矿物粉体的表面能及对硅橡胶增强作用的影响

采用平衡接触角法测定了几种矿物粉体及硅橡胶基体的表面能,对矿物／硅橡胶的界面张力、平衡粘附功等热力学参数进行了计算,分析探讨了矿物填料／硅橡胶之间界面相互作用与复合材料力学性能的关系,提出粘附功（Ｗａ）与界面张力（γＳＬ）的比值（Ｗａ／γＳＬ）是衡量矿物填充硅橡胶的力学性能的一个重要参数。     

矿物种类和粉体性质与增强性能的关系

矿物粉体作为硅橡胶增强填料尚不多见。传统的硅橡胶增强填料是气相白碳黑。它的粒度细,比表面积大,聚集态结构优良,增强效果佳［１］;但其生产能耗大,成本高,价格昂贵,限制了具有优良性能的硅橡胶制品的广泛使用。如果能通过某些物理化学处理,把价格低廉的天然矿物加工成硅橡胶增强剂,不仅能促进硅橡胶工业的发展,而且可为矿物的高增值开发利用找到一条新的途径［２］。填料的粉体性质（包括粒度、表面积、形状、晶态等）是决定其增强性能的关键因素之一。本文分析探讨了矿物粉体的种类和粉体性质与增强性能的关系。１　实验部分…     

矿物的深加工及硅橡胶增强填料的制备

以天然矿物滑石,石英,粒状硅灰石和针状硅灰石为原料,经超细粉碎,表面化学改性和机械力化学改性等三种工艺方法进行深加工,制备出具体优良性的超细粉体材料－硅橡胶增强填料,其性能接近气相白碳黑,可部分代替扫描碳黑可用于硅橡胶。     

改性粘土增强硅橡胶性能的研究

改性粘土增强硅橡胶性能的研究魏从容吴季怀沈振（华侨大学材料物理化学研究所,泉州３６２０１１）关键词粘土矿物质表面改性硅橡胶增强剂粘土矿物作硅橡胶增强剂是粘土综合开发利用的新课题,我们在这方面取得一定的成果［１］。但是,未经改性处理的粘土其增强能力是有...     

粘土矿物作为硅橡胶补强剂的研究

粘土矿物作为硅橡胶补强剂的研究沈振吴季怀魏从容（华侨大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０１１）＊国家自然科学基金资助项目（５９５７２０３３）关键词粘土矿物硅橡胶补强剂实验研究粘土矿物作为橡胶补强剂应用已有报道，但粘土矿物作为硅橡胶补强剂尚不多见。...     

作为硅橡胶增强填料的超细改性矿物粉体研究

采用材料物理化学和复合材料的方法，系统地研究了八种矿物及其超细粉体和改性粉体与硅橡胶基体的相互作用。研究结果表明，滑石、石英和硅灰石对硅橡胶基体具有较好的增强性能。填料的粒度小、比表面积小、长径比大等粉体性质好，其增强性能高。复合材料的界面粘附功与界面张力比值大，复合材料的力学性能好。具有表面活性基团（通过表面改性）、表面缺陷和适量的表面羟基是提高粉体增强性能的重要因素。复合粉体的增强性能优于单一粉体。     

浅埋煤层房柱式采空巷道地震物理模型设计及制作

针对陕北浅埋煤层房柱式采空区探测精度不高的问题,制作地震物理模型进行浅埋煤层房柱式采空区物理模拟研究。按照物理模拟几何尺寸和波阻抗相似比原则设计地震物理模型;进行大量相似材料配比试验,确定低速黄土层相似材料为环氧树脂和硅橡胶(1∶1.2),泥岩相似材料为环氧树脂、硅橡胶和滑石粉(1∶0.2∶0.6),煤层为环氧树脂和硅橡胶(1∶0.4),泥质砂岩相似材料为环氧树脂和滑石粉(1∶0.8),砂岩为环氧树脂和滑石粉(1∶1.2);采用数控雕刻机雕刻煤层采空区及巷道保证高精度,利用浇筑法和粘接法相结合制作采空区夹心层及煤层倒扣浇筑的方法解决采空区巷道内留存空气的模型制作工艺难题,完成了房柱式采空巷道地震物理模型制作。经测量,物理模型的单层形态测量精度为0.2 mm、速度相对误差小于5 %、密度绝对误差为±0.3 g/cm3,满足模型设计要求。      

新型超声探头地震模型应用评价

本文详细介绍了压电薄膜PVDF型与压电陶瓷硅橡胶复合材料PZT－SRM型两种新型换能材料及用其研制成的探头,并深入评价了这两种探头在地震物理模型实验中的地位和作用。     

黄土塬区延安组煤层地震响应特征物理模拟研究

针对黄土塬区延安组煤层地震响应复杂问题进行地震物理模拟研究。首先,研发适用于黄土塬地表干黄土层和煤层的模型材料,经过多次试验,最终选用在硅橡胶中添加硅气凝胶粉末的混合材料模拟疏松黄土塬地表层,选用在硅橡胶中添加超细碳粉的混合材料模拟低速低密度煤层;通过模具控制层位、逐层浇筑、三维雕刻起伏地层等方法,制作黄土塬区典型地质结构的三维地震物理模型,并开展地震物理模拟及地震成像分析。结果表明,延安组煤层与围岩较大的波阻抗差异形成较强的反射振幅,对下部地层的成像有较强的屏蔽作用;较厚的多组煤层之间会形成层间多次波,影响下伏地层的成像。用地震振幅属性对煤层进行刻画时,计算时窗大于40 ms更有利于煤层识别,但由于煤层存在调谐效应,用地震属性预测煤层厚度存在一定陷阱。      

深埋隧道锚杆支护作用的数值模拟与模型试验研究

以重庆至长沙公路共和隧道为研究对象,研制出环氧-硅橡胶的相似模型材料,在大型真三轴模型试验机上进行了隧道在毛洞和锚杆支护条件下的超载试验,采用应变测量技术对隧道关键部位的应变值和锚杆的应变值进行了测量,据此分析了围岩体在锚杆支护后的应力变化规律和锚杆的轴力变化规律。采用与模型试验相同的边界条件进行了隧道在锚杆支护条件下的数值模拟工作,对围岩体的塑性区、应力场和锚杆轴力随荷载的变化过程进行了研究。结果表明,两种手段反映的围岩体应力变化规律和锚杆轴力随荷载的变化规律是一致的     

改性粘土矿物在橡胶中的应用

改性矿物取代部分炭黑做橡胶填料的研究是目前国内外材料及化工领域为活跃的科研课题，粘土矿物结构独特，有较高的化学反应活性，具有吸附某些离子并把这些离子保护于交换状态的性能，这些性能特点使粘土矿物经表面改性填充于橡胶成为可能，粘土矿物填料的研究主要包括粘土矿物的结构特点，在橡胶中的作用，典型的粘土矿物寺料的性能特点，尤其是针对不同的橡胶体系和性能要求，选取适当的改性剂及改性处理方法及增大填料的填充量等问题，这方面研究的进展对我国矿产资源的开发利用及橡胶工业的发展有着重要意义。     

土工格栅加筋橡胶砂强度特性试验研究

橡胶砂作为轻质、耗能填料在土木工程中有广泛的应用前景,但其强度往往会随橡胶含量的增大而降低。土工格栅常用于对散体材料的加筋补强,研究土工格栅对橡胶砂强度特性的加筋效应具有重要意义。基于三轴压缩试验,对3种不同格栅布置方式（1、2、3层）下的干燥橡胶砂强度特性展开研究,重点考察加筋层数对不同围压（50、100、200 kPa）下、不同配比（0%、10%、20%、30%、40%）橡胶砂的强度参数,如峰值强度、似黏聚力、内摩擦角的影响规律。结果表明：土工格栅加筋橡胶砂的强度参数,包括峰值强度、似黏聚力、内摩擦角,相对于未加筋橡胶砂均有明显提高,提高幅度随土工格栅加筋层数的增加而增大,随着围压的降低而增大;土工格栅对配比为20%橡胶砂的强度加筋效应最为明显;土工格栅加筋橡胶砂的强度参数恢复系数与加筋密度之间呈良好的线性关系;土工格栅加筋橡胶砂的强度特性可由试验所得的经验恢复函数较好地估计。     

非金属矿物橡塑填料应用现状及发展趋势

介绍了非金属矿物橡塑填料的特点和若干主要非金属矿物作为橡塑填料的应用研究现状,通过应用实例说明了天然矿物作为橡塑填料不仅可以改善橡塑的许多重要性能,而且可降低成本,有重要的应用价值和开发前景;从偶联剂、填料颗粒粒径和形状等方面讨论了目前非金属矿物作为橡塑填料存在的问题和今后发展的趋势。     

湖南省探矿权、采矿权市场现状与发展对策

探矿权、采矿权市场是社会主义市场经济的重要组成部分．培育和规范探矿权、采矿权市场不仅是实现矿产资源利用方式和管理方式转变的根本途径，更是推动矿业经济全面开放。走向健康有序发展的强大动力．湖南省的探矿权、采矿权市场还不发育，与我国市场体制的发展进程和其他各类市场的建设进程相比，很难适应入世的需要．在对湖南省探矿权、采矿权市场现状进行深入分析的基础上，提出了解放思想、整顿秩序、明确政策、加强勘探。严格规划、加强领导等项措施来培育和规范我省探矿权、采矿权市场．     

从矿物粉晶表面反应性到矿物晶面反应性——以黄铁矿氧化行为的晶面差异性为例

地球系统中各种矿物相的物理化学反应大多是从矿物表面或界面开始的。要揭示矿物表面反应性的本质,就需要从控制其反应性的表面结构入手。由于实验条件的限制,绝大多数关于矿物表面物理化学性质的研究主要采用粉晶作为研究对象。尽管粉晶方法在研究诸如硅酸盐、碳酸盐溶解和沉淀结晶等过程中被普遍采用,但这种基于矿物粉晶的研究方法还是有一定的不足。因为形成粉晶的破碎研磨过程会导致晶体高能面的出现,高能面所具有的高活性可能会加速其反应过程,应用于地球化学反应的计算结果就可能高估了实际的地球化学反应速率。本研究以黄铁矿表面氧化反应的晶面差异性为例,从晶面结构制约反应性的角度出发,重新审视了黄铁矿氧化的相关问题,弥补了传统"粉晶研究"中对黄铁矿氧化速率和氧化机理认识的缺陷。黄铁矿宽范围的氧化速率实测值很可能是由不同晶面间较大的反应性差异导致;水在黄铁矿的氧化过程中同时扮演着传递电子的催化剂和反应物的角色,也是黄铁矿氧化反应速控步(rate-limiting step)的核心物质。这些认识首次明确了黄铁矿不同晶面反应性差异的重要性,并提示我们应将传统表面矿物学的研究推向更为精确的晶面矿物学水平。这一从晶面角度考察发生在矿物表面的地球化学反应的研究方法可为构建更为精确的地球化学模型提供理论基础。     

含钾岩石微生物转化的分子机制及其碳汇效应

岩石矿物的微生物风化是地球表层系统最为活跃和普遍发生的地质营力之一。微生物对含钾岩石(以硅酸盐矿物为主)的风化能够释放其中的钾、硅和钙等元素,并在合适的环境条件下促进矿物元素的碳酸化沉淀,这是地表元素地球化学循环的重要环节之一。微生物对岩石的生物转化作用既涉及微生物的生长繁殖和代谢调控,也与元素的迁移转化和次生矿物的演化序列有关,具有重要研究价值。采用矿物学、微生物学和分子生物学等相结合的研究方法,有助于系统地研究微生物促进含钾硅酸盐矿物的风化并耦联碳酸化过程及其分子调控机制。研究证实,在纯培养条件下,微生物风化含钾矿物主要采用酸解、螯合、氧化还原等多种方式的协同作用,并可通过调控相关功能基因的表达来响应缺钾的环境以实现其对含钾矿物的有效风化,显然这有赖于微生物通过长期进化而形成的精细的分子调控机制。在土壤生态环境中,微生物对矿物风化的显著特征是该生态环境中微生物群落协同互作的群体作用效应。微生物碳酸酐酶参与的硅酸盐矿物风化伴随碳酸盐矿物的形成过程可能是个长期被忽视的地表碳增汇过程,对该问题的深入探索有助于进一步理解地质演化历史中微生物对碳素迁移转化的驱动机制。加入含钾硅酸盐矿粉的有机肥已经显示出其在土壤改良、作物生长和增加土壤碳汇等方面的正面应用效果,这为利用硅酸盐矿物的生物风化作用来延缓大气CO₂浓度的持续升高提供了新的思路。介绍了有关微生物对含钾岩石生物转化释放钾素的分子机理及其碳汇效应方面的研究进展,以期抛砖引玉,推动该领域研究的快速发展。