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以鄂西赤鐵礦尾礦為主要原料制備鐵尾礦燒結磚,通過綜合差熱分析(TG-DSC)、X射線衍射分析(XRD)和掃描電子顯微鏡分析(SEM),研究了鐵尾礦燒結磚的燒結過程及燒結機理.結果表明:鐵尾礦燒結磚的燒結過程分為干燥預熱、加熱、燒成及冷卻4個階段.鐵尾礦燒結磚燒結初期以固相表面的擴散傳質為主,燒結中后期以熔融液相作用下的固體顆粒重排和塑性流動傳質為主.熔融液相對鐵尾礦磚坯的燒結致密及固相反應起到重要的促進作用.通過模壓成型工藝制備了石英纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料,研究了不同纖維直徑的石英纖維斜紋布以及不同結構的石英纖維織物增強含硅芳炔樹脂復合材料的力學性能和介電性能。研究結果表明,纖維直徑為7.0μm的石英纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料比直徑為7.5μm的具有更加優異的常溫和高溫力學性能。并且,2D石英纖維織物增強含硅芳炔樹脂復合材料的力學性能優于3D。而纖維直徑和織物結構的改變對該復合材料的介電性能影響不明顯。通過4組28d抗壓強度為82.6MPa且外包不同厚度非膨脹型隧道防火涂料的高強混凝土試塊的高溫試驗,研究了其爆裂狀況隨防火涂料厚度的變化情況.結果表明:當防火涂料厚度為20mm時,高強混凝土試塊均未發生高溫爆裂,試塊表面所經歷的溫度僅369~405℃;當防火涂料厚度為10mm時,高強混凝土試塊均發生了較劇烈的高溫爆裂.與其他方法相比,采用非膨脹型隧道防火涂料不僅可有效高強混凝土的高溫爆裂,同時施工方便、適應性好.
縫合技術作為整體成型低成本制造技術已在領域得到廣泛應用。縫合過程中引入縫線,縫線對縫合復合材料的無損檢測結果和制件內部的微觀狀態都會有所影響。不同的縫合方式,縫線在制件內部的狀態不同,因此對制件的無損檢測結果和微觀狀態會產生不同的影響。通過實驗研究了臨縫、鏈式縫合和鎖式縫合三種不同的縫合方式對縫合復合材料的超聲A掃描和超聲C掃描無損檢測結果的影響,以及對制件內部縫線與樹脂的結合等的影響。選擇SBS改性劑與C9石油樹脂對遼河90#基質瀝青進行改性,通過常規試驗、梁彎曲流變(BBR)試驗考察了該改性瀝青的感溫性能、高溫穩定性能、低溫抗裂性能和抗老化性能,并利用電子顯微鏡對其結構進行了觀察.結果表明:當SBS-C9石油樹脂的質量分數為5%時,SBS-C9石油樹脂改性瀝青的感溫性能、高溫性能均優于SBS改性瀝青,而低溫性能、抗老化性能與之相差不大;C9石油樹脂可提高SBS改性劑與基質瀝青之間的結合力及SBS改性劑對基質瀝青的約束力,使之形成新的交聯網絡結構.通過壓法得到了水泥基多孔材料的微觀孔隙分布數據,在此基礎上采用a,b,c三種方法計算了該材料相應的分維數.結果表明:用c法得到的顆粒分布分維數為有效,其相關系數為0.97,說明水泥基多孔材料微觀孔隙具有良好的分形特性;基于微觀孔隙分布密度函數,提出了一種能表征微觀孔隙分布特性的累計微觀孔隙率模型,結合分維數,利用該模型預測了水泥基多孔材料的累計微觀孔隙率,預測值與實測值吻合較好.
試驗研究了砂水比、海水氯離子含量、海砂含水率及顆粒粒徑等因素對海砂中氯離子含量的影響.結果表明:海砂中氯離子含量分別與海水氯離子含量及海砂含水率顯著線性相關;堆積狀態下的海砂,其含水率沿堆積高度呈遞減規律,含水率穩定值對應的臨界高度約為40cm;海水氯離子含量、海砂含水率及顆粒粒徑等因素對海砂氯離子含量的影響規律均可用相應的數學關系來表征.基于透水磚的結構特征與設計要求,確定了以集料裹漿厚度為主要設計參數,通過改變集料裹漿厚度來滿足強度要求的配合比設計思路,提出了一種水泥基透水磚配合比設計方法.該方法首先根據集料緊密堆積密度確定單位體積透水磚中集料的用量,然后根據集料的表觀密度和粒徑計算集料的比表面積,設定集料裹漿厚度與水灰比(質量比),再計算出水泥漿體體積與水泥用量,后用減水劑來調整透水磚拌和物的工作狀態.試驗表明,該透水磚配合比設計方法切實可行.在考慮纖維和孔隙隨機分布的情況下,通過隨機算法生成包含孔隙的代表性體積單元Representative Volume Element(RVE)。對生成的RVE建立有限元模型,引入基體的塑性本構模型和界面的雙線性本構模型,采用有限元方法研究了孔隙率對碳纖維/環氧樹脂復合材料單向板橫向力學性能的影響。研究顯示,孔隙隨機分布對橫向力學性能的影響不是很大;當孔隙率不超過臨界值時,孔隙對橫向力學性能的影響相對較小;當孔隙率超過臨界值后,材料橫向彈性模量、橫向拉伸強度和橫向壓縮強度都會有較大的下降。