本文提出一种全新的硅酸盐水泥(PC)与碱激发矿渣(AAS)交替3D打印工艺,并基于该工艺打印了硅酸盐水泥-碱激发矿渣复合试件。在试件干燥前后,分别采用X射线断层扫描成像技术(CT)分析了各复合试件以及碱激发矿渣打印试件的微观结构,并测试了各试件干燥前后的抗折与抗压强度。结果表明,碱激发矿渣与硅酸盐水泥的抗干缩性能不同,在内部湿度下降时,两种材料的打印界面容易因干缩不一致而开裂,引起打印成品微结构劣化以及力学性能下降。尽管如此,采用交替3D打印工艺,硅酸盐水泥有效弥补了碱激发矿渣强度的不足,打印成品的抗折与
目前,我国对煤系高岭土资源的整体深加工技术水平较低,导致了资源浪费和环境污染。本文分别以煅烧煤系高岭土和环氧树脂为原料和粘结剂,利用激光选区烧结工艺制备多孔煤系高岭土陶瓷,研究了环氧树脂含量对多孔煤系高岭土陶瓷性能的影响。研究表明,制备的多孔煤系高岭土陶瓷主要物相为莫来石和方石英,其孔隙分布均匀。随着环氧树脂质量分数从10%增大到25%,多孔煤系高岭土陶瓷素坯的抗弯强度由0.17 MPa增大到0.32 MPa,多孔煤系高岭土陶瓷的抗弯强度由2.81 MPa减小到0.82 MPa,其气孔率由50.37%增大
本文研究了纳米氧化铝(NA)对硅酸盐水泥浆体的早期流变性、中期水化特性和后期力学性能的影响,并且分析了三个阶段之间参数的相关性。结果表明,NA的掺入增大了新拌水泥浆体的屈服应力和塑性黏度,且当NA掺量范围为3%~5%时,屈服应力和塑性黏度最大增幅均超过110%。在水泥浆体中掺入NA明显改变了硅酸盐水泥早期的水化放热速率和放热量,并且使得浆体在各龄期的抗压强度和抗折强度有所增长。对于该复合胶凝体系,早期的水化放热量与流变参数呈指数增长的变化趋势,而放热峰值速率与抗压强度则存在近似线性的函数关系。
固硫灰渣是循环流化床燃煤技术的主要副产物,如何高效、清洁地利用这一类固体废弃物是一个亟待解决的问题。本文根据近年来国内外对固硫灰渣的研究成果,从化学组成、矿物组成、微观结构、典型特性等方面综述了固硫灰渣的主要特征。相较于粉煤灰等其他燃煤副产物,固硫灰渣中存在游离氧化钙、硫酸钙和无定形铝硅酸盐物质,且颗粒疏松多孔,这导致其具有明显的火山灰活性、自硬性和水化膨胀性等特性。同时本文分析了固硫灰渣作为水泥混合材使用时需要注意的几个关键问题。结果表明,固硫灰渣特殊的组成、微结构和性质导致其作为水泥混合材使用时,必须
针对四川某钛精矿中存在的硅含量过高的问题,提出了摇床重选法分离二氧化硅的方法。通过球磨工艺获得不同粒径颗粒,然后采用摇床进行重选,研究粒径大小、粒径组分占比、冲程等因素对钛精矿含硅相的分离效果。结果表明,随着磨矿时间的增加,-200目(<75μm)钛精矿占比逐渐增加。当研磨时间为8 min时,-200目钛精矿的占比为83.0%(质量分数)。随着冲程的增大,SiO
2的品位和TiO
2的回收率均呈逐渐增大的趋势。当冲程为15 mm时,SiO
2
针对传统陶瓷成型方式难以甚至无法制备高性能复杂结构的不足和局限性,采用一种直写陶瓷3D打印技术,通过配制可打印的陶瓷浆料实现陶瓷结构近净尺寸成型。研究了锌含量对镍锌铁氧体微观形貌、结晶结构及磁性能的影响,结果表明,锌含量x=0.4(Ni1-xZnxFe2O4)时,由于阳离子分布效应,铁氧体饱和磁场强度(Ms)可达到76.3 emu/g。此外还研究了陶瓷浆料的配制,并利用直写3D打印技术得到复杂三维
骨料间浆体层厚度或距离是混凝土性能研究和配合比设计中的重要参数,其定量方法一般包括两类浆体层厚度的计算模型、平均自由程模型以及图像分析法。本文使用以上方法计算、测量了24组混凝土试样的浆体层厚度和骨料间自由程,通过对比试样结果间的差异与关系,来说明不同方法的适用性。结果表明:不同方法所得浆体层厚度与骨料体积分数之间呈幂函数关系,且不同方法的计算值或测量值之间具有较好的线性关系,说明它们均可用于定性分析混凝土性能与细观结构之间的关系;通过对比不同浆体层厚度定量模型的推导过程,得到了修正的浆体层厚度(MAPT
使用预先混合的高强石膏浆体材料进行3D打印的工艺具有制品强度高、打印周期短等优点,但仍存在石膏初凝时间过短、浆体可堆叠性不足等问题.在此基础上研究了植物蛋白类缓凝剂
本文研究了凹凸棒土(ATP)和纳米二氧化硅(NS)对3D打印用α半水石膏浆体泵送性、流变性、支撑性等可打印性及固化体力学强度的影响。结果表明,掺入ATP后,泵送力维持在(0.57±0.02)kN,浆体剪切应力与剪切应变曲线不随掺量增加而发生明显变化,0 h、4 h打印体坍塌角分别从空白组的24°、32°降至掺量为2.8%(质量分数,下同)时的8°、11°。与ATP相比,打印浆体掺加NS后泵送力明显增加,掺加2.8%NS浆体的泵送力是同掺量ATP浆体的近2倍,浆体剪切初始应力随NS掺量增加而增大。虽然掺加N
与传统建筑材料相比,3D打印建筑材料的结构建立对打印材料的流变性能具有更高的要求。通过引入纳米二氧化硅来调控白水泥基3D打印材料的流变性能,旨在稳定打印后的浆体结构和改善材料的力学性能。研究表明,纳米二氧化硅的掺入可以明显缩短浆体的凝结时间,改善其早期力学性能。同时,纳米二氧化硅的掺入能够提高浆体的屈服应力和弹性模量,这有利于浆体抵抗自身的重力,降低打印结构变形。此外,当纳米二氧化硅掺量达到0.5%(质量分数)时,白水泥基3D打印材料的3 d抗压强度和抗折强度分别可以达到46.9 MPa和6.1 MPa。