面,重点阐述了建筑行业数字化转型面临的关键核心技术、专业软件和大数据平台中卡脖子问题和解决方案,从减少碳排放、可再生能源利用和新材料... 详细信息

该文简要分析了当前我国建筑行业面临的挑战和机遇,在面向国家重大需求、服务战略新兴产业方面,重点阐述了建筑行业数字化转型面临的关键核心技术、专业软件和大数据平台中卡脖子问题和解决方案,从减少碳排放、可再生能源利用和新材料与新建筑体系三方面系统分析了建筑领域碳达峰碳中和实施路径;在面向经济主战场,推动行业高质量发展方面,从尺度、阶段、性能三个不同维度阐述了好房子的内涵、要求和实现目标;在面向世界科技前沿,打造原创技术策源地方面,从深地、深海、深空三个方面探讨了未来土木工程建设的征途和方向。

关键词：建筑科学新内涵数字化转型碳达峰碳中和好房子科技前沿

C_(4)A_(3)S-CS对硅酸盐水泥体积稳定性与力学性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1520-1531页

作者：裴天蕊齐冬有邹德麟赵卫丽汪智勇郝禄禄王亚丽张钰刘洪印北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 建筑材料工业技术监督研究中心北京100024 中核国电漳州能源有限公司福建漳州363300 国家建筑材料展贸中心北京100080

针对预制构件存在早期强度发展不足,后期体积稳定性差的缺点,以无水硫铝酸钙(C_(4)A_(3)S-CS)和硬石膏(CS)作为调控胶凝材料,针对C_(4)A_(3)S-CS对硅酸盐水泥体积稳定性和力学性能的影响机理进行了探讨,对制备体积稳定的早强硅酸盐水泥... 详细信息

针对预制构件存在早期强度发展不足,后期体积稳定性差的缺点,以无水硫铝酸钙(C_(4)A_(3)S-CS)和硬石膏(CS)作为调控胶凝材料,针对C_(4)A_(3)S-CS对硅酸盐水泥体积稳定性和力学性能的影响机理进行了探讨,对制备体积稳定的早强硅酸盐水泥基胶凝材料具有一定的指导意义。先用自由膨胀率与抗压强度分析了C_(4)A_(3)S-CS-PC水泥浆体的体积及力学性能变化规律,再用X射线衍射仪、热分析仪、压汞仪和扫描电镜探究了该体系膨胀及水化机理。结果表明:C_(4)A_(3)S-CS能改善硅酸盐水泥的体积稳定性,提高其早期强度,加速水泥的水化进程。当C_(4)A_(3)S-CS含量为10%、CS/C_(4)A_(3)摩尔比为11时,12h钙矾石(AFt)含量可达5.61%,28 d含量为8.51%。C_(4)A_(3)S-CS和CS的水化作用会消耗硅酸盐矿物水化产生的Ca(OH)2。细针棒状的AFt生长在水泥硬化浆体的表面及孔隙中,与水化硅酸钙(C-S-H)凝胶在水泥浆体中相互胶结,使得孔径明显细化,最可几孔径减小至12 nm,水泥浆体的28 d总孔隙率下降至17.24%,结构更加致密,利于硅酸盐水泥体积稳定性发展。

关键词：硅酸盐水泥无水硫铝酸钙硬石膏水化体积稳定性

百叶外遮阳及中空玻璃光热比对光热舒适度的影响

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新型建筑材料 2024年第6期51卷 160-165页

作者：程海强王东旭王永帅周飞翔孙汉卿毕一凡北京建筑材料检验研究院股份有限公司北京100041

针对我国5个气候区,采用Comfen软件模拟量化了中空玻璃4种光热比下15种百叶工况对酒店南向外遮阳能耗密度及舒适度的影响规律。结果表明,不同气候区对取暖、制冷、通风及照明的能耗需求差别很大,而建筑能耗、室内舒适度之间相互影响。... 详细信息

针对我国5个气候区,采用Comfen软件模拟量化了中空玻璃4种光热比下15种百叶工况对酒店南向外遮阳能耗密度及舒适度的影响规律。结果表明,不同气候区对取暖、制冷、通风及照明的能耗需求差别很大,而建筑能耗、室内舒适度之间相互影响。中空玻璃光热比及百叶工况对室内得热及日光照度产生很大影响,并进一步影响建筑能耗及室内舒适度,得到了不同气候区下总能耗密度、热舒适度及光舒适度各单项指标最优时的百叶工况以及中空玻璃光热比。采用CRITIC赋权法得出各气候区建筑能耗密度及室内光热舒适度的权重系数,进一步对不同工况进行了综合评分,并得出最优方案。

关键词：不同气候区百叶外遮阳光热比建筑能耗舒适度模拟研究

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钻石型轮辐结构构型与受力性能研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第9期57卷 947-957页

作者：范重吴浩王泽强张爱林张艳霞刘云博中国建筑设计研究院有限公司北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039 中国石化工程建设有限公司北京100020

本文给出了钻石型轮辐结构的构型规则,并对其预应力态和张拉成形方法进行了探讨.通过1∶15缩尺模型试验,考察钻石型轮辐结构施工张拉成型的可行性,检验屋盖结构的受力性能,验证数值模拟方法与试验结果的一致性.研究钻石型轮辐结构成形... 详细信息

本文给出了钻石型轮辐结构的构型规则,并对其预应力态和张拉成形方法进行了探讨.通过1∶15缩尺模型试验,考察钻石型轮辐结构施工张拉成型的可行性,检验屋盖结构的受力性能,验证数值模拟方法与试验结果的一致性.研究钻石型轮辐结构成形态的动力特性以及在活荷载、风荷载和温度作用下的结构变形和构件内力以及断索对结构性能的影响,重点考察中间撑杆高度变化对结构受力性能的影响.缩尺模型试验结果表明,提升下径索所需张拉设备数量较少,施工方便;对于结构的成形态和静力加载工况,实测与数值模拟得到的内环节点标高、索力、结构变形具有较好的一致性.有限元分析结果表明,中间撑杆高度对结构动力特性、构件内力和结构变形的影响较为显著.在结构的成形态,随着中间撑杆高度增大,上径索索力随之加大,内环撑杆由受压变为受拉,中间撑杆的压力迅速增大.大跨度轮辐结构刚度较小,设置中间撑杆后,有利于提高结构的竖向刚度,减小在竖向荷载、特别是在风荷载作用下的变形.此外,半跨荷载作用下结构的竖向变形大于满跨荷载,而正、负温差对结构的内力与变形均不起控制作用.断索引起紧邻径索索力突然增大,次邻径索与环索索力的变化幅度则很小.对于钻石型轮辐结构,中间撑杆高度不宜大于内环撑杆高度.

关键词：轮辐结构中间撑杆构型方法受力性能

抛光工艺参数对高纯氧化铝陶瓷基材抛光效果的影响

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半导体技术 2024年第1期49卷 56-63页

作者：姚忠樱崔鸽常逸文任瑞康任佳乐张洪波旷峰华中国建筑材料科学研究总院有限公司陶瓷科学研究院北京100024

高纯氧化铝陶瓷基材广泛应用于精密电阻、微波集成电路等高端领域。为了获得具有超高平整度、纳米级表面质量的高纯氧化铝陶瓷基材,采用机械抛光(精研)与化学机械抛光(CMP)(精抛)相结合的工艺路线,系统研究了精研过程中的压力、转速、... 详细信息

高纯氧化铝陶瓷基材广泛应用于精密电阻、微波集成电路等高端领域。为了获得具有超高平整度、纳米级表面质量的高纯氧化铝陶瓷基材,采用机械抛光(精研)与化学机械抛光(CMP)(精抛)相结合的工艺路线,系统研究了精研过程中的压力、转速、磨料的粒径、抛光液流速及CMP过程中的抛光压力、转速等工艺参数对抛光效果的影响。结果表明,精研压力为588 N,上、下研磨盘转速分别为45和50 r/min,多晶金刚石研磨液的粒径为1μm,磨料添加速率为15 mL/min,精研时长达到25 h时,陶瓷基材即可达到抛光工序的表面质量要求。抛光压力为588 N,上、下研磨盘转速分别为20和25 r/min,硅溶胶抛光液粒径为80 nm,抛光2 h时,高纯氧化铝陶瓷基材的表面粗糙度可达到纳米级别。

关键词：高纯氧化铝机械抛光化学机械抛光(CMP) 抛光参数表面粗糙度