偶联剂对稻壳粉/PLA复合板材性能的影响试验研究

以50%稻壳粉与50%聚乳酸(PLA)为原料,分别加入2%的硅烷、钛酸酯偶联剂,通过熔融共混的方法制备稻壳粉/PLA复合板材;通过电子拉伸试验机等设备测试不同偶联剂处理以及不添加任何偶联剂的木塑材料的物理力学性能以及吸水性和摩擦磨损情况,分析偶联剂对板材力学指标及吸水率等的影响。试验结果表明,原料结合越紧密,稻壳与PLA二者间的界面黏结强度越高,有利于提高稻壳粉/PLA复合板材的力学性能。     

水工泄水建筑物高性能抗冲磨混凝土试验研究

针对水工泄水建筑物高性能混凝土高抗裂性和高抗冲磨性的要求,通过掺用具有梳型结构的聚羧酸减水剂实现水工泄水建筑物高性能混凝土,同时研究了聚丙烯纤维、粉煤灰和硅粉等因素对混凝土抗冲磨性能的影响。研究表明：聚羧酸减水剂掺量为1.0%,粉煤灰掺量为15%,硅粉掺量为10%,聚丙烯纤维掺量0.9 kg/m3时,混凝土的抗裂性和抗冲磨性能满足水工泄水建筑物高性能混凝土工程的使用要求。     

新型混凝土渠道接缝材料抗冻性能研究

对一种新型混凝土渠道接缝材料的抗冻性能进行了研究。经过200次冻融循环,发现不同处理的材料拉伸强度均有下降趋势,添加0%,10%,35%,55%粉煤灰的材料拉伸强度与对照比较分别下降了29%,5%,30%,25%,在材料中添加适量填料可改善材料性能,拉伸强度下降最小的材料与对照比较只下降了5%;同时材料的断裂拉伸率也有下降趋势;冻融处理后材料表面的孔隙明显变大、增多。该材料的抗冻性能优良,在我国北方地区推广应用尤为适宜。     

纤维自密实水泥基补强材料黏结强度研究

研究了纤维长度、纤维掺量、纤维类型及硅粉对自密实水泥基补强材料黏结抗剪强度的影响。试验用纤维为：PP纤维和PVA纤维。PP纤维长度分别为：3、6、10、12mm。PVA纤维长度为6mm。纤维掺量为0.3、0.5、0.7kg/m3。试验结果表明：掺入3mm和6mm的PP纤维后,与基体材料相比黏结抗剪强度呈降低趋势。掺入10mm和12mm PP纤维后,与基体材料相比黏结抗剪强度呈增强趋势,掺入0.7kg/m3的长度为3mm和6mm的PP纤维后,28d黏结抗剪强度与基体材料相比,分别提高了8.2%和10.8%。相同长度、相同掺量时,掺入PVA纤维后,材料的黏结抗剪强度高于PP纤维。掺入硅粉可以提高补强材料的黏结抗剪强度,1、3、28d提高幅度分别为：28%、35%、27%。     

有机负荷对UASB产氢反应器中颗粒污泥的影响研究

为增强产氢颗粒污泥性能,通过UASB反应器进行中温连续产氢试验,探索有机负荷对产氢颗粒污泥性能的影响。结果表明:随着有机负荷的逐渐增加,产氢速率、颗粒污泥粒径、胞外聚合物(EPS)含量逐渐增加,颗粒污泥沉降性能和强度明显提高。在有机负荷为80gCOD/(L.d)时,产氢速率达到最大值8.6L/(L.d);当有机负荷进一步增加至90gCOD/(L.d)时,紧密结合的胞外聚合物(TB-EPS)的含量减少,松散附着的胞外聚合物(LB-EPS)的含量增加,导致颗粒污泥沉降性能和强度变差,产氢速率降低。因此,适度增加有机负荷可增强产氢颗粒污泥的强度及沉降性能,进而提高其产氢效率。     

稻壳与聚乙烯复合材料力学性能的研究

以稻壳和聚乙烯为主要原料,制备了复合材料.同时,测试了该材料的冲击强度、弯曲强度和拉伸强度.通过方差分析,得到了稻壳添加量、硅烷添加量以及玻璃纤维添加量对稻壳/聚乙烯复合材料力学性能的影响.研究结果表明,稻壳添加量对力学性能有显著性影响;硅烷添加量对冲击强度和弯曲强度有显著性影响;玻璃纤维添加量只对弯曲强度有显著性影响.     

胶粉对混凝土抗冲磨性能的影响

选取颗粒粒径为8目的胶粉,按4种不同掺量配制胶粉混凝土,与基准混凝土、硅粉混凝土进行抗冲耐磨性能对比试验,以评价胶粉对混凝土抗冲磨性能的影响。结果表明:胶粉混凝土的抗冲磨强度大于基准混凝土和硅粉混凝土的抗冲磨强度,且抗冲磨强度随着胶粉掺量增加而增大,但其抗压土强度随着胶粉掺量的增加而降低;试件冲磨后,胶粉混凝土的破坏程度小于硅粉混凝土和基准混凝土,仅表层浆体破坏,胶粉在水泥石中分布均匀,与水泥石结合牢固,试件表面平整,显示胶粉混凝土具有较强抗冲磨性能。     

竹粉催化水热处理增强竹塑复合材料性能

分别用NaOH、Na2SiO3和K2CO3催化剂对竹粉表面进行催化水热处理,与PVC共混热模压成型制得竹塑复合材料。通过对处理前后竹粉化学成分分析、SEM分析及复合材料性能测试,探讨了催化水热处理对竹粉与PVC基体界面的增容作用,研究了催化剂种类和浓度对复合材料力学性能、耐水性能的影响。结果表明:催化水热处理能改善竹粉与PVC基体的相容性,竹粉在PVC基体中分布更为均匀。催化剂种类和浓度对复合材料物理力学性能影响显著。随着3种催化剂浓度按0.5%、1%、2%增加,复合材料的力学强度呈现先增大后减小的趋势,1%K2CO3处理的复合材料拉伸强度达到极大值,1%Na2SiO3处理的弯曲弹性模量达到极大值,2%K2CO3处理的静曲强度达到极大值。复合材料的2 h吸水率、2 h和24 h厚度膨胀率在1%Na2SiO3处理时达到极小值,24 h吸水率在2%Na2SiO3处理时达到极小值。      

大豆蛋白对麦芯粉流变学特性的影响研究

将大豆蛋白粉和麦芯粉以不同比例混合配制复合粉,利用粉质仪和拉伸仪对复合粉流变学特性指标进行测试,研究大豆蛋白对麦芯粉的影响及其规律。结果表明,当大豆蛋白粉添加比例为15%左右时,麦芯粉的品质有明显提升,不仅其蛋白质含量显著增加,且所制成面团的筋力、延伸性等均有明显改良。     

玉米植株生物力学特性试验研究

通过力学试验对玉米植株的生物力学特性进行了研究,测定果穗与茎秆的连接强度、茎秆轴向拉伸强度、弹性模量及轴向压缩强度,通过数字散斑相关方法测定茎秆的泊松比,限于试验条件其他指标无法测定。从试验结果分析可知,果穗与茎秆连接强度远远低于玉米茎秆的轴向拉伸强度,从数据上说明玉米收获机摘穗作业的原理。玉米茎秆材料为非均质、各向异性、近似线弹脆性的复合材料,玉米节对玉米茎秆的力学性能影响较大。     

微纳米复合掺和料对传统糯米-石灰砂浆强度的影响

水泥基修补材料和高分子修补材料与古迹本体材料存在相容性问题,不利于古迹的修复工作。糯米-石灰砂浆是中国古代传统的一种建筑材料,拟挖掘并提升其性能用于古迹的修补。分别采用石灰石粉、粉煤灰和矿粉等微米级掺和料与硅灰复合,研究微纳米掺和料对糯米-石灰砂浆强度的影响。试验研究的结果表明,微纳米复合掺和料提高了糯米石灰砂浆的力学性能。这种材料与中国古代建筑材料相容,可用于古迹的修复工作。     

矿物外加剂对水泥基材料收缩开裂的影响

主要考察了粉煤灰和硅粉对水泥基材料体系早期开裂敏感性的影响,并测定水泥基材料的自由收缩。研究表明:掺硅粉砂浆通常更容易出现早期收缩开裂,而掺粉煤灰对水泥基材料早期开裂有一定程度的抑制作用。且适当选择辅助胶凝材料的品种和用量,降低水泥基材料自由收缩以及限制收缩,并保证收缩应力的变化与强度等力学性能的发展相协调,这样可以降低水泥基材料的开裂敏感性。     

碳源供给策略对水产养殖废水生物絮团处理效果的影响

为探究碳源供给策略对工厂化循环水养殖系统废水生物絮团处理的影响,以水产养殖模拟废水为研究对象,以蔗糖、乙酸钠和甘油为碳源,分别设置不同C/N比梯度(5、10和15)进行了相关研究。结果表明,各实验组均存在硝化作用和同化作用,在较低C/N比(C/N比为5)时,不同碳源硝化作用强度存在显著差异(P0.05),但在各系统稳定阶段,氨氮去除率均达到90%以上。其中,乙酸钠为碳源时,系统达到稳定所需时间较短(4 d),并不受C/N比的影响,而另外2组随着C/N比增加,系统达到稳定所需时间逐渐减少(均由24 d减少至12 d),且氨氮去除效率逐渐提高。其次,不同碳源和C/N比对生物絮团系统碱度的影响不同,在系统稳定阶段,乙酸钠随着C/N比增加,碱度逐渐升高,且均保持较高的浓度,不适宜水产重复利用,而蔗糖和甘油相对稳定,且均低于200 mg/L。另外,结合生物絮团沉积指数可知,生物絮团的沉降性能对絮团氨氮去除效率没有显著影响(P0.05)。在低C/N比时,不同碳源其EPS多糖含量差异不显著(P0.05),而随着C/N比增加,不同碳源EPS多糖含量的多少及变化趋势不同。     

竹材的力学性能及磨料磨损性能研究

对天然竹材的力学性能以及磨料磨损性能进行了研究。竹材的拉伸强度、弹性模量、断裂延伸率和冲击韧性均在一定的范围内随纤维含量的增加而提高,顺纹拉伸强度比横纹抗拉强度大2 9倍以上,弹性模量为横纹的1.2倍以上,断裂延伸率为横纹的1 3倍以上。顺纹拉伸和冲击断口有明显的纤维拔出特征;而横纹拉伸和冲击断口具有解理断裂特征,为典型的脆性断裂断口。竹纤维具有比基体高的耐磨性,磨损表面以微犁切和微开裂为主要损伤特征。竹材的耐磨性能随竹纤维含量的升高而提高。     

松木粉/PVC复合材料蠕变性能研究

研究了松木粉不同添加量和不同应力水平条件下,松木粉/PVC复合材料的短期蠕变性能。研究结果表明,松木粉/PVC复合材料蠕变性能与松木粉添加量和应力水平强烈相关;采用Burgers模型可以很好地拟合试验得到的蠕变曲线,并进一步找到了各拟合参数与松木粉添加量和应力水平之间的回归方程式,为开发新的复合材料的配比和使用稳定性提供参考。     

降雨强度和秸秆覆盖对坡耕地烤烟降雨入渗特征的影响

【目的】探讨不同降雨强度下秸秆覆盖对降雨入渗的影响,为提高坡耕地雨水资源利用效率及土壤侵蚀的防治提供理论依据。【方法】以烤烟为供试材料,采用人工模拟降雨法,分析了不同降雨强度(40、80和120 mm/h)、秸秆覆盖量(0、3 750、7 500、15 000 kg/hm2)和叶面积指数条件下降雨入渗率的变化特征。【结果】随着降雨时间延长,降雨入渗率呈下降趋势,并逐渐趋于稳定,且秸秆量越高,入渗率趋于稳定的时间越短。平均入渗率随降雨强度和秸秆量的增加而上升,且不同降雨强度间存在显著性差异。当无秸秆覆盖时,烤烟冠层可以显著增加降雨入渗率;而当秸秆覆盖量达到7 500 kg/hm2和15 000 kg/hm2时,烤烟冠层覆盖会不利于降雨入渗。平均入渗率分别与降雨强度和秸秆量呈极显著正相关关系,而与叶面积指数相关性不显著。【结论】降雨强度、秸秆覆盖和烤烟冠层覆盖均是影响坡耕地降雨入渗的关键因素。在相同降雨强度下,虽然秸秆覆盖或烤烟冠层均可有效提升降雨入渗率,但当两者共同作用时,秸秆覆盖为主要影响因素。     

PTN渠道接缝材料抗紫外线老化性能研究

在人工紫外线老化和自然紫外线老化条件下,分析了3种配比的PTN渠道接缝材料的硬度、拉伸性能、粘结拉伸性能。结果表明,随着PTN材料乙组分的增加,硬度、拉伸强度、粘结拉伸强度降低,而断裂伸长率及粘结拉伸伸长率则增大;同样配比下,随着抗紫外线老化试验时间的延长,硬度、拉伸强度降低,而断裂伸长率减小,但粘结拉伸性能几乎无变化。以人工老化试验性能指标建立的工程寿命模型可以用来预测PTN材料自然界工程使用寿命。     

高熵合金粉末对铝钢激光点焊接头性能的影响

通过设计高熵合金铺粉厚度,研究了高熵合金粉末对铝钢激光点焊接头的力学性能影响,对铝/钢激光铺粉深熔点焊接头的力学性能、金属间化合物以及断裂行为进行了分析。结果表明,添加HEAs粉末的接头与未添加粉末的相比,力学性能得到了明显增强。平均拉伸载荷随铺粉厚度的增加呈先增加后减少的趋势,铺粉深度为0.3 mm时,接头平均拉伸断裂载荷达到最大值为1580 N。粉末的添加吸收了大量热输入,使得焊缝处生成了锥形熔化区,实现了冶金结合和机械联锁的双重耦合,提高接头的力学性能。     

原料配比对 α-SiO2基微孔陶瓷灌水器性能的影响

选取石英砂为骨架材料,碳粉为造孔剂,高岭土、钠长石为粘结剂制备α-SiO₂-莫来石复相多孔陶瓷灌水器.研究了原料配比对多孔陶瓷灌水器性能的影响规律,得到了多孔陶瓷灌水器的最优配比.结果表明:石英砂含量过高易引起材料性能的下降.随着碳粉含量的增加,多孔陶瓷的孔隙率逐渐加大,密度逐渐降低.钠长石、高岭土含量的增大使得玻璃相的生成减少,晶相含量的上升,有利于改善强度.灌水器的流量随工作压力的增大而增大,其规律近似于线性.在同一工作压力下,随着造孔剂含量的增加,微孔陶瓷灌水器的流量也随之增加,这归因于微孔陶瓷孔隙的增加.多孔陶瓷灌水器渗透系数与孔隙率成幂函数关系.当原料中石英砂:碳粉:高岭土和钠长石质量比为60∶15∶25时,α-SiO₂基多孔陶瓷灌水器兼备良好的材料性能和水力性能,可以满足田间使用要求.     

预处理对麦秸/聚丙烯复合材料摩擦磨损性能影响实验

为提高麦秸秆纤维与聚丙烯(PP)基体的界面结合力,采用复合处理法对麦秸秆纤维进行表面处理:先分别用NaOH溶液浸泡、乙酸溶液浸泡、水热处理、蒸汽爆破和微波等方法对麦秸秆纤维进行预处理,再复合偶联剂法处理麦秸秆纤维;用熔融共混、模压成型方法制备麦秸秆/PP复合材料.用体视显微镜观察了不同处理后的麦秸秆纤维微观结构,采用红外光谱技术(FTIR)研究了不同表面处理麦秸秆纤维的红外光谱,用M-2000A型磨损实验机测试了麦秸秆不同表面处理方法制备PP复合材料摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察分析复合材料磨损表面形貌.结果表明,NaOH、水热和蒸汽爆破处理对麦秸秆纤维表面化学成分有明显的影响;复合处理麦秸秆制备的复合材料摩擦磨损性能均优于单纯使用偶联剂处理麦秸秆制备的复合材料;复合材料的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损,水热处理和蒸汽爆破的复合材料耐磨性能较好.