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铝硅摩尔比对纳米水化硅铝酸钙及水泥早期水化影响研究

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工程科学与技术 2024年

作者：鲁佳兴房延凤惠一心王建琴陈惠敏廖峻锋沈阳建筑大学材料科学与工程学院

为了探究铝硅摩尔比（A/S）对纳米水化硅铝酸钙（C-A-S-H）粒径分布及其在低温下对水泥的早期水化性能的影响，通过共沉淀法合成了A/S为0.02、0.04、0.06、0.08、0.15、0.20的纳米C-A-S-H悬浮液，研究其对水泥凝结时间、砂浆抗压强度、... 详细信息

为了探究铝硅摩尔比（A/S）对纳米水化硅铝酸钙（C-A-S-H）粒径分布及其在低温下对水泥的早期水化性能的影响，通过共沉淀法合成了A/S为0.02、0.04、0.06、0.08、0.15、0.20的纳米C-A-S-H悬浮液，研究其对水泥凝结时间、砂浆抗压强度、水泥水化进程等方面的影响，并采用QXRD、TG-DTG和SEM等测试手段对纳米C-A-S-H的增强机制进行了探究。结果表明，随着A/S的增加，纳米C-A-S-H的粒径增大，悬浮液稳定性降低，更容易发生团聚沉降。在10℃的温度下，随着A/S的增加，纳米C-A-S-H对水泥早期水化的增强效果呈现出先增大后减小的趋势。掺加S015（A/S为0.15的纳米C-A-S-H）的砂浆在8 h，16 h和24 h的抗压强度较参比样分别提高了130.0%，164.5%，201.8%；同时，TG 结果表明，掺加S015的水泥在水化16 h 后，Ca（OH）2含量达到5.80%，较参比样增加了38.42%；由C-S-H分解引起的失水量增加了121.43%。纳米C-A-S-H可加速C3S的水化从而促进了水泥的水化进程和水化产物的生成，其对不同品种的硅酸盐系水泥的水化均有促进作用。

关键词：纳米C-A-S-H 铝硅比早期水化早强强度 Rietveld定量计算

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碳六型聚羧酸减水剂的制备与性能研究

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 513-520页

作者：许峰牛德民房延凤马健岩沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168

目的确定碳六型聚羧酸减水剂的最佳制备工艺,解决碳六型聚羧酸减水剂随存放时间延长保塑性下降的问题。方法以丙烯酸(AA)、乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)及次亚磷酸钠(SHP)等为主要原材料,通过自由基共聚反应,制备得到了碳六型聚羧酸... 详细信息

目的确定碳六型聚羧酸减水剂的最佳制备工艺,解决碳六型聚羧酸减水剂随存放时间延长保塑性下降的问题。方法以丙烯酸(AA)、乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)及次亚磷酸钠(SHP)等为主要原材料,通过自由基共聚反应,制备得到了碳六型聚羧酸减水剂。通过水化热、SEM、XRD等测试方法,研究碳六型聚羧酸减水剂的性能。结果当聚醚单体分子量为3000、酸醚摩尔比为5∶1、起始反应温度为15~20℃时,碳六型聚羧酸减水剂的分散性及保塑性最佳。结论碳六型聚羧酸减水剂在分散性及保塑性方面均优于甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)型减水剂;加入稳定剂后,碳六型聚羧酸减水剂的保塑性得到了明显提升。

关键词：聚羧酸减水剂乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚次亚磷酸钠常温合成

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密实剂对水泥抗氯离子渗透性能的影响

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第4期40卷 731-737页

作者：丁向群杨宝鑫王艺潼段锦涛沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168

目的研究密实剂对水泥抗氯离子渗透性能的影响。方法选择三种密实剂(S、Y、T),研究不同掺量下密实剂对水泥力学性能和抗氯离子渗透性能的影响,利用压汞测孔法分析内部孔隙结构,并利用扫描电子显微镜观察水泥的微观结构特征。结果当密实... 详细信息

目的研究密实剂对水泥抗氯离子渗透性能的影响。方法选择三种密实剂(S、Y、T),研究不同掺量下密实剂对水泥力学性能和抗氯离子渗透性能的影响,利用压汞测孔法分析内部孔隙结构,并利用扫描电子显微镜观察水泥的微观结构特征。结果当密实剂在单掺条件下,S掺量为0.02%,Y掺量为0.03%,T掺量为0.02%时,水泥3 d和28 d的抗压强度均得到改善,氯离子渗透性能与空白试样相比,28 d电通量分别降低了7.75%、9.44%、10.2%。密实剂的掺入能够使水泥水化更充分,并有效降低孔隙及裂缝的数量,改善水泥石结构的密实性。结论密实剂在低掺量下对水泥强度的发展有促进作用,可以降低水泥石的孔隙率,改善孔结构,并提高水泥抗氯离子渗透性能。

关键词：密实剂抗压强度电通量抗渗性能孔隙率

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聚氨酯-泡沫铝复合材料的性能研究

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 529-535页

作者：刘运学贾旭范兆荣谷亚新王晓丹沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168

目的制备一种具有可恢复阻尼机制的聚氨酯-泡沫铝(PU-AF)减震复合材料,研究PU-AF减震复合材料的阻尼机制,泡沫铝体积质量对PU-AF静态压缩力学性能、吸能性能的影响。方法将制备的PU-AF复合材料在万能材料试验机上进行单调循环压缩试验,... 详细信息

目的制备一种具有可恢复阻尼机制的聚氨酯-泡沫铝(PU-AF)减震复合材料,研究PU-AF减震复合材料的阻尼机制,泡沫铝体积质量对PU-AF静态压缩力学性能、吸能性能的影响。方法将制备的PU-AF复合材料在万能材料试验机上进行单调循环压缩试验,由应力-应变曲线研究复合材料的阻尼机制和吸能性能。结果当泡沫铝体积质量为0.70~0.85 g/cm 3时,在相同应变值下,随着泡沫铝体积质量的增加,PU-AF复合材料的屈服强度、弹性模量均增大。吸能效率在应变为30%以后有所降低,最佳吸能效率对应的应变为25%~35%。结论聚氨酯可以显著提高复合材料的应变恢复率;PU-AF是一种很好的减震复合材料。

关键词：聚氨酯开孔泡沫铝体积质量应变恢复率吸能特性

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阴/非离子型水性聚氨酯的制备及其性能研究

化工新型材料 2024年

作者：刘运学兰美玉范兆荣谷亚新万晔刘鹏沈阳建筑大学材料科学与工程学院

通过采用复合型亲水单体2，2-双（羟甲基）丙酸（DMPA）和非离子二元醇（Ymer N120），制备了阴/非离子型水性聚氨酯，研究了N120与DMPA不同摩尔比对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：不同摩尔比对乳液粒径大小及涂膜力学性能有显著影... 详细信息

通过采用复合型亲水单体2，2-双（羟甲基）丙酸（DMPA）和非离子二元醇（Ymer N120），制备了阴/非离子型水性聚氨酯，研究了N120与DMPA不同摩尔比对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：不同摩尔比对乳液粒径大小及涂膜力学性能有显著影响。随着两种亲水单体摩尔比的改变，当Ymer N120用量逐渐增多时，乳液粒径及分散指数先增加后减小再增加，最小粒径为816nm，分散指数为0.112。涂膜吸水率亦是先增加后减小再增加，最低吸水率为22％。涂膜接触角随Ymer N120用量增大逐渐增大，最大为82.17°。当DMPA与Ymer N120的摩尔比为4∶1时，拉伸强度最大为13MPa，断裂伸长率最大为672％，此时乳液涂膜的机械性能最佳。

关键词：水性聚氨酯非离子型阴离子力学性能耐水性

偏铝酸钠对单组分地聚水泥的性能调控及水化机理

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材料导报 2024年第8期38卷 144-149页

作者：唐宁王延军赵明宇孙艺涵王晴沈阳建筑大学材料科学与工程学院沈阳110168 浙江省交通运输科学研究院杭州310023

地聚水泥是一种新型胶凝材料,与普通硅酸盐水泥相比,具有绿色环保、节能低碳、性能优异等诸多技术优势。目前,地聚水泥主要由原材料粉体与碱溶液双组分混合所得,导致腐蚀性和高粘度碱溶液运输条件苛刻,且现场施工不易控制,因而在土木工... 详细信息

地聚水泥是一种新型胶凝材料,与普通硅酸盐水泥相比,具有绿色环保、节能低碳、性能优异等诸多技术优势。目前,地聚水泥主要由原材料粉体与碱溶液双组分混合所得,导致腐蚀性和高粘度碱溶液运输条件苛刻,且现场施工不易控制,因而在土木工程中难以大规模应用。本工作以偏铝酸钠(NaAlO_(2))对单组分地聚水泥的性能调控及水化机理为研究目标。在地聚水泥中,将碱溶液改为固体碱激发剂,并引入原材料粉体质量2%的NaAlO_(2)改善其工作性能。研究表明,NaAlO_(2)水解速度快,可在反应初期产生富Al反应环境,并快速形成水化硅铝酸钙,使得单组分地聚水泥在强度不变的情况下,凝结时间得到延长,工作性能得到改善,且微观结构也趋于凝胶化、致密化。可见,少量NaAlO_(2)的引入有利于突破当前双组分地聚水泥的应用技术瓶颈,推动地聚水泥在工程中的大规模应用。

关键词：地聚合物水泥单组分偏铝酸钠水化机理

Ta对一种抗热腐蚀镍基单晶高温合金长时热暴露组织和蠕变性能的影响

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金属学报 2024年第2期60卷 179-188页

作者：刘静张思倩王栋王莉陈立佳沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

为进一步提高燃机叶片的服役温度,获得综合性能更优的镍基单晶高温合金,本工作研究了Ta含量对镍基单晶高温合金在900℃长时热暴露过程中组织损伤和性能退化规律的影响。利用SEM和TEM-EDS分析了Ta含量对抗热腐蚀镍基单晶高温合金微观组织... 详细信息

为进一步提高燃机叶片的服役温度,获得综合性能更优的镍基单晶高温合金,本工作研究了Ta含量对镍基单晶高温合金在900℃长时热暴露过程中组织损伤和性能退化规律的影响。利用SEM和TEM-EDS分析了Ta含量对抗热腐蚀镍基单晶高温合金微观组织及900℃、275 MPa蠕变性能的影响。通过对比相同热暴露时间的不同Ta含量合金(2Ta、5Ta和8Ta)组织发现,随Ta含量的增加,γ’相尺寸无明显变化,但立方度有所提高,γ基体中的三次γ’相数量减少。随Ta含量由2%增加到5%,除热暴露4000 h时2种合金γ’相体积分数较为接近外,其余热暴露时间下5Ta合金的γ’相体积分数均高于2Ta合金;Ta含量进一步增加至8%,热暴露不同时间后γ’相体积分数均有所增加。随热暴露时间的延长,3种合金的900℃、275 MPa蠕变性能变化趋势存在差异:2Ta合金热暴露0~4000 h无明显变化,热暴露8000 h后性能明显降低;5Ta和8Ta合金的持久寿命均随热暴露时间的延长先升高后降低,分别在热暴露500和2000 h时达到峰值。随Ta含量的增加,合金稳态蠕变速率不断降低、蠕变寿命明显延长、峰值蠕变寿命向后推移,同时蠕变断后γ’相筏化程度和筏排结构完整度明显提高。合金蠕变性能的提升归因于蠕变初始状态中γ’相体积分数的提高、蠕变过程中γ’相筏排结构完整度和厚度的增加等综合因素。

关键词： Ta 镍基单晶高温合金长时热暴露长时蠕变

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原位自生MgO对氯化物熔盐腐蚀性的影响

稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1268-1276页

作者：杨太森张桂清戴志勇梁学伟王英第苏允海沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870

熔融氯化物盐是优异的传热流体和热能储存介质,在太阳能发电领域具有广泛的应用价值。但在实际工作环境下,熔融氯化物盐对金属管道(Inconel 625合金)有较强的腐蚀性,Inconel 625焊丝通常作为修补材料在太阳能管道修补上使用。为了解决... 详细信息

熔融氯化物盐是优异的传热流体和热能储存介质,在太阳能发电领域具有广泛的应用价值。但在实际工作环境下,熔融氯化物盐对金属管道(Inconel 625合金)有较强的腐蚀性,Inconel 625焊丝通常作为修补材料在太阳能管道修补上使用。为了解决熔融氯化物盐对Inconel 625熔敷金属的强腐蚀性问题,采用MAG焊堆焊出Inconel 625熔敷金属,探究在KCl-MgCl_(2)熔盐中加入纳米级MgO颗粒与MgCl_(2)·6H2O原位自生MgO对KCl-MgCl_(2)盐腐蚀性的影响。结果表明:Inconel 625熔敷金属在KCl-MgCl_(2)、KCl-MgCl_(2)+5%MgO和KClMgCl_(2)+5%MgCl_(2)·6H2O(质量分数)中经过72 h的腐蚀后,试样的质量损失分别为0.00714、0.00512和0.00308 g·cm^(-2)。Inconel 625熔敷金属在原位自生MgO熔盐中的腐蚀速率同比降低56.86%和39.85%。熔盐中加入纳米MgO颗粒虽然能够缓解氯化物熔盐的腐蚀性,但熔盐发生团聚或沉降现象,导致MgO和MgCr2O4保护壳层分布不均匀;在熔盐中添加MgCl_(2)·6H2O使其原位生成MgO,生成的MgO和MgCr2O4保护壳层更加均匀,能够阻碍腐蚀性介质侵蚀,是降低氯化物熔盐腐蚀性的有效方法。

关键词： Inconel 625熔敷金属氯化物熔盐原位自生MgO 缓蚀

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用于大气环境的电化学传感器的腐蚀性能研究

中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 365-371页

作者：李婷玉魏洁陈楠万晔董俊华中国科学院金属研究所沈阳110016 沈阳建筑大学材料科学与工程学院沈阳110168

构造了一种用于监测大气腐蚀的金属材料的电化学传感器,分别选用低合金钢和铜导电漆两种具有不同电位的金属材料,基于电偶腐蚀原理组成传感器的两个电极,两个电极之间以薄的有机硅绝缘膜相隔,传感器与大气薄液膜介质形成一个电化学腐蚀... 详细信息

构造了一种用于监测大气腐蚀的金属材料的电化学传感器,分别选用低合金钢和铜导电漆两种具有不同电位的金属材料,基于电偶腐蚀原理组成传感器的两个电极,两个电极之间以薄的有机硅绝缘膜相隔,传感器与大气薄液膜介质形成一个电化学腐蚀系统。在两个金属电极之间有液膜产成时,就会形成一个腐蚀电池,并产生电偶腐蚀电流,通过监测这种电偶电流以反映环境中材料的腐蚀状态。本文采用新型电化学传感器,同时借助电化学工作站和高精度电子天平,研究了绝缘膜厚度、液膜厚度、温度、相对湿度及阴阳极面积比等因素对电偶电流的影响规律,并证实了新型电化学传感器具有很高的灵敏度,可用于薄液膜下大气腐蚀的监测。

关键词：大气腐蚀传感器实时监测电偶电流