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杂质离子对水化硅(铝)酸钙微纳结构的影响

硅酸盐学报 2025年第01期53卷 212-224页

作者：徐玲琳孙子璇陈钰婷朱哲誉吴凯先进土木工程材料教育部重点实验室同济大学材料科学与工程学院盐城工学院材料科学与工程学院

作为硅酸盐水泥最主要的水化产物，水化硅(铝)酸钙[C-(A-)S-H]及其在杂质离子作用下的微纳结构演变决定了水泥基材料的各项性能。近年来，在大量先进表征技术、计算机模拟以及机器学习技术加成下，C-(A-)S-H微纳结构模型发展迅速。随着... 详细信息

作为硅酸盐水泥最主要的水化产物，水化硅(铝)酸钙[C-(A-)S-H]及其在杂质离子作用下的微纳结构演变决定了水泥基材料的各项性能。近年来，在大量先进表征技术、计算机模拟以及机器学习技术加成下，C-(A-)S-H微纳结构模型发展迅速。随着对C-(A-)S-H微纳结构认识的不断深入，杂质离子作用下C-(A-)S-H微纳结构演变规律逐渐清晰。本文总结了C-(A-)S-H的微纳结构表征、微纳结构模型发展、杂质离子作用对其微纳结构的影响机制和面向海洋服役环境的硅酸盐水泥基材料延寿策略，分析了当前研究进展及未来发展方向，旨在为硅酸盐水泥基材料的性能精准调控提供理论借鉴。

关键词：水化硅(铝)酸钙杂质离子微纳结构耐久性

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石膏种类对掺减水剂水泥浆体流动行为的影响

硅酸盐学报 2025年

作者：舒鑫张倩倩杨勇冉千平江苏苏博特新材料股份有限公司高性能土木工程材料国家重点实验室东南大学材料科学与工程学院

为探明混凝土拌合早期流动性剧烈变化的本质，从石膏种类出发，采用熟料与不同石膏（二水石膏、半水石膏）制备了5种水泥，聚焦其前1 h浆体流动性经时变化，考察减水剂吸附、矿物相溶解、水化产物析出等过程，从而揭示浆体早期流动性经... 详细信息

为探明混凝土拌合早期流动性剧烈变化的本质，从石膏种类出发，采用熟料与不同石膏（二水石膏、半水石膏）制备了5种水泥，聚焦其前1 h浆体流动性经时变化，考察减水剂吸附、矿物相溶解、水化产物析出等过程，从而揭示浆体早期流动性经时变化内在机制。结果表明：矿物相溶解以及水化产物析出、生长是引起浆体早期流动度复杂多样的关键因素。对于二水石膏体系，钙矾石形成导致体系比表面积大幅增加，引起浆体流动度经时损失；对于半水石膏体系，除了钙矾石外，析出的大尺寸二水石膏加速了浆体流动度早期损失，但间隙液中SO42–浓度逐渐降低有利于减水剂吸附，从而导致浆体流动度出现反增长。

关键词：流动性半水石膏铝酸三钙减水剂钙矾石

掺杂及卤化调控富勒烯氧化还原电位的DFT研究

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 65-72页

作者：李健孙冰花王春妮李奥吕祥鸿王晨代盼白真权西安石油大学新能源学院西安710000 西安石油大学材料科学与工程学院西安710000 中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710000

采用基于密度泛函理论(DFT)的模拟计算方法,分别计算了原始富勒烯C_(60)和11种单原子置换(掺杂及卤化)富勒烯材料C_(59)X(X=B、Si、N、P、As、O、S、Se、F、Cl、Br)的氧化还原电位、电子亲合能、分子轨道能级.其中,B、As、P、Si、N、Se... 详细信息

采用基于密度泛函理论(DFT)的模拟计算方法,分别计算了原始富勒烯C_(60)和11种单原子置换(掺杂及卤化)富勒烯材料C_(59)X(X=B、Si、N、P、As、O、S、Se、F、Cl、Br)的氧化还原电位、电子亲合能、分子轨道能级.其中,B、As、P、Si、N、Se、S单原子置换导致氧化还原电位正移,B置换后增幅最高(3.655 V);F、Cl、Br、O单原子置换后,氧化还原电位均负移,F置换后降幅最大(2.476 V).在所考察的12种富勒烯分子中,C_(59)B和C_(59)F的电子亲和能(EA)分别为最小值(-3.901 eV)和最高值(-2.577 eV),二者分别具有最强和最弱的得电子倾向.在C_(59)B和C_(59)F中,B、F置换原子周围存在电荷偏聚,且B、F与周围C原子的成键主要来自于-2.5 eV和-7.5 eV能级附近2p电子的相互作用.

关键词：密度泛函理论富勒烯C_(60) 氧化还原电位电子结构

高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩抗震性能研究

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浙江工业大学学报 2025年第01期 40-51页

作者：郑仁亮庄一舟张仁巍曾武华三明学院建筑工程学院工程材料与结构加固福建省高等学校重点实验室浙江工业大学土木工程学院

采用有限元软件ABAQUS,开展了高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩的抗震数值建模分析，通过与已有试验结果的对比，验证了建模方法的准确性。在此基础上，分析了轴压比、UHPC强度、UHPC厚度和钢管屈服强度等参数对组合桥墩受力性能的影响规... 详细信息

采用有限元软件ABAQUS,开展了高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩的抗震数值建模分析，通过与已有试验结果的对比，验证了建模方法的准确性。在此基础上，分析了轴压比、UHPC强度、UHPC厚度和钢管屈服强度等参数对组合桥墩受力性能的影响规律，并给出了各参数的建议取值范围。研究结果表明：增大轴压比和纵筋配筋率可提升组合桥墩的水平承载力和耗能能力，然而会限制试件的变形；提高UHPC强度和UHPC厚度，组合桥墩的水平承载力和位移延性系数均呈现出先增大后减小的趋势；提升钢管屈服强度可稳步增强组合桥墩的水平承载力；增加钢管厚度可明显提升组合桥墩的抗震性能，而体积配箍率和混凝土强度对组合桥墩的抗震性能影响较小。基于分析数据样本，采用多元非线性回归分析得到水平峰值荷载和位移延性系数的计算方法，公式计算值与有限元分析值吻合良好。

关键词：高强钢筋超高性能混凝土钢管混凝土柱有限元计算方法

聚羧酸减水剂的标记及其在竞争吸附研究中的应用

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硅酸盐学报 2025年

作者：张倩倩李长城舒鑫周栋梁杨勇冉千平黄振高性能土木工程材料国家重点实验室江苏苏博特新材料股份有限公司常州第六元素材料科技股份有限公司四川苏博特新材料有限公司东南大学材料科学与工程学院

工程应用中，混凝土外加剂通常混合使用以解决不同的问题。然而，由于缺乏有效的标记方法，聚羧酸减水剂(PCE)之间的竞争表征困难。基于酰胺化反应，将萘胺作为发色团、与氨基聚醚同时接枝到聚丙烯酸主链上，制备了一种标记的聚羧酸，... 详细信息

工程应用中，混凝土外加剂通常混合使用以解决不同的问题。然而，由于缺乏有效的标记方法，聚羧酸减水剂(PCE)之间的竞争表征困难。基于酰胺化反应，将萘胺作为发色团、与氨基聚醚同时接枝到聚丙烯酸主链上，制备了一种标记的聚羧酸，且萘环接枝均匀，基于紫外吸收光谱–总有机碳联用方法可定量萘环标记的PCE和常规PCE的混合物。研究了两种侧链长度不同的PCE同时掺加对浆体流动性的影响。在极低水灰比下(0.18)，随着短侧链PCE掺量的增加，其吸附量逐步增加，长侧链PCE吸附量逐步降低；当长侧链PCE掺量较高时，增加短侧链PCE的掺量会挤占部分原本可被长侧链PCE占据的位点，使空间位阻作用变弱，且钙矾石(AFt)形貌由棒状转变为长宽比更大的细针状使堆积劣化，从而降低浆体流动性。

关键词：聚羧酸减水剂标记紫外吸收光谱竞争吸附流动性钙矾石

水泥-蔗渣灰-陶瓷粉三元胶凝材料体系早期水化研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 73-80页

作者：王晶杨玉柱黄维蓉广西交通职业技术学院南宁530023 广西大学土木建筑工程学院南宁530004 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074

为探究工业固废蔗渣灰、陶瓷粉作为辅助胶凝材料在水泥基材料中的适用性,本文通过单纯型重心设计方法对水泥-蔗渣灰-陶瓷粉三元胶凝体系进行混料设计,并通过凝结时间、水化热与氢核磁共振探究其早期水化性能.研究表明:蔗渣灰与陶瓷粉均... 详细信息

为探究工业固废蔗渣灰、陶瓷粉作为辅助胶凝材料在水泥基材料中的适用性,本文通过单纯型重心设计方法对水泥-蔗渣灰-陶瓷粉三元胶凝体系进行混料设计,并通过凝结时间、水化热与氢核磁共振探究其早期水化性能.研究表明:蔗渣灰与陶瓷粉均会延长水泥浆体的凝结时间,陶瓷粉的延缓幅度更大;水泥浆体水化放热峰会随着蔗渣灰掺量的增加而后移,随陶瓷粉掺量的增加而略微向前移,且蔗渣灰与陶瓷粉的掺入都会使浆体水化放热降低,72h水化程度也会降低;蔗渣灰与陶瓷粉的掺入会增加氢核磁共振信号强度,其中水泥-蔗渣灰组合的信号强度更高.水泥-蔗渣灰-陶瓷粉有较好的协同作用,三元体系可以制备凝结时间符合规范要求、水化热较低的胶凝材料,试验成果为工业固废的绿色应用以及低热混凝土的制备提供参考.

关键词：水泥蔗渣灰陶瓷粉早期水化氢核磁共振水化程度

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基于振动分离特性的荔枝振动器结构优化

农机化研究 2025年第4期47卷 9-17页

作者：赵紫艳王慰祖王艳飞李君冼昊岚华南农业大学工程学院广州510642

为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最... 详细信息

为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数,利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型,再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响,对回归模型进行优化,结果表明:当振动频率为9.7 Hz、振幅为80 mm、振动距离为29.4 mm时,既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化,以采收效率高和损伤小为目标,以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件,建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构,曲柄长度为56 mm,连杆为127 mm,角速度为62 rad/s。经验证,优化后的振动器可以提高采收效率,减少果实所受损伤,为荔枝振动采收器的设计提供依据。

关键词：荔枝振动采收图像处理分离特性结构优化

基于YOLOv5改进模型的金属表面缺陷检测实验研究

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实验技术与管理 2025年

作者：赵辉陈志峰章佳伟李骁凡魏震杨广州大学物理与材料科学学院广东天视智能科技有限公司

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节，以往采用人工检视或传统光学筛选方法，该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。本研究源于校企协同育人的创新课题，从企业提出的实际问题出发，选取汽车喷油管... 详细信息

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节，以往采用人工检视或传统光学筛选方法，该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。本研究源于校企协同育人的创新课题，从企业提出的实际问题出发，选取汽车喷油管表面缺陷作为研究案例。为了提高对弱小缺陷的检测准确率和速度，提出了一种基于YOLOv5轻量化模型的改进结构：YOLOv5n-STSL。该模型通过改进原模型中的卷积模块C3为C2f模块，保证轻量化的同时获取了更丰富的梯度信息流；通过往浅层特征图移动检测分支，增加不同层次的特征融合，提高了弱小目标的特征提取和检测能力；同时改进锚框anchors的计算评估策略，确保锚框与真实缺陷的边界框有更高的匹配精度，从而提高定位和分类的准确性。实验表明，缺陷检测精度达到97.8%，相对于原基础模型YOLOv5n，检测精度提高了5%，最后将模型部署到嵌入式设备Jeston Nano，采用TensorRT推理引擎加速推理实验，帧速可达21帧，更好地满足了金属表面缺陷自动检测实时性的应用需求。

关键词：缺陷检测模型改进 YOLOv5n-STSL anchors 设备部署

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聚天门冬氨酸酯聚脲的制备与性能研究

化工新型材料 2025年

作者：刘应凡王梦飞郭东杰王国庆曾瑞豪郑州轻工业大学材料与化学工程学院

使用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）作为异氰酸酯原料合成聚氨酯预聚体，并将其与聚天门冬氨酸酯反应制备聚脲。研究了稀释剂、填料、聚醚多元醇与扩链剂对聚脲性能的影响。结果表明：选用乙酸丁酯作为稀释剂时聚脲的力学性能最佳，选用二... 详细信息

使用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）作为异氰酸酯原料合成聚氨酯预聚体，并将其与聚天门冬氨酸酯反应制备聚脲。研究了稀释剂、填料、聚醚多元醇与扩链剂对聚脲性能的影响。结果表明：选用乙酸丁酯作为稀释剂时聚脲的力学性能最佳，选用二甲苯为稀释剂时，在失重率为5%的情况下，失重温度约为225℃，表现出较好的热稳定性；选用钛白粉作为聚脲的填料，当添加量为质量分数25%时聚脲力学性能最佳，拉伸强度约为22MPa，断裂伸长率约为285%，经过酸碱盐处理后，力学性能保持率均维持在90%以上，展现出较好的耐候性；低分子量、多羟基的聚醚多元醇可以提高聚脲拉伸强度，但会导致断裂伸长率大幅下降；加入甘油作为扩链剂可以显著提高聚脲的撕裂强度，当添加量超过质量分数5%时，聚脲的撕裂强度超过100N/mm。

关键词：聚天门冬氨酸酯聚脲扩链剂