电气石功能复合材料研究进展及前景展望

电气石为环状结构硅酸盐矿物,具有压电性、热释电性、远红外辐射和释放负离子性等独特性能,通过物理或化学方法与其他材料复合,可制得多种功能材料,被广泛应用于环保、电子、医药、化工、轻工、建材等领域,已成为一种高附加价值的新型工业矿物,受到人们的广泛重视。中国的电气石功能矿物的产地达150多处,有80多处电气石的储存量在数千万吨以上,所以电气石功能复合材料的研发对电气石功能矿物的高性能利用以及新型功能复合材料的制备均具有重要的意义。综述了电气石功能复合材料的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

复合材料土钉受力机制及数值分析

介绍了复合材料土钉的特点：高比强、可设计性、廉价性、环保性等,并制作了直径为21 mm的杆体,进行了抗拉试验,总结了拉挤杆体的一些特性;并用有限元对钢筋土钉、复合材料土钉和预应力复合材料土钉3种支护基坑的变形与破坏进行了对比分析,结果表明：(1) 复合材料支护基坑的变形与钢筋土钉、预应力复合材料土钉支护基坑的变形区别很大;(2) 在深度小于10 m的基坑,预应力复合材料土钉与钢筋土钉支护基坑的变形接近。(3) 3种支护方式的基坑沉降位移的区别不大。     

一种替代石棉的云母复合材料的研究

采用云母 粘土 碳酸盐三元矿物复合材料制成隔热绝缘抗静压材料，分析了其主要化学成分、矿物组成、电性能、机械性能和使用温度，并确定了合成云母复合材料及薄板的一般程序，在高温和较高压力条件下进行试验，云母复合材料是较好的隔热、绝缘和抗静压材料，可以在烧制人造金刚石制品过程中取代石棉。     

微乳液聚合法合成聚苯乙烯/海泡石复合材料

微乳液聚合法是合成聚合物复合材料的新方法,用微乳液聚合法,先把苯乙烯单体引入海泡石层间,再引发聚合反应,利用聚合时放出的热量使海泡石片层间距增大,合成聚苯乙烯/海泡石复合材料,用XRD、FTIR、SEM及TEM对材料进行表征.研究表明,用微乳液聚合法可使海泡石与聚苯乙烯较好地复合,聚合物能够有效地插层到经过有机化处理的海泡石层间,且海泡石片层可以均匀地分散在聚苯乙烯聚合物中.     

基于FELA的随机场方法在考虑降雨入渗的边坡开挖稳定性分析中的应用

黑山共和国南北高速公路项目部分路段处于复理石地区,降雨集中、空间变异性显著且分层分布的岩土体给道路边坡施工带来了挑战。条分法、常规有限元法等确定性分析方法不能考虑岩土材料的不确定性,给出的具有唯一性、确定性的结果不能反映边坡稳定的不确定性。以该工程某边坡为例,采用有限元极限分析方法（FELA）,考虑岩土材料强度的空间变异性,利用上下限解法得出安全系数的分布区间。由勘察资料得到材料均值、标准差和空间相关长度并重建描述抗剪强度指标的二维随机场,同时考虑开挖岩层的节理分布,分析边坡在分级开挖过程中,各施工步骤的稳定性和破坏模式。与有限元分析结果相比,随机场条件下,部分情况开挖阶段安全系数低于限值,并出现局部破坏和整体破坏两种形式。结合不饱和土理论,模拟暴雨情况下雨水的入渗深度并在饱和区采用降低后的强度参数重新计算。通过蒙特卡洛模拟,得到各工况下安全系数、滑动体体积、挡墙弯矩和锚杆内力的概率密度分布函数。挡墙结构约束土体的变形,使得破坏模式趋向于整体破坏,安全系数分布区间变小。锚杆能带动更多土体进入工作状态,同样约束安全系数分布区间。旱季施工与雨季施工边坡破坏区域不同,同等支护条件下,雨季边坡安全系数分布区间更大,且均值明显降低。      

硅灰石-不饱和聚酯树脂复合材料研究

采用硅烷偶联剂KH—570对硅灰石进行了表面改性，通过凝胶时间的测定确定了不饱和聚酯树脂的固化工艺制度，研究了将改性后的硅灰石以不同比例加入到不饱和聚酯树脂中后形成的复合体系的性能，结果表明，当KH—570的质量分数为0.8％左右时，改性效果最好；当改性硅灰石加入到不饱和聚酯树脂后，所形成的复合材料性能有明显提高，拉伸强度可达68.7MPa，弯曲强度可达82.6MPa，而且收缩率明显降低。硅灰石的加入既降低了不饱和聚酯树脂的成本，又改善了其性能。     

贝壳珍珠层的X射线衍射研究

珍珠层中文石晶体的择优取向是珍珠层具有优异力学性能的重要原因之一，通过对三角帆蚌贝壳珠层的X射线衍射研究，表明珍珠层除存在公认的（002）面网平行珍珠层面的强烈定向文石晶体外，还有强烈的（012）面网平行珍珠层面的亲新定向文石晶体，且在同一贝壳的不同位置，该两种取向的择优取向度变化较大，充分说明了珍珠层结构的不均匀性。     

混凝土中钢筋的腐蚀及其防治措施

混凝土是以水泥等材料作为黏接剂,将一定量的砂、碎石等骨料结合起来,凝固后形成的复合材料。混凝土具有材料来源广、价格便宜、坚固耐用等优点,但是抗拉、抗折能力较弱。钢筋混凝土的出现是混凝土结构发展的重大进步,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。钢筋与混凝土有良好的黏结力,其热膨胀系数与混凝土相近,两者结合成的钢筋混凝土构件具有良好的力学性能。     

微晶白云母/PVC复合材料的制备及力学性能研究

针对中国川西地区发现的一种新型矿物资源微晶白云母,以硅烷偶联剂KH-550为改性剂,对微晶白云母进行改性研究,并将表面改性后的微晶白云母加入聚氯乙烯(PVC)材料中制得微晶白云母/PVC复合材料。测试改性粉体与石蜡体系的粘度及复合材料的力学性能,并采用扫描电子显微镜测试研究其微观结构。结果表明:硅烷偶联剂KH-550能有效改善微晶白云母表面与有机物质的界面结合,并且将经硅烷偶联剂KH-550改性的微晶白云母加入PVC基体中能提高微晶白云母/PVC复合材料的力学性能,当硅烷偶联剂的用量为1.2%、微晶白云母用量为35%时,微晶白云母/PVC复合材料的综合力学性能最好。     

二硫化钼在水环境修复中的应用前景分析

随着纳米技术的发展,各类新型功能纳米材料在水环境修复领域发挥了重要作用。二硫化钼作为研究最多的二维过渡金属硫化物纳米材料,其独特的结构和优异的物理化学性能使其在水环境修复领域应用前景广泛。二硫化钼和二硫化钼基纳米复合材料具有比表面积大、活性位点多以及光催化活性强等特点,可通过吸附、氧化还原作用以及光催化降解有效去除水环境中的重金属离子及有机污染物（油类、有机染料以及抗生素等）。总结了二硫化钼的形貌、表面修饰、相位及表面缺陷等对水环境污染物去除性能的影响。阐述了二硫化钼、二硫化钼基二元以及三元纳米复合材料的制备方法以及结构特征,并分析了相应的吸附、催化、氧化还原机理及其主要的影响因素和机制,介绍了其在水环境重金属及有机污染物修复中的应用。此外,总结了二硫化钼及其纳米复合材料的环境风险及潜在的回收利用方法。最后,对二硫化钼及二硫化钼纳米复合材料的研究方向和应用前景进行了展望,为今后二硫化钼在水环境修复中的进一步研究奠定了理论基础。