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热塑性复合材料原位成型过程铺层间结合强度
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作者 宋清华 刘卫平 +3 位作者 刘小林 刘奎 杨洋 陈吉平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期259-267,共9页
连续纤维增强热塑性复合材料自动铺放原位成型可以实现结构件在制造过程中一次成型,而不需进入热压罐后处理,属于'非热压罐'制造技术,故原位成型过程中铺层间的结合强度将直接决定最终结构件的性能。通过建立铺层间紧密接触模... 连续纤维增强热塑性复合材料自动铺放原位成型可以实现结构件在制造过程中一次成型,而不需进入热压罐后处理,属于'非热压罐'制造技术,故原位成型过程中铺层间的结合强度将直接决定最终结构件的性能。通过建立铺层间紧密接触模型及高温高压下分子链扩散模型,预测原位成型过程中铺层间的结合强度与成型工艺参数之间的关系,对原位成型工艺参数进行优化,并通过试验验证模型的正确性。试验结果表明,模型预测结果与试验结果基本相符,通过计算发现,压辊压力达到1 500N时,铺层间的紧密接触度才能达到1;通过提高升温速率的方式缩短分子链的扩散时间;原位成型试片的层间剪切强度(ILSS)仅达到热压罐成型的70%左右,因此还需对原位成型试片性能的其他影响因素进行分析。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 原位成型 紧密接触 分子链扩散 结合强度
基于自动铺放技术的热塑性复合材料原位固化成型研究进展:热传导行为及层间性能 预览
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作者 曹忠亮 富宏亚 +1 位作者 付云忠 邵忠喜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期894-900,共7页
纤维增强复合材料具有轻质、高强、性能可设计等特性,在减重、抗疲劳、耐腐蚀、维修性等方面明显优于传统金属材料,在航空航天、交通运输、国防等领域的应用越来越广泛,其中热塑性复合材料具有高韧性、高冲击性、无限储存周期、可回收... 纤维增强复合材料具有轻质、高强、性能可设计等特性,在减重、抗疲劳、耐腐蚀、维修性等方面明显优于传统金属材料,在航空航天、交通运输、国防等领域的应用越来越广泛,其中热塑性复合材料具有高韧性、高冲击性、无限储存周期、可回收利用等众多优点。复合材料自动铺放技术成型效率高、自动化程度高,特别适用于大尺寸和复杂构件的制造。同时,热塑性复合材料原位固化技术不断发展和进步,生产效率显著提高,生产成本降低,构件质量得以提升。因此,基于自动铺放技术的热塑性复合材料原位固化成型将会是未来大飞机主承力部件的重要成型方法。然而,热塑性复合材料铺放成型过程经历高温制造,伴随着热力学耦合等相关问题。对于原位固化方法,热源的选择颇为关键,将直接影响铺放成型的效果和效率。在铺放成型过程中,热塑性聚合物分子链受热发生流动,宏观上则是热塑性树脂发生从固态到熔融态再到固态的物理变化。整个成型过程持续时间较短,但又涉及一系列的物理变化,是一个非常复杂的过程,目前已成为国际上高性能热塑性复合材料的研究热点之一。热塑性复合材料纤维铺放成型常用的热源主要包括热空气、激光、超声波、电子束等。其中针对热空气的研究较早,建立了铺层内的热传导理论模型,就铺层基层中温度场展开了许多工作并取得了相应的成果。对激光加热成型获得的铺放构件的诸多研究表明,激光作为热源相比于热空气可以大幅提升层间性能。此外,学者们还提出了不同的理论模型来预测最终的熔合强度,但测试结果显示铺放构件的力学性能不及热压罐固化的构件,进一步的理论和实践探索仍然很有必要。本文主要聚焦基于预浸料自动铺放技术的热塑性复合材料原位固化成型工艺,从工艺过程中的热传导行为、铺� 展开更多
关键词 纤维增强热塑性复合材料 纤维预浸料 铺放 原位固化成型 热传递模型 热传导行为 层间性能
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热塑性复合材料原位成型工艺及关键技术 预览
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作者 秦滢杰 韩建平 陈书华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期9-14,共6页
介绍了原位成型工艺及其两项关键技术的研究与发展过程,根据原位成型技术应用于航天领域的典型型号,提出了原位成型工艺两项关键技术的指标,并对原位成型工艺未来的发展进行了展望。
关键词 热塑性 复合材料 原位成型 预浸料 铺放头
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热塑性复合材料自动铺放过程中红外加热技术研究 预览
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作者 宋清华 刘卫平 +3 位作者 肖军 陈萍 杨洋 陈吉平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期77-83,共7页
为保证热塑性预浸料树脂基体在自动铺放(automated fiber placement,AFP)过程中充分熔融,实现热塑性复合材料(thermoplastic composites,TPC)逐层"原位固结"成型,自动铺放成型过程中需精确控制预浸料的加热温度。针对自动铺... 为保证热塑性预浸料树脂基体在自动铺放(automated fiber placement,AFP)过程中充分熔融,实现热塑性复合材料(thermoplastic composites,TPC)逐层"原位固结"成型,自动铺放成型过程中需精确控制预浸料的加热温度。针对自动铺放过程中铺放速率会在较大范围内变动的特点,本工作提出一种高速率响应的红外线辐射加热技术。通过对红外热源与铺层间能量传输过程的分析,提出红外加热过程中动态恒温控制方程,建立热源辐射强度与铺放速率之间的匹配关系。基于热塑性复合材料自动铺放实验平台,构建红外加热恒温控制系统,该系统采用前馈控制方式,根据动态恒温控制方程,制定相应控制策略,实现对预浸料加热过程中温度的精确控制。实验结果表明自动铺放过程中使用红外加热恒温控制系统满足变速工况下恒温加热要求,且铺放成型实验件的压缩强度及层间剪切强度均接近模压成型实验件。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 自动铺放 红外加热 前馈控制 原位固结
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原位固化技术处理潮间带滩涂淤泥软基工艺分析 预览
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作者 贾守福 王晓华 +2 位作者 陶润礼 赵天彪 章云 《港工技术》 2019年第4期104-108,共5页
滩涂围垦施工常位于潮间带处,且此处淤泥强度较低、具有流塑性,承载力无法满足机械施工。本文介绍了一种可快速形成具有承载力硬壳层的原位固化工艺,分析了其在潮间带施工的适用性。并以海沧围堰地基固化工程作为实例,具体分析了原位固... 滩涂围垦施工常位于潮间带处,且此处淤泥强度较低、具有流塑性,承载力无法满足机械施工。本文介绍了一种可快速形成具有承载力硬壳层的原位固化工艺,分析了其在潮间带施工的适用性。并以海沧围堰地基固化工程作为实例,具体分析了原位固化施工工艺及其施工过程中的控制重点,确定了施工参数控制方法,并对固化强度进行检测分析。同时,对原位固化的工艺优化进行了探讨,为后续工艺改进提出了新思路。 展开更多
关键词 原位固化 潮间带 施工参数 强度
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碳纤维增强聚苯硫醚复合材料激光加热原位成型过程中的温度场 被引量:1
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作者 宋清华 刘卫平 +2 位作者 陈吉平 刘奎 杨洋 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期283-292,共10页
连续纤维增强热塑性复合材料(Thermoplastic Composite,TPC)自动铺放(Automated Fiber Placement,AFP)可以实现铺层原位成型,因此在制造大型结构件、降低加工成本及提升生产效率方面潜力巨大。原位成型过程中铺层温度场分布对复合材料... 连续纤维增强热塑性复合材料(Thermoplastic Composite,TPC)自动铺放(Automated Fiber Placement,AFP)可以实现铺层原位成型,因此在制造大型结构件、降低加工成本及提升生产效率方面潜力巨大。原位成型过程中铺层温度场分布对复合材料构件成型质量具有较大影响,且激光加热过程中又涉及激光能量场与预浸料吸收光能后产生的温度场之间相互耦联,机理复杂,因此结合传热模型,通过有限元模拟仿真研究激光辅助加热自动铺放成型连续碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)复合材料过程中铺层经历的温度历程。同时构建铺层温度场测量系统,对铺层经历的温度历程进行实时采集和存储。研究结果表明,铺放过程中黏合区域前方存在激光辐照阴影区,使压辊下方黏合区域的温度急剧下降;随着铺放速度的增加,黏合区域峰值温度逐渐降低,且成型速度越快,铺层间黏合区域峰值温度差越小,而热电偶测量结果与仿真结果相差越大;随着激光输出功率的增大,铺层峰值温度逐渐升高;为提高原位成型效率,当激光输出功率选择最大6kW时,最大铺放速度为0.75m/s。通过对比,试验结果中的峰值温度与仿真模拟结果变化趋势相近,证明了有限元仿真模型的正确性。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 激光加热 原位成型 黏合区域 温度场
连续纤维增强热塑性树脂基复合材料自动铺放原位成型技术的航空发展现状 被引量:1
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作者 陈吉平 李岩 +3 位作者 刘卫平 宋清华 杨洋 林紫雄 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期784-794,共11页
基于自动铺丝手段,连续纤维增强热塑性树脂基复合材料可实现原位成型效果,即铺贴同时完成零件制造。该技术可降低复合材料成本达到50%以上,由于其高效低耗的技术特点,该技术被认为在航空领域具有广泛的应用前景。文章调研了热塑性复合... 基于自动铺丝手段,连续纤维增强热塑性树脂基复合材料可实现原位成型效果,即铺贴同时完成零件制造。该技术可降低复合材料成本达到50%以上,由于其高效低耗的技术特点,该技术被认为在航空领域具有广泛的应用前景。文章调研了热塑性复合材料原位成型技术在国内外航空领域相关的研究和应用工作。结合典型的技术开发案例,重点分析了目前原位成型技术在应用材料、装备及工艺控制技术等方面的水平现状,并阐述了原位成型技术的最新发展趋势。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 原位成型 航空 材料 装备 工艺
考古出水脆弱遗存的临时加固提取技术探索——以“南海Ⅰ号”为例 预览
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作者 唐小红 韩向娜 +2 位作者 张治国 孙键 陈坤龙 《广西民族大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期42-46,共5页
文章对薄荷醇用于潮湿环境下脆弱遗存的临时加固提取进行了探索.在“南海Ⅰ号”沉船脆弱饱水木质文物的发掘保护过程中,经过必要的脱水处理后,薄荷醇对糟朽隔仓板的加固取得了良好效果,并实现了现场整体提取.
关键词 薄荷醇 南海Ⅰ号 饱水木质文物 木质文物提取
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吹填土原位固化在中新天津生态城滨海旅游区项目中的应用 预览
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作者 魏宏 雷旭丽 王林松 《城市道桥与防洪》 2015年第10期192-195,共4页
依托中新天津生态城滨海旅游区项目,着眼于地基处理与现场土资源利用问题,选取中永基固化剂,对淤泥进行原位固化处理,并对固化剂原理、应用效果和应用前景等进行了相关的研究分析与总结。旨在为"淤泥固化技术"在道路建设中的应用及推... 依托中新天津生态城滨海旅游区项目,着眼于地基处理与现场土资源利用问题,选取中永基固化剂,对淤泥进行原位固化处理,并对固化剂原理、应用效果和应用前景等进行了相关的研究分析与总结。旨在为"淤泥固化技术"在道路建设中的应用及推广提供参考和依据。 展开更多
关键词 中永基固化剂 滨海旅游区 原位固化 吹填土
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两种农村居民点整治模式下农户生活满意度评价 预览
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作者 赵乐 王瑷玲 +4 位作者 陈宪明 孙琦 方艳丽 夏金山 陈欣玉 《中国人口资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2015年第S2期183-187,共5页
以肥城市陶阳村和涧北村为研究区,采用模糊综合评价法,对原地整治与异地搬迁2种农村居民点整治模式的农户生活满意度进行了评价和比较。结果表明,2种整治模式综合评价结果均为满意,满意和较满意的满意度值和分别为77.09%和77.46%。指标... 以肥城市陶阳村和涧北村为研究区,采用模糊综合评价法,对原地整治与异地搬迁2种农村居民点整治模式的农户生活满意度进行了评价和比较。结果表明,2种整治模式综合评价结果均为满意,满意和较满意的满意度值和分别为77.09%和77.46%。指标满意度从高到低依次是基本设施、生活环境、居住条件和收支状况。不同整治模式在人均住房面积、人均收入等方面对农户生活影响不同。在此基础上提出了合理设计空间、发展产业及增加就业机会等完善居民点整治的建议。 展开更多
关键词 农村居民点 农户满意度 评价 原地整治 异地搬迁
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连续纤维增强PEK-C复合材料缠绕成型工艺及性能研究 预览 被引量:10
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作者 李伟 高维佳 +1 位作者 陈平 李阔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期 261-264,共4页
利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性... 利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性能良好的NOL环缠绕构件。SEM断口形貌分析表明,树脂和纤维分布均匀,界面粘接良好。该方法的研究,为高性能热塑性树脂基复合材料的缠绕成型提供了一种有效手段。 展开更多
关键词 缠绕成型 热塑性复合材料 PEK-C 在线浸渍 原位固结
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原位凝固成型法制备可控孔隙结构的多孔β-磷酸三钙陶瓷 被引量:3
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作者 赵娜如 康海峰 +3 位作者 魏煊 刘梦姣 叶建东 李培巍 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2314-2318,共5页
采用计算机辅助设计技术设计多孔材料的结构。用离心灌注法将高固相含量的β-磷酸三钙(β-tricalciumphosphate,β-TCP)浆体注入多孔模具,通过改性淀粉原位凝固技术制备陶瓷坯体,最后高温烧结去除有机成分,得到β-TCP的多孔陶瓷。探... 采用计算机辅助设计技术设计多孔材料的结构。用离心灌注法将高固相含量的β-磷酸三钙(β-tricalciumphosphate,β-TCP)浆体注入多孔模具,通过改性淀粉原位凝固技术制备陶瓷坯体,最后高温烧结去除有机成分,得到β-TCP的多孔陶瓷。探讨分散剂加入量对浆料流变性能的影响,并对多孔支架材料的物相组成和显微结构进行分析。结果表明:采用该方法可以制备具有可控孔隙结构的β-TCP多孔陶瓷,这种多孔陶瓷是一种比较理想的骨组织工程支架材料。 展开更多
关键词 Β-磷酸三钙 分散剂 改性淀粉 原位凝固
原位凝固法成型CBN油石研究 预览 被引量:3
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作者 刘小磐 万隆 +2 位作者 胡伟达 聂道俊 卜忠衡 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第5期 56-59,共4页
本文研究了利用原位凝固剂的水化反应对陶瓷结合剂CBN油石进行原位凝固成型,试验结果表明:当油石中原位凝固剂含量超过4wt%时,可以实现CBN油石的原位凝固,油石中原位凝固剂含量越高,油石凝固的时间越短,凝固后体积收缩率越小,... 本文研究了利用原位凝固剂的水化反应对陶瓷结合剂CBN油石进行原位凝固成型,试验结果表明:当油石中原位凝固剂含量超过4wt%时,可以实现CBN油石的原位凝固,油石中原位凝固剂含量越高,油石凝固的时间越短,凝固后体积收缩率越小,当原位凝固剂含量超过8wt%时,油石凝固后体积不再收缩。对油石的烧结体的显微结构研究表明:当油石中原位凝固剂含量适当时,烧结后的油石孔径分布较干压样和注浆样窄,显微结构更加均匀,油石硬度波动小。 展开更多
关键词 陶瓷结合剂 原位凝固 CBN油石 孔隙率 耐火度
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分散剂在Al2O3陶瓷原位凝固成型中的应用 预览 被引量:2
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作者 吴彤 叶建东 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期 37-41,31,共6页
陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺,它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中。通过加入分散剂制备了流动性较好的Al2O3浆料,用改性淀粉原位凝胶注模成型技术制备了具有较高强度和均匀性良好的氧化铝陶瓷坯体。... 陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺,它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中。通过加入分散剂制备了流动性较好的Al2O3浆料,用改性淀粉原位凝胶注模成型技术制备了具有较高强度和均匀性良好的氧化铝陶瓷坯体。研究了不同分散剂在制备低粘度高固相体积分数Al2O3浓悬浮体中的分散作用,并重点考察了添加不同分散剂的Al2O3浆料的粘度随pH值变化的趋势,对比了不同分散剂对Al2O3浆料的分散效果。 展开更多
关键词 原位凝固成型 氧化铝 分散剂 应用
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用改性淀粉原位凝固成型制备Al2O3陶瓷 预览 被引量:1
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作者 吴彤 叶建东 +1 位作者 琚晨辉 王萍 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期 34-37,共4页
陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺,它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中。本文用改性淀粉原位凝肢注模成型技术制备了具有较高强度和均匀性良好的氧化铝陶瓷坯体。研究了氧化铝陶瓷的凝胶注模成型工艺中低粘... 陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺,它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中。本文用改性淀粉原位凝肢注模成型技术制备了具有较高强度和均匀性良好的氧化铝陶瓷坯体。研究了氧化铝陶瓷的凝胶注模成型工艺中低粘度高固相体积分数浓悬浮体的制备、浓悬浮体的固化、成型坯体的显微结构及性能。 展开更多
关键词 原位凝固成型 氧化铝 改性淀粉 分散剂
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桩西地区炮眼封堵技术 预览 被引量:4
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作者 吴柏志 张琪 +1 位作者 杜勇 冷强 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期 106-108,共3页
胜利桩西地区大部分采油井合采二层以上油层.为了封堵采油井高渗透层和高含水层,研制了含有可在50~90℃下11 h内固化的酚醛树脂和混合无机颗粒物的水分散液炮眼封堵剂.水分散液中的固体颗粒物在炮眼中堆积并被压实、固化,将炮眼封堵.... 胜利桩西地区大部分采油井合采二层以上油层.为了封堵采油井高渗透层和高含水层,研制了含有可在50~90℃下11 h内固化的酚醛树脂和混合无机颗粒物的水分散液炮眼封堵剂.水分散液中的固体颗粒物在炮眼中堆积并被压实、固化,将炮眼封堵.封堵剂的最佳组成为(质量分数):煤渣0.32,粉煤灰0.17,钙土0.21,珍珠岩0.12,酚醛树脂0.18,用5 g/L HPAM水溶液配制成水分散液.为了减少封堵剂用量,还研制了一种钙土/水泥预堵剂.给出了封堵剂用量和施工终结压力控制值计算公式.1995~2000年间在胜利和其他油田使用该技术共封堵51口井的炮眼,平均单井使用预堵剂2.16 t,封堵剂0.63 t,工艺成功率98.0%.介绍了2个井例.套管变形的桩15井直接封堵高含水井段炮眼,使用预堵剂3.0 t,封堵剂0.8 t;薄隔层(2.4 m)桩52-32井高含水井段和生产井段炮眼全部封堵,使用封堵剂0.5 t.两井重射孔后含水率下降,产油量增加.图4表1参3. 展开更多
关键词 胜利桩西地区 炮眼封堵 封堵剂 酚醛树脂/混合无机颗粒剂 地下固结 堵水 采油井
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轻度超固结土的一维现场固结 预览
17
作者 罗嗣海 《华东地质学院学报》 1994年第4期 365-372,378,共9页
本文给出了一种计算轻度超固结土的一维现场固结的方法。结合算例分析了这种土的固结特点及依Terzaghi理论计算误差。
关键词 轻度超固结土 现场固结 固结度
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Alumina Ceramics Fabricated by in-situ Consolidation of Pre-gelling Starch
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作者 朱田丽 王友法 《武汉理工大学学报:材料科学英文版》 SCIE EI CAS 2018年第3期758-766,共9页
关键词 氧化铝粒子 陶艺制作 淀粉 胶化 PRE 机械性质 相对密度 微观结构
不同种类淀粉原位固化制备钙长石-莫来石轻质材料 预览 被引量:1
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作者 严煌 王玺堂 +2 位作者 马研 王周福 刘浩 《耐火材料》 CAS 北大核心 2016年第5期363-366,共4页
目前由于国内对淀粉作为造孔剂制备多孔材料的研究并不全面,且研究的淀粉种类比较单一,因此以高岭土、硅灰石、蓝晶石、Al(OH)3为原料,分别以不同种类的淀粉为造孔剂和结合剂原位固化制备了钙长石-莫来石轻质耐火材料,研究了马... 目前由于国内对淀粉作为造孔剂制备多孔材料的研究并不全面,且研究的淀粉种类比较单一,因此以高岭土、硅灰石、蓝晶石、Al(OH)3为原料,分别以不同种类的淀粉为造孔剂和结合剂原位固化制备了钙长石-莫来石轻质耐火材料,研究了马铃薯、玉米、小麦、木薯、番薯等五种淀粉对浆料的黏度、原位固化后的坯体强度及烧成制度的影响,并分析了烧后试样的显微结构、气孔形状、线收缩率及耐压强度。结果表明:在淀粉糊化膨胀后,由于玉米淀粉黏度大,小麦淀粉大部分能形成球状并将粉料压紧,加大了颗粒之间粘结程度,因此,加入这两种淀粉的浆料干燥后坯体强度大,分别为5.37和5.26 MPa。煅烧后,加入小麦淀粉的试样形成的气孔大部分为球状且体积较小,其耐压强度最大,为9.12 MPa。加入的淀粉颗粒粒径越大(d0.5由大到小依次为:马铃薯>玉米>小麦>木薯>番薯),糊化膨胀后体积越大,试样煅烧后形成的孔径越大,其显气孔率越大,体积密度越小。 展开更多
关键词 淀粉种类 淀粉原位固化 轻质耐火材料
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武汉东湖通道湖底淤泥处理工程设计 被引量:4
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作者 曾祥英 李尔 +2 位作者 张杞蓉 何培弘 伍军 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2015年第16期49-54,共6页
摘要:武汉东湖通道湖底淤泥工程主要处理东湖通道围堰区域内的东湖湖底表层淤泥。工程设计首先确定了本工程处理后的淤泥消纳单位和处理后的淤泥泥质及尾水标准,然后在综合分析各种淤泥处理方法的基础上,结合本项目的实际,确定对围... 摘要:武汉东湖通道湖底淤泥工程主要处理东湖通道围堰区域内的东湖湖底表层淤泥。工程设计首先确定了本工程处理后的淤泥消纳单位和处理后的淤泥泥质及尾水标准,然后在综合分析各种淤泥处理方法的基础上,结合本项目的实际,确定对围堰1~3区和围堰4~5区的淤泥分别采用压滤脱水固结法和原位固结法进行处理,并介绍了这两种淤泥处理方法的工艺流程、主要构筑物及配套设备。实际处理效果表明其达到了设计要求且淤泥总量大幅减少。 展开更多
关键词 东湖通道 压滤脱水固结法 原位固结法 淤泥处理
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