徐子芳
,
张明旭
,
朱金波
,
闵凡飞
材料热处理学报
鉴于粉煤灰和废弃蚌壳对环境的污染,研究了将二者复合用作水泥砂浆掺合料的可行性.通过对蚌壳进行研磨过筛处理,粒度控制在124 μm左右,对比分析了不同温度烧结后蚌壳粉与室温蚌壳粉对水泥砂浆性能的影响,确定了蚌壳的适宜烧结温度和掺量.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重-差热分析(TG-DTA)等手段对烧结后蚌壳粉改性砂浆水化机理进行了深入分析.研究表明:磨细蚌壳粉经850～900℃烧结后,掺量为3％时对粉煤灰水泥基材料的激发作用最显著,能促进水泥复合胶凝体系的水化,生成大量水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和钙矾石(AFt)等水化产物,蚌壳粉改性水泥砂浆的3d、28 d抗压强度较空白砂浆均有所提高,改性后水泥砂浆具有良好的力学性能.
关键词:
蚌壳粉
,
烧结
,
粉煤灰水泥基材料
,
水化产物
,
微观结构
邹小童
,
徐子芳
,
陈娟
,
杨政
硅酸盐通报
鉴于目前大量煤炭附产品煤矸石和粉煤灰的资源化处置问题,本文研究了将两者制备成新型胶凝地质聚合物的科学性.地质聚合物水化产物具有三维网络状的类沸石结构,该种结构在稳定/固封重金属离子方面表现出优异的性能.采用水玻璃作为碱性激发剂激发煤矸石、粉煤灰、水泥、硅灰等新型复合硅铝材料,实验采用正交试验设计方法,并借助于XRD,SEM,FT-IR等手段分析了新型地质聚合物的制备机理和固化效果的定性分析.探讨了地质聚合物制备原料的最佳配比为:m(煤矸石)∶m(粉煤灰)=9∶1,硅灰掺量为7％时基体对Cu2+、pb2+具有较好的固化作用,基体的28 d抗压强度可达40 MPa,此时固封能力较佳.
关键词:
地质聚合物
,
煤矸石
,
重金属离子
,
固封能力
,
硅铝相
徐子芳
,
杨政
,
张娟
,
张明旭
复合材料学报
鉴于地聚合物是一种低碳排放且能源、资源消耗较少的新型胶凝材料,其制备技术倍受关注.采用热活化污泥和高钙煤系废物制备地聚合物,并与采用高钙粉煤灰和矸石制备地聚合物的反应机制与性能进行了对比分析,确定了制备污泥-高钙煤系废物地聚合物的最佳工艺参数.采用XRD、SEM、TG-DTA及FTIR等对制备的地聚合物的原料组成和性能进行了深入分析.研究表明:经900℃焙烧45 min掺量为40％(＜50μm)热活化污泥-煤系废物制备的地聚合物具有较好的抗压强度.无定形地聚合物胶凝包裹在球状粉煤灰颗粒周围,有类沸石矿物生成,Al—O/Si—O对称伸缩峰及Si—O—Si/Si—O—Al弯曲振动峰明显.
关键词:
热活化污泥
,
煤系废物
,
地聚合物
,
抗压强度
,
反应机制
陈娟
,
徐子芳
,
陈庆超
,
段程鹏
,
李峰
硅酸盐通报
基于提高TiO2薄膜的光学属性和着色效率,以钛酸四丁酯和氧化镧为主要原料,采用溶胶-凝胶法,在ITO玻璃表面制备La3+掺杂TiO2薄膜.通过XRD、SEM、EDS、TG-DTA等手段对制备La3+掺杂TiO2凝胶粉末进行表征,使用电化学工作站CHI660E和紫外-可见光分光光度计UV-5500PC对La3+掺杂TiO2薄膜的电致变色性能进行测试.结果表明:凝胶在加热的过程中发生一系列的物理和化学反应,且当温度升高至400 ℃时,系统达到相对热稳定状态.经600℃热处理,La3+掺杂TiO2转化为金红石相.外加电压为-2V时,薄膜显示为深蓝色,反向施压至+2V时,蓝色褪去.金红石相TiO2无定形程度随La3+掺入量增加而提高,对应其着色效率提高.La3掺杂TiO2薄膜在可见光范围内透过率均在70％ ～ 80％,光学性能良好.
关键词:
电致变色
,
溶胶-凝胶
,
La3+掺杂TiO2薄膜
,
循环伏安
,
着色效率
徐子芳
,
张明旭
,
李金华
硅酸盐通报
为了提高低标号水泥基材料的力学性能和耐久性,基于纳米粉体的特殊性能与效应,采用超细硅灰对水泥基材料进行改性.除进行宏观力学性能和耐久性测试之外,运用XRD、TGA-DTA、SEM等方法,研究了超细硅灰改性水泥基材料的相组成、显微结构及微观形貌.结果表明:水泥基复合材料最佳配比为水泥∶粉煤灰∶超细硅灰∶早强减水剂为1∶1∶0.025∶0.015,此时超细硅灰能够很好地促进水泥水化,使水化产物增多,水泥石基体相的显微结构致密,C-S-H凝胶交织成致密的网状结构,结构缺陷显著降低,导致强度明显增大、耐久性显著提高.
关键词:
超细硅灰
,
水泥基材料
,
水化产物
,
耐久性
徐子芳
,
张明旭
,
朱金波
材料热处理学报
运用基本力学及导热系数测定实验系统对高温蒸养作用后的粉煤灰水泥基材料的抗压强度和热导率进行了试验研究,并借助于X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和热重-差热分析（TG-DTA）等手段对水化产物的微观结构对其宏观性能的决定性机理进行了分析。结果表明：随蒸养温度的增加,粉煤灰水泥基材料的强度和保温性能均增强。钙矾石（AFt）转变为单硫型水化硫铝酸钙（AFm）,粉煤灰释放珠状的铝、硅成分形成莫来石,水化产物失水后重新结合,晶相、晶形稳定性增强是蒸养后强度及保温性能增强的主要原因。
关键词:
蒸养
,
粉煤灰水泥基材料
,
水化产物
,
微观结构
徐子芳
,
张明旭
,
闵凡飞
硅酸盐通报
在水泥胶砂中掺入适当配比的煤矸石可以增加水泥砂浆的强度,尤其是早期强度.与不添加煤矸石的基准砂浆相比,煤矸石的掺量为9%时,砂浆3 d抗压强度提高1.0 MPa,28 d抗压强度提高2.0 MPa.XRD、TGA-DTA和SEM分析证实:加入煤矸石促进了水泥砂浆7 d早期水化反应,生成水化产物钙矾石、C-S-H凝胶、AFm和氢氧化钙,且水化产物的数量亦不同,各产物的晶型结构也不相同,改性后水化产物增多,水化速率加快,因而影响砂浆的宏观力学强度.
关键词:
煤矸石
,
水泥砂浆
,
性能分析
,
微观结构
徐子芳
,
王君
,
张明旭
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.01.013
用XRD、TGA-DTA分析了纳米级SiO2改性水泥砂浆后的水泥基材料的性能变化,探索了纳米级SiO2的改性机理.XRD、TGA-DTA分析表明水泥砂浆被改性后,Ca(OH)2晶体取向程度降低,晶粒细化且呈无定型.改性后水化产物增多,导致强度增大.除了进行微观力学性能测试之外,用SEM测试评价了纳米级SiO2改性水泥砂浆后的微观形貌,发现在水泥基中添加纳米级SiO2能使水化速率增快,水化产物增多,龄期结构变得致密,导致强度增大,耐久性提高.
关键词:
纳米SiO2
,
改性
,
机理研究
,
XRD、TGA-DTA分析
,
SEM观察
徐子芳
,
陈娟
,
苏红霞
材料热处理学报
以钛酸四丁酯、五水硝酸铋为主要原料,采用溶胶-凝胶法在ITO导电玻璃基片表面制备铋掺杂摩尔分数分别为0、2％、4％、6％、8％和10％的TiO2薄膜,采用TG-DTA、XRD、电化学工作站、紫外可见分光光度计等表征铋掺杂TiO2薄膜.循环伏安分析显示:铋掺杂后薄膜的阴极还原峰由1个增至3个且峰流值变大,其电流响应时间变化不大,未掺杂和铋掺杂TiO2薄膜的着色效率(CE)最大值分别为3.08 cm2·C-、6.17 cm2·C-1.少量铋掺杂可以使TiO2正八而体结构发生扭曲变形,提高薄膜的电致变色性能,但过多的铋离子可能会富集于基质的晶界处,增加了锂离子的迁移阻力,甚至阻隔锂离子进入TiO2层中.未掺杂和铋掺杂TiO2凝胶加热至400℃后热稳定性良好;热处理500℃时其粉末为锐钛矿,且掺杂量越高无定形程度越高.
关键词:
电致变色
,
溶胶-凝胶
,
铋掺杂TiO2薄膜
,
着色效率
