水泥基复合材料集料与浆体界面研究综述_二_界面微观结构的形成_劣化机理及其影响因

浙教2011版科学八年级下册《第2章 粒子的模型与符号 第2节 物质的微观粒子模型》_5

第2节物质的微观粒子模型 要点详解 知识点1 构成物质的粒子模型 1．分子的构成 （1）水的电解模型如图所示。 水电解的实质是水分子分解成原子和原子，氢原子和氧原子重新组合成氢气分子和氧气分子。 （2）分子的定义：分子是由原子构成的，分子可以直接构成物质。在由分子构成的物质中，分子是保持物质的最小粒子。 （3）原子的定义：原子是中的最小粒子（在化学变化中原子不能再分）。原子也可以直接构成物质。 （4）分子与原子的区别与联系： 2. 不同的分子 （1）不同种类、不同数目的原子能构成不同的分子。构成分子的原子可以是同种原子，也可以是不同种原子。如1个氧分子由2个氧原子构成，1个臭氧分子由3个氧原子构成，1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。 （2）不同的分子能构成不同的物质。如水由水分子构成，二氧化碳由构成，氢气由氢分子构成。 （3）同种原子在直接构成物质时，如果原子的不同，所形成的物质结构就不同。如金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，但碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的结构也就不同。 例1 （上海市闵行区模拟）对于如图，理解错误的是（） A．原子可结合成分子 B．氢分子的形成过程可表示为： C．物质都是由分子构成

D．化学变化的实质是分子的分解和原子的重新组合 知识点2 粒子的大小与质量 1．分子和原子的大小 （1）原子的半径：一般在m数量级。 （2）直观感受分子、原子的大小： ①1mL水约有20滴水，一滴水约含有1021个水分子。 ②如果把水分子放大到乒乓球那么大，乒乓球就要放大到地球那么大。 ③铅笔留下的黑色笔迹是碳原子的堆积，一个句号竟有1018个碳原子。 结论：原子很小，分子也很小。单个的分子和原子无法用肉眼看到，也无法用放大镜和光学显微镜看到，只有用现代最先进的扫描隧道显微镜才能看到一些较大的分子。 2．分子和原子的质量 （1）1个氢原子的质量：1.674×10－27kg；1个氧原子的质量：2.657×10－26kg；1个碳原子的质量：1.993×10－26kg。 （2）1个氢分子的质量：3.348×10－27kg；1个二氧化碳分子的质量：7.307×10－26kg。结论：分子和原子的质量都很小。 说明不同种类的分子和原子质量不同，体积也不同。分子与构成该分子的原子相比，分子的质量（体积）比原子大。但不是所有分子的质量（体积）都比原子大。 例2 （丹东中考）下列关于分子和原子的说法正确的是（） A．分子可分，原子不可分 B．分子间有间隔，原子间没有间隔 C．分子的质量一定比原子的质量大 D．分子、原子都可以直接构成物质 易错点拨 易错点利用分子与原子的性质分析和解决问题 例3 （毕节中考）物质是由分子、原子等微粒构成的。用分子的相关知识解释下列现象，正确的是（） A．缉毒犬能根据气味发现毒品，是由于分子在不断运动 B．变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来，是由于分子受热变大 C．水降温会结冰，是因为结冰时水分子静止不动 D．将石块研磨成粉状，说明分子变小了 综合应用 例4 下图是电解水（水→氢气＋氧气）模型图，据图填空。 （1）在这个过程中，水分子最终变成了和，这说明发生了（填“物理”或“化学”）变化。 （2）在这一过程中，分子的种类发生了变化，水分子已经变成了其他分子，水分子已经不能再保持水的（填“物理”或“化学”）性质。 （3）在这个模型图中，可以看到一种比分子更小的微粒，这种微粒在这一变化中保持不变，

镁铝双金属连接及界面微观结构

镁铝双金属连接及界面微观结构 面对日益严峻的环境污染以及能源危机,汽车的轻量化越来越重要,而轻质的镁、铝合金成为实现汽车轻量化,达到节能环保目标的首选材料。固-液复合铸造的方式是制造形状复杂的汽车气缸体的一种非常简单有效的手段。 本课题是以镁合金AZ91D和铝合金ZL105为基本材料,实验前在铝合金基体上采用基本预处理、化学浸锌、电镀锌以及热浸锡等四种处理方法,并设计浇注温度、保温温度、保温时间等铸造参数,通过固-液复合铸造的方法使镁、铝合金连接起来。铸造实验完毕后通过金相观察、扫描能谱分析、显微硬度分析以及 XRD物相分析,详细地了解连接界面的组织构成及分布,通过数据分析探究界面 行为和镁铝双金属连接的机理。 结果表明:在一定的温度和时间下保温,镁铝双金属可以通过在铝基体上进 行基本预处理、化学浸锌、电镀锌以及热浸锡等方法以固-液复合铸造的方式连接起来。镁铝合金之间主要是通过扩散、反应相变两种机制互相结合而连接起来的。 扫描、能谱以及XRD物相数据分析表明:对于保温30min的试样,保温30min 基本预处理试样从AZ91D镁合金至ZL105铝合金之间的界面组织过渡区可分为3个小的扩散过渡区,其主要组织为:δ-Mg固溶体+Mg17Al12相→Mg17Al12相 +Mg2Al3相+Mg2Si相→Mg2Al3相+Mg2Si相+α-Al固溶体;而保温30min化学浸锌与电镀锌试样的过渡区组织却有着很大的差别,其含有保温30min基本预处理试样中不具有的β-Zn固溶体,而保温30min基本预处理试样却含有保温30min 化学浸锌和电镀锌试样中不具有的Mg2Al3相及Mg2Si相,这表明化学浸镀或者电镀的Zn层限制了 Al元素及Si元素的扩散。此外,在扩散层厚度方面:基本预处

新型水泥基复合材料在军事工程中的应用研究

最近几场高技术局部战争都已表明，对弱小落后的国家来讲，提高军事工程防护等级及抗打击能力非常重要。随着精确制导武器、新型钻地弹等开始在高技术战争中大量使用，对防护工程的威胁和破坏越来越大。另外，从这几场战争可以看出，机场、桥梁及重要交通设施已成为战争初期受打击的对象。因此，迫切需要研制开发具有高防护等级及战时快速抢修能力的新材料。本文主要介绍高强超高强混凝土、MDF水泥材料、DSP水泥混凝土、RPC活性粉末混凝土、土聚水泥材料及磷酸盐水泥混凝土几种新型水泥基复合材料，并分析这些材料在军事防护工程和抢修抢建工程的应用前景。 一、防护工程用新型水泥基材料 (一)高强、超高强混凝土 随着高效减水剂及活性掺合料在混凝土工程中的应用，混凝土的强度等级得到了很大程度的提高。目前，配制IOOMPa以上的混凝土对我们来说已经不是一件难事。如80年代，军队××和地方××大学合作，在某基地成功进行了宽13m，高21m的防护大门施工，其抗压强度达到88．4MPa。又如，部队××学院与地方××大学合作研究的高抗爆水泥基复合材料不但具有高抗压强度，还具有很好的韧性和抗爆性。这些高强、超高强混凝土的开发使用大大提高了我军军事工程的防护等级。实现混凝土高强化的途径可见图l。 (二)无宏观缺陷水泥材料(MDF) 无宏观缺陷水泥材料(Macrodefect-free Cements，简称为MDF材料)，是1979年英国化学工业公司和牛津大学最早开始研究的。MDF的抗压强度高达300MPa，抗弯强度150MPa，抗拉强度可达140MPa，弹性模量达50GPa，这是传统的水泥胶凝材料无法比拟的。MDF的原材料中90％-99％是高标号的硅酸盐水泥或铝酸盐水泥，4％-7％的水溶性树脂，水灰比一般在0．20以下。由于低水灰比，要使各种组成材料均匀混合，必须采用强力式高效剪切搅拌机，成型时则采用热压工艺。 (三)DSP材料 DSP(DensitiedSystems containing homogeneous]y arranged，ultrafine Particles 超细粒子均匀排列·密实填充体系)作为新材料，最早是由Bache详细阐述的。DSP材料的基体由两方面组成，一是粒度由0．5-100 In范围的密实填充颗粒；二是均匀排列的超细粒子，其粒度由5oX到0．5 I-t,In，排列在比较粗的粒子之间的空隙中。 由于分散剂使相邻颗粒之间表面力的连接作用得到消除，使粘性物质的应力场降的很低。DSP混凝土的抗压强度通常在120-150MPa之间。 (四)活性粉末混凝土(RPC) RPC材料是由法国Bouygues开发的，是一种性能近似陶瓷的新型材料。其原料为细石英砂、水泥、磨细石英粉、硅灰、细钢纤维、高效减水剂等，取消粗集料，各级粒子尺寸范围小，而相邻级的平均粒径却相差较大。这种新型的材料根据最大密实度理论，使各种颗粒达到最大密实化。选取的是传统的原材料和传统的混凝土成型工艺。RPC混凝土的抗压强度高达680MPa，抗弯强度为45-102MPa，断裂能30 O00J／m2。由于该材料孔隙率极低，因而具有高耐久性能。 RPC材料分为RPC200和RPC800两种型号。由RPC800制作的保护板具有优异的抗冲击性能。 二、战时快速抢修抢建用新型水泥基材料 (一)快硬硫铝酸盐水泥 快硬硫铝酸盐水泥是以铝质原料，石灰质原料和石膏，经适量配合后，煅烧成含有无水硫酸钙的熟料，再掺人适量石膏共同磨细而制成。此水泥的凝结时间比较快，初凝小于15rain，终凝小于20rain。该水泥混凝土一天强度值比快硬硅酸盐水泥高3倍左右，突出

八年级物理全册：7.5物质结构的微观模型知识归纳练习题

八年级物理全册：7.5物质结构的微观模型知识归纳练习题 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 1 . 自来水笔吸墨水时，只要按几下弹簧片，墨水就进入橡皮管里了，这是由于（）A．弹簧片作用使墨水进入橡皮管B．手的压力使墨水进入橡皮管 C．橡皮管的吸力使墨水进入橡皮管D．大气压作用使墨水进入橡皮管 2 . 下列说法正确的是（） A．物体温度降低，一定要放出热量B．燃料燃烧越充分，热值一定越大C．两物体温度相同时不会发生热传递D．热水的内能一定比冷水内能大 3 . 下面对宇宙和微观世界的描述中，错误的是（） A．宇宙是一个有层次的天体结构系统B．分子是构成物质的最小微粒 C．物质是由大量分子组成的D．分子处于不停的运动中 4 . 下面哪种现象或实验说明了原子是由更小的粒子组成，且这些粒子有的是带电的（）A．固体有一定的体积B．摩擦起电现象 C．卢瑟福散射实验D．美味佳肴香味扑鼻 5 . 下列有关热的说法正确的是 A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变 B．内燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能 C．用高压锅煮饭是为了降低气压，提高水的沸点 D．长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，这种现象是扩散现象 6 . 在物体没有发生物态变化的前提下，下列各种说法正确的是（） A．温度较高的物体，所含的热量较多 B．质量相同的物体，温度较高的，所含的热量较多 C．同一物体温度较高时，所含的热量较多

D ．同一物体温度升高较大时，所吸收的热量较多 7 . 今年的“5.18”海交会两岸交流更加广泛，来自台湾阿里山的桧木聚宝盆散发出的芬芳奇香，吸引人们在十几米外就能闻香而去，这主要是因为桧木芳香的分子 A ．相互之间存在引力 B ．相互之间存在斥力 C ．相互之间存在间隙 D ．在不停地做无规则运动 8 . 关于分子热运动，下列说法正确的是（ ） A ．扩散现象只能发生在气体之间、液体之间 B ．可以近似地认为，气体的分子之间除了相互碰撞之外，没有相互作用 C ．物体的运动速度越大，其分子做无规则运动的速度也一定大 D ．分子间引力和斥力并不是同时存在的 9 . 临沂兰陵牛蒡茶一面打扫毒素，一面以营养成分进行滋养和调节身体，风行国际茶叶市场。泡茶、喝茶中包含很多物理知识, 下列说法中错误的是（ ） A ．打开茶叶盒, 茶香飘满屋———茶叶的升华现象 B ．泡茶时, 部分茶叶上浮———茶叶受到的浮力大于自身的重力 C ．茶水太烫, 吹一吹凉得快———吹气加快了茶水的蒸发 D ．透过玻璃茶杯看到手指变粗———装水的茶杯相当于一个放大镜 10 . 关于分子，下列认识中正确的是 A ．红墨水在水中散开说明分子间有斥力 B ．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力 C ．尘土飞扬，说明分子在不停地运动 D ．封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间有斥力 11 . 如图所示的四种物理现象属于汽化的是 A ．春天冰雪融化 B ．水烧开时冒出“白气”

11.固液界面的微观结构

一，固液界面的微观结构 固液界面微观结构分类： 根据用显微镜观察生长着的晶体的界面状况，可以将其微观结构分为两类，即光滑界面和粗糙界面 ()一光滑界面： 1.从显微尺度来看，光滑界面呈参差不齐的锯齿状，界面两侧的固液两相是截 然分开的，在界面的上部，所有的原子都处于液体状态，在界面的下部，所有的原子都处于固体状态，即所有的原子都位于结晶相晶体结构所规定的位置上。 2.这种界面通常为固相的密排晶面。由于这种界面呈曲折的锯齿状，所以又称 为小平面界面。 3.当从原子尺度观察时，这种界面是光滑平整的。 ()一光滑界面图2.19： 1.原子尺度看： a)界面光滑平整， b)固液两相截然分开， c)界面上固相原子位于固相晶体结构所规定的位置上， d)形成平整的原子平面 2.在光学显微镜下，光滑界面由曲折的若干小平面组成，所以又称为 ()二粗糙界面： 1.从原子尺度观察时，这种界面高低不平，并存在几个原子间距厚度的过渡层。 在过渡层中，液相和固相的原子犬牙交错的分布着

2. 由于过渡层很薄，在光学显微镜下，这类界面是平直的，又称为非小平面界 面 除了少数透明的有机物之外，大多数材料包括金属材料是不透明的，因此不能依赖直接观察的方法确定界面的性质 那么如何判断材料界面的微观结构类型呢，杰克逊对此进行了深入的研究 当晶体与液体处于平衡状态时的固液界面： 当晶体与液体处于平衡状态时，从宏观上看，其界面是静止的。但是从原子尺度看，晶体与液体的界面不是静止的，每一时刻都有大量的固相原子离开界面进入液相，同时又有大量液相原子进入固相晶格上的原子位置，与固相链接起来，只不过两者的速率相等。 光滑界面和粗糙界面的定义： 1. 设界面上可能具有的原子位置数为N ，其中A N 个位置为固相原子所占据，那么界面上被固相原子占据位置的比例为N N x A = ，被液相原子占据的位置比例则为x -1。 2. 如果界面上有近50%的位置为固相原子所占据，即%50≈x ，这样的界面即 为粗糙界面。 3. 如果界面上有近0%或100%的位置为晶体原子所占据，则这样的界面称为光 滑界面 界面的平衡结构应当是界面能最低的结构 当在光滑界面上任意添加原子时其界面自由能的变化s G ?可以用下式表示： ()()()x x x x x x NkT G m s --++-=?1ln 1ln 1α式中，k 为波尔茨曼常数，m T 是熔点，α是杰克逊因子

水泥基复合材料

水泥基复合材料 艾ai青摘要: 本文论述了水泥基材料改性用聚合物种类、聚合物改性机理、聚合物改性水泥基材料研究进展和发展趋势。加入了聚合物材料后，水泥基材料的性能，如强度、变形能力、粘结性能、防水性能、耐久性能等都会有所改善，改善的程度与聚灰比、聚合物的品种和性能有很大关系。但也存在不足之处，如抗压强度提高不大，有时还降低，最高使用温度不如普通混凝土等。笔者认为，研究如何大幅度提高聚合物改性水泥基材料的抗压强度和最高使用温度很有意义。 关键词: 关键词聚合物改性水泥基材料进展机理性能 1.引言 普通混凝土因抗压比低，干缩变形大，抗渗性、抗裂性、耐腐蚀性差，密度大，其使用范围受到很大限制。随着工业的发展，出现了钢筋混凝土、自应力混凝土和纤维混凝土。但在这些改进中，胶结材料水泥的性能没有发生改变，因此也限制了混凝土性能的提高。水泥混凝土（砂浆）的一个新动向就是水泥混凝土（砂浆）与有机高分子材料复合，这样可以有效地改善混凝土（砂浆）的性能。因为有机高分子聚合物的长分子链结构以及大分子中的键节或链段的自旋转性，决定其具有与无机非金属材料不同的性质—弹性和塑性[1]。所以在水泥混凝土（砂浆）中加入少量有机高分子聚合物，既可以使混凝土获得高密实度，又不至于使混凝土（砂浆）的脆性加大，这样便可制得高强度、高抗渗和高耐腐蚀性的混凝土。如今，聚合物改性砂浆和混凝土不仅在混凝土结构的修补和维护方面成为一种非常重要的材料，就是在新的建筑中也获得越来越广泛的应用，尤其是在桥面、停车场、码头、瓷砖和石材粘结、建筑防水、防腐等工程领域。 2. 聚合物改性水泥基复合材料 1.1. 改性用聚合物种类 聚合物改性水泥基复合材料是指在水泥混合时加入了分散在水中或者可以在水中分散的聚合物材料，包括掺和不掺骨料的复合材料、水泥浆、砂浆和混凝土。用于水泥混凝土（砂浆）改性的聚合物有四类，即水溶性聚合物、聚合物乳液（或分散体）、可再分散的粉料和液体聚合物。聚合物乳液通常是将可聚合单体在水中进行乳液聚合而获得的，但也有一些聚合物乳液不是通过单体乳液聚合而获得的，如天然橡胶胶乳是直接从橡胶树上获得，再经适当浓缩制成的；环氧乳液则一般是用乳化剂将环氧树脂乳化而成的。可再分散的聚合物粉料一般是由聚合物乳液经喷雾干燥而成的，聚合物粉末与聚合物乳液就像是奶粉与牛奶一样。它对水泥砂浆和混凝土的改性机理与聚合物乳液是相同的，只不过它往往是先与水泥和骨料进行干混，再加水湿拌才重新乳化成乳液。水溶性聚合物品种很多，可以分为三大类：天然水溶性、半合成水溶性和合成水溶性。一般说，水溶性聚合物的用量非常小，通常在水泥质量的0。5%以下，对硬化砂浆和混凝土的强度没有大的影响[2]。因此，水溶性聚合物主要用来改善水泥砂浆和混凝土的工作特性，有时候也可以把其归类为增黏剂。用于水泥改性用的液体聚合物有环氧树脂和不饱和聚脂，在与水泥混合时还要加入固化剂。与聚合物乳液改性相比，使用液体聚合物时聚合物用量要更多，因为聚合物不亲水，分散不是很容易，所以用液体聚合物改性混凝土的情形要比其他类型聚合物少得多。聚合物水泥砂浆的配比一般为，水泥∶砂=1∶2～3（质量比）；聚灰比=5%～20%；

浅谈水泥基混凝土材料

浅谈水泥基混凝土复合材料 姓名：陈聪学号：S11085213015 专业：建筑与土木工程44班 摘要: 随着社会快速发展，单一的水泥材料已经不能满足人们日常工程需求，高性能水泥基复合材料既是在近代科技成就的基础上发展起来的，又将在高新技术工程领域中开发应用。本文结合相关论文资料[1]对近年来出现的几种高性能水泥基复合材料进行了初步阐述。 关键词: 高性能水泥基功能复合材料发展状况困惑展望 Abstract:With the development of society, single cement material already can't satisfy people's daily engineering requirements, high performance cement-based composite materials is developed on the basis of modern scientific and technological achievements, and in the development of new and high technology in the field of engineering application. Based on the related papers [1] to the trend in recent years several high performance cement-based composite material has carried on the preliminary in this paper. Keywords:High performance cement-based functional composites; status of development ; Perplexity; Prospect; 第一章前言 论文[1]介绍了国内外水泥基功能复合材料的研究进展及应用，重点对几种重要的水泥基功能复合材料，如导电、压电、介电、磁性、屏蔽等材料的组成、特性、工艺及发展状况进行了综述。 通过查询相关资料[4]，对水泥基功能复合材料有了初步的了解，功能材料是指通过光、电、磁、力、热、化学、生物化学等作用后，具有特定功能（导电性、压电性、热电性、磁性和防辐射性）的新材料[1]。随着科学技术的迅速发展，功能单一的传统水泥材料，已不能适应日新月异的多功能工程需要，现代建筑对水泥基复合材料提出了新的挑战，不仅要求水泥基复合材料要有高强度，而且还应具有声、光、电、磁、热等功能，以适应多功能和智能

纤维增强水泥基复合材料

纤维增强型水泥基复合材料 一、纤维增强型水泥基复合材料的概述 纤维增强型水泥基复合材料是以水泥与水发生水化、硬化后形成的硬化水泥浆体作为基体，以不连续的短纤维或连续的长纤维作增强材料组合而成的一种复合材料。 普通混凝土是脆性材料，在受荷载之前内部已有大量微观裂缝，在不断增加的外力作用下，这些微裂缝会逐渐扩展，并最终形成宏观裂缝，导致材料破坏。 加入适量的纤维之后，纤维对微裂缝的扩展起阻止和抑制作用，因而使复合材料的抗拉与抗折强度以及断裂能较未增强的水泥基体有明显的提高。 二、纤维增强型水泥基复合材料的力学性能 在纤维增强水泥基复合材料中，纤维的主要作用在于阻止微裂缝的扩展，具体表现在提高复合材料的抗拉、抗裂、抗渗及抗冲击、抗冻性等。 ? 2.1 抗拉强度 ?在水泥基复合材料受力过程中纤维与基体共同受力变形，纤维的牵连作用使基体裂而不断并能进一步承受载荷，可使水泥基材料的抗拉强度得到充分保证；当所用纤维的力学性能、几何尺寸与掺量等合适时，可使复合材料的抗拉强度有明显的提高。 ? ? 2.2 抗裂性

在水泥基复合材料新拌的初期，增强纤维就能构成一种网状承托体系，产生有效的二级加强效果，从而有效的减少材料的内分层和毛细腔的产生； 在硬化过程中，当基体内出现第一条隐微裂缝并进一步发展时，如果纤维的拉出抵抗力大于出现第一条裂缝时的荷载，则纤维能承受更大的荷载，纤维的存在就阻止了隐微裂缝发展成宏观裂缝的可能。 ? 2.3 抗渗性 纤维作为增强材料，可以有效控制水泥基复合材料的早期干缩微裂以及离析裂纹的产生及发展，减少材料的收缩裂缝尤其是连通裂缝的产生。另外，纤维起了承托骨料的作用，降低了材料表面的析水现象与集料的离析，有效地降低了材料中的孔隙率，避免了连通毛细孔的形成，提高了水泥基复合材料的抗渗性。 2.4 抗冲击及抗变形性能 在纤维增强水泥基复合材料受拉（弯）时，即使基体中已出现大量的分散裂缝，由于增强纤维的存在，基体仍可承受一定的外荷并具有假延性，从而使材料的韧性与抗冲击性得以明显提高。 2.5 抗冻性 纤维可以缓解温度变化而引起的水泥基复合材料内部应力的作用，从而防止水泥固化过程中微裂纹的形成和扩散，提高材料的抗冻性；同时，水泥基复合材料抗渗能力的提高也有利于其抗冻能力的提高。 ?纤维的纤维掺量对混凝土强度的影响很大 ?合成纤维可有效地控制由混凝土内应力产生的裂缝，使混凝土早期收缩裂缝减少50～90%，显著提高混凝土的抗渗性和耐久性，使混凝 土内钢筋锈蚀时间推迟2.5倍。除抗裂外，合成纤维还能提高混凝土的粘 聚性和抗碎裂性。 ?以聚丙烯合成纤维为例 ?掺入聚丙烯合成纤维后，混凝土的性能将发生变化，当纤维含量适当时，混凝土抗压强度、抗弯强度等均有不同程度的提高。纤维掺量对混凝土强 度的影响见下表。 三、几种主要增强型水泥基复合材料的应用现状

水泥基复合材料的制备

水泥基复合材料的制备 一、实验目的 （1）了解水泥各种技术性质定义，进一步理解水泥胶凝和硬化的原理，水灰比、掺合料对水泥强度的影响； （2）掌握玻璃纤维增强水泥基复合材料的制备工艺和操作方法； （3）学习水泥相关仪器，例如胶砂搅拌机、振实机等的使用。 二、实验内容 以水泥为基体材料、玻璃纤维为增强材料，制备水泥基复合材料。 三、实验原理 水泥，粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。 硅酸盐水泥的化学成分：硅酸三钙（3CaO·SiO2，简式C3S），硅酸二钙（2CaO·SiO2，简式C2S），铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简式C3A），铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简式C4AF）。 水泥的胶凝和硬化： 1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca(OH)2； 2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca(OH)2； 3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙，不稳定）； 3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石，三硫型水化铝酸钙）； 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2(3CaO·Al2O3)+4 H2O→3(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)（单硫型水化铝酸钙）； 4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。 当水泥拌水后，半水石膏迅速水化为二水石膏，形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。 本实验采用短玻璃纤维为增强材料，将其混合在水泥胶砂里，入模成型，经过养护固化之后，形成复合材料，得到产品。 四、实验仪器和药品 1、原材料：水泥（PC32.5）、河沙、玻璃纤维等； 2、仪器：水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实机、水泥板块标准模具、天平等。 五、实验步骤 1、模具准备 将水泥板块标准模具表面擦洗干净、拼装、涂抹脱模剂，备用。 2、水泥胶砂原料称量 分别称量水292.5g，水泥450g，河沙1350g，备用。 3、玻璃纤维称量 各组按照配比要求，分别称取20g、30g、40g玻璃纤维，备用。 4、胶砂的搅拌与振实

晶体生长第六章 界面的微观结构

第六章 界面的微观结构 §1. 晶体的平衡形状 1． 界面能极图与晶体的平衡形状 γ(n)—界面能 γ(n)dA=最小 液体 γ(n)= γ=常数——球形 晶体 ——界面能最低的晶面所包围（低指数面） §2. 邻位面与台阶的平衡结构 1． 奇异面（低指数面、原子密排面、界面能最低的面） 邻位面 非奇异面 界 面 能 极 图

2． 邻位面台阶化 邻位面→台阶（总界面能最低） §2. 台阶热力学性质 1． 台阶——奇异面的一条连续曲线，线之间则有一个原子的高 度差。 台阶是起止于晶体边缘或形成闭合曲线，不会终止在晶面内。 hk y Z tg -=??=θ

2． 台阶棱边能：单位长度台阶具有的自由能（产生单位长度台 阶所作之功）台阶有线张力（棱边能大小），使台阶缩短。 3． 台阶棱边能的各项异性——台阶扭折化 h tg k /θ= 4． 台阶的平衡结构 台阶上的扭折取决于台阶取向，当θ=0（台阶和密排方向一致），k →0,这只在0k 时成立。热涨落可在台阶上产生扭折。 扭折有正负号。 扭折产生与台阶吸附空位或原子有关。 α+=α- α++α-+α0=1 α+：产生正扭折机率 台 阶 的 扭 折 化

α- ：产生负扭折机率 α0：不产生扭折的机率 细微平衡原理（The principle of detailed balancing ）求扭折形成能 a: 2Φ1 2扭折 b: 4Φ1 4扭折 一个扭折形成能为Φ1 c: 0 0 )/exp(//10 0kT Φ-==∴-+αααα 台阶任意位置产生扭折的总机率（正和负）为： )/exp(210kT Φ-=+=-+αααα 台阶有n 原子，a 为原子间距，台阶长na,台阶上的扭折数为： n （α++α- ） 扭折平均距离： +-+-+=+=+=α αααα2)(0a a n na X 由于α++α-+α0=α0+2α+=1 即： )(1 αααα+=++ }2){exp(210+Φ=∴kT a X X 0>>a , )exp(210kT a X Φ≈∴ T →0k 时，X 0→∞ 扭折密度为零

高性能纤维增强水泥基复合材料的研究

第24卷　第6期2002年6月 武　汉　理　工　大　学　学　报 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY V ol.24　No.6　Jun.2002 文章编号:1671-4431(2002)06-0015-04 高性能纤维增强水泥基复合材料的研究 王悦辉　谢永贤　林宗寿　涂成厚 (武汉理工大学) 　 摘　要:　介绍了在高性能蒸养水泥中掺入钢纤维制备出高性能水泥基复合材料的研究结果。研究了水灰比(W/C)、砂灰比(S/C)、钢纤维掺量对水泥基复合材料性能的影响;并用XRD 、SEM 分析其微观结构和形貌。试验结果表明:将钢纤维掺入到高性能蒸养水泥中并采用适当的工艺,可制备出抗压强度达133M Pa ,抗折强度达24.5M Pa 的高性能水泥基复合材料。 关键词:　高性能蒸养水泥;　钢纤维;　复合材料中图分类号:　T U 5 文献标识码:　A 收稿日期:2001-11-20.作者简介:王悦辉(1974-),女,硕士;武汉,武汉理工大学材料学院(430070). 高性能混凝土是当今混凝土材料的发展趋势,降低混凝土结构物能源、资源的消耗,减少污染以获得可持续发展的环境,也正成为混凝土界关注的热点。虽然高性能混凝土的抗压强度比普通混凝土成倍提高,但抗折强度却提高很少,表现为脆性显著增大。为了改善混凝土的脆性,通常在混凝土中掺入钢纤维,制成钢纤维混凝土,改善混凝土的脆性。钢纤维混凝土具有抗拉、抗折强度高,弯曲韧性、抗冲击耐疲劳、阻裂限缩能力优异等特点,在工程中得到广泛的应用,取得了良好的技术经济效果。 钢纤维混凝土是以混凝土为基体,非连续的短纤维作为增强材料所构成的水泥基复合材料,钢纤维在混凝土中各向随机分布,跨越混凝土中存在的微细裂隙,并对裂隙产生约束作用,阻止裂隙扩展,从而达到增强的作用。其增强效果主要取决于钢纤维的尺寸,基体的粘结强度及掺量。前两者可由选用的钢纤维原材料来确定,钢纤维的掺量太小增强效果不明显,太大则不易搅拌分散。钢纤维虽然能大大提高混凝土的抗拉强度和韧性,但对混凝土的抗压强度影响较小。而由本试验制得的高性能水泥基材料,在水泥中掺入超细矿渣,具有良好的火山灰效应和微粒充填效应,能改善混凝土的密实性,提高抗压强度和抗渗性。在实验中应用以下基本原理配制超高性能混凝土: (1)去除混凝土中原有的粗骨料,从而消除粗骨料和水泥浆体之间的薄弱界面,增加了整个基体的均质性;(2)以多元粉体细颗粒优化级配,提高整个基体的堆积密度;(3)通过掺加微细的钢纤维,增强韧性;(4)优化搅拌、成型和养护制度;(5)采用外掺硬石膏的蒸养水泥,进一步提高制品强度。 1　试验研究 1.1　试验原材料 (1)水泥　试验用水泥采用作者已研究开发的高性能蒸养水泥[1]。其最佳配比如表1所示。(2)细集料　标准砂,粒径0.25～0.65mm 。(3)减水剂　采用UNF5高效减水剂,掺量为1.0%。(4)钢纤维　选用东洲钢纤维发展公司生产的冷板型钢纤维,见表2。试验用配比见表3、表4、表5、表6。1.2　试件制备 钢纤维在水泥砂浆中的分散、搅拌工艺:采用先干后湿的搅拌工艺,水和高效减水剂混合均匀,按配比将水泥、砂、钢纤维加入到水泥胶砂搅拌机内干搅2min;加入水和高效减水剂湿拌10min,达到钢纤维在水泥砂浆中均匀分散的目的。这种方法可避免钢纤维尚未分散即被水泥砂浆包裹成钢纤球现象。

玻璃纤维增强水泥基复合材料

低水平热储量聚合物相变材料的热传导的调查和研究 姓名:张金标学号:Z09016025 摘要：一种新型的低水平热储量材料已经被阐述。这是一个水与水溶性聚合和交联单体的稳定聚合如聚丙烯酰胺.介绍了定量结果的热物理性质的材料。这些参数是用来描述在板的有限厚度相变前理论方法的进展，计算结果发现，在良好的协议与实验数据的考虑时间冻结和解冻样品。 关键词：能量储存潜热模拟冷储存 命名 A, B, C, D =无量纲数 C, =热容量(kJ kg-’K-l) E, e =浓度(m) k =导热系数(Wm-’K-r) L =潜热(kJ kg-‘) n =整数 Q, q=热量(kJ) r, s =指数 7’=温度(K) t, u =时间(s) x =空间坐标 希腊符号 a = 无量纲系数 x = 扩散系数(m2 s-l) p = 密度(kg m-‘) D = 表面(m2) t = 持续时间(s) 下标 a =理论 b = 最后 c = 相位变换 f = 冰点 i = 冰 WI = 中间 f = 解冻 w =水 o = 最大限度 相变材料的热传导 介绍 各种方式的储热,在一个相对较小的空间，在一个恒定的温度,潜热存储似乎是最有效的一个积累了相当数量的能量,这是很好的适应了各种方案的加热或冷却

建筑物,特别是应用在生产涉及低温间隔,如冷却过程和空调.目前，由于其较高的 成本，选择这样一个系统是唯一的理由时，它提供了重要的优势，存储系统采用显热储存。潜热蓄热系统的设计可以作为一个热交换器之间的相变材料（相变材料）和回收液。传热表面通常是最昂贵的一部分存储系统， 和这对一个显着的成本刑罚潜热的设备。许多调查已进行了解决这一问题，采用直接接触之间的存储介质和回收液。同时，直接接触传热，需要一个稳定的形式 编码，不粘在一起的熔点以上温度。前实验表明，[4-61 很难保持分离而出现不 稳定，导致凝血和聚。到现在为止，没有令人满意的解决这个问题已被发现。一个充满希望的解决方案被提出，使用新材料，保持一致的固体的相变温度以 下。这个想法是包括在一个三维网络聚合物的聚合过程。相变元件，因此，保留在网络，因为界面应力和化学键，无渗出的水发生在一个阶段的变化周期。这种方法含有相变材料应用在水中聚丙烯酰胺。最后的材料仍然是一个好的形状确定样本，无需涂层，并可以直接使用在一个存储单元的 第一部分是本文致力于该结果有关的热物性参数的材料。一个比较之间的物质和商业化是提出并显示实际潜力的这种物质积累大量的能量。 其次是研究材料的热行为的有限扩张的动态条件下的冻结和解冻。许多研究已被用于传热问题的相变，并详细列出了出版的文献关于这一主题可以从隆拿甸尼[ 7]。仿真模型先前制定的[ 8]为样品材料受温度的一步在边界。该方法，在这 一部分，是在这里给出一个完整的描述的进展冻结或融合前板。数值结果显示出很好的符合我们的实验数据和结果的文学经典。最后，用数值计算结果获得全球表达有关时间冻结或解冻的不同参数的问题。 热管材料的研究 准备材料[ 9]可概括如下。首先，混合制成的溶液从两个最初的途径获得：丙烯酰胺和，和起始途径（过硫酸钾）。该混合物，然后保持在313钾，和聚合完成后约12小时。结构材料是图式中图1。样品平行六面体几何实现研究。该材料具有一致性的凝胶，是透明的和非毒性。这是必要的，保持它在有机纲要避免水分蒸发。该材料具有满足2矛盾的制约：最大水的热容量高和最大的聚合物，刚性好；材料含有90%的水似乎是一个很好的妥协。这里报告的结果获得了这一公式。 知识的确切价值的热参数是一个必要的调整一个模型描述的热行为和，因此，为了更好地利用材料。研究开发了热扩散性的测定。实验细胞只允许正常的热通

高延性纤维增强水泥基复合材料的研究进展及应用

史才军等：混凝土中氯离子迁移特征的表征 · 531 · 第35卷第4期 高延性纤维增强水泥基复合材料的研究进展及应用 LI Victor C (Department of Materials Science and Engineering, The University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109–2125, USA) 摘要：高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composite，ECC)是经系统的微观力学设计，在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性的一种纤维增强水泥基复合材料。综述了ECC的研究进展，介绍了配筋ECC结构的耐久性、安全性及可持续性等混凝土必须满足的关键性能。根据ECC近来的应用情况及在工程上推广应用的需要，总结了ECC长期性能方面的研究结果。 关键词：复合材料；纤维；延展性；耐久性；可持续性；安全性；设计；基础设施 中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2007)04–0531–06 PROGRESS AND APPLICATION OF ENGINEERED CEMENTITIOUS COMPOSITES LI Victor C (Department of Materials Science and Engineering, the University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109–2125, USA) Abstract: Engineered cementitious composite (ECC) is a fiber reinforced cement based composite material systematically designed on the basis of micromechanics and engineered to achieve high ductility under tensile and shear loading. ECC as an emerging con-struction material is overviewed. Emphasis is placed on the accumulated knowledge on durability, safety, and sustainability of rein-forced ECC (R/ECC) structures, recognizing that the concrete of the future must meet these characteristics. In light of recent and fu-ture full-scale field applications of ECC, the limited studies on long-term performance of ECC are also summarized. Key words: composite; fiber; ductility; durability; sustainability; safety; design; infrastructure 混凝土作为建筑材料，其性能已经有了一定程度的改善，但应用于基础设施建设时仍有不足之处，主要存在以下3方面的问题：(1)极端荷载下的脆性破坏。通常所观察到的破坏模式，比如开裂、剥落、冲击或爆炸荷载下的破碎均与混凝土不良的拉伸行为有关[1–3]。(2)正常工作荷载下的破坏。在正常工作荷载下，钢筋混凝土结构耐久性不足的主要原因是混凝土的开裂引发的钢筋锈蚀及其他相关问题[4]。(3)钢筋混凝土结构的可持续性问题[5–7]。基础设施面临的挑战要求未来混凝土必须满足高延展性、高耐久性、可持续性，确保人造设施与自然环境之间的和谐共处。1 高延性纤维增强水泥基复合材料 高延性纤维增强水泥基复合材料(engineered cementitious composite，ECC)是经系统设计，在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性的一种纤维增强水泥基复合材料[8–10]。采用基于微观力学的材料设计方法、纤维体积掺量仅为2%的ECC，其单轴拉伸荷载下最大应变大于3%[8–11]。使用掺量适中的短纤维能满足不同的施工要求，包括自密实ECC[12]和喷射ECC[13]。目前，通过挤压成型已经生产出了ECC结构构件[14]。在增强结构的安全性、耐久性及可持续性方面，ECC有很大的优势。 图1是聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)纤维 收稿日期：2006–12–25。修改稿收到日期：2007–01–10。 基金项目：美国国家自然基金会MUSES Biocomplexity计划(CMS–0223971, CMS–0329416)基金资助。 第一作者：LI Victor C (1954～)，男，教授。Received date:2006–12–25. Approved date: 2007–01–10. First author: LI Victor C (1954—), male, professor. E-mail: vcli@https://www.wendangku.net/doc/639093563.html, 第35卷第4期2007年4月 硅酸盐学报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 35，No. 4 April，2007

原子结构微观模型

1如图是元素周期表中的氯元素及原子结构示意图，下列说法正确的是（ ） A ．氯元素属于金属元素 B ．氯原子核内质子数为17 C ．氯的相对原子质量为35.45g D ．氯原子在化学反应中易失去电子 2、汞元素的相关信息如右图。下列有关汞的说法不正确的是( ) A ．属于非金属元素 B ．原子序数为80 C ．原子核外电子数为80 D ．相对原子质量为200.6 3．右图所示的是氧原子的结构示意图和氧元素在元素周期表中的信息。下列说法错误的是（ ） A ．x ＝2 B ．氧原子在化学反应中容易失去电子 C ．氧属于非金属元素 D ．氧的相对原子质量是16.00 4.碳作为能源首选目标的时代正在逐渐成为历史，科学家正在研究一种新能源 ——硅。 （1）硅的相对原子质量是28.09，右图1为硅原子结构示意图。 请把右图2硅在元素周期表中的信息补充完整。 5. 我国用铼合金制造飞机发动机叶片的技术取得重大突破， 铼的原子结构示意图如右图，图中X ＝_____。 6.参考钠原子的结构示意图画出钠离子（Na+）的结构示意图__________。 7. 硫原子的结构示意图为，则硫离子符号为______。 小结：1.在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。 2在右图中，圈内表示质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字代表该层上的电子数， 如“2”表示第一层上的电子数为2,“7” 表示最外层上的电子数为7 。 3.金属元素与非金属元素的判断方法：除了汞，其它金属元素的名称中都有“金”字旁，没有“金”字旁的则为非金属元素（中考稀有气体元素几乎不考）。 4.相对原子质量不要带单位，只要带单位克（g ）都是错的。 5.得失电子的判断方法：看最外层电子数，如果最外层电子数＜4，就容易失去最外层电子数；如果最外层电子数﹥4，就容易得到电子。 6、决定元素化学性质的是最外层电子数，决定元素种类的是质子数。 【练习】如图中甲是氧元素和钠元素在元素周期表中的相关信息，乙是钠原子和氧原子结构示意图． （1）钠元素的相对原子质量为 ；（2）钠元素属于 （选填“金属”或“非金属”）元素； （3）甲图中横线上所填内容是 ，乙图中横线上所填数字是 。（4）氧原子在化学反应中容易 电子．

混凝土界面过渡区微观结构及其数值模拟方法的研究进展

第44卷第5期2016年5月 硅酸盐学报Vol. 44，No. 5 May，2016 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.wendangku.net/doc/639093563.html, DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.05.10 混凝土界面过渡区微观结构及其数值模拟方法的研究进展 施惠生1,2，孙丹丹2，吴凯1,2 (1. 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海 201804； 2. 同济大学材料科学与工程学院土木工程材料系，上海 201804) 摘要：混凝土界面过渡区(ITZ)是混凝土中最薄弱的连接部位，对混凝土性能有关键性的影响。综合已有研究成果，从界面过渡区的空间尺度与显微硬度、孔隙率、水化产物以及未水化颗粒等方面进行了阐述。诸多因素如水灰比、水化时间、骨料种类和表面形貌以及掺合料等都会改变混凝土界面的微观结构。并介绍了在描述ITZ体积分数、ITZ对力学与传输等性能影响方面的数值模拟方法，比较分析了不同学者提出的理论模型，对未来的研究方向作出了展望。 关键词：混凝土；界面过渡区；微观结构；数值模拟 中图分类号：TU828.01 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2016)05–0678–08 网络出版时间：2016–04–26 19:11:10 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/639093563.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20160426.1911.010.html Development on Microstructure and Numerical Simulation of Interfacial Transition Zone SHI Huisheng1,2, SUN Dandan2, WU Kai1,2 (1. Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China; 2. Department of Civil Engineering and Materials, School of Materials Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China) Abstract: Interfacial transition zone (ITZ) is considered as the weakest link in concrete, and has a critical impact on the performance of concrete. Recent research results regarding spatial scale, microhardness, porosity, hydration production and unhydrated particles were analyzed comprehensively. It is estimated that the composition and microstructure of ITZ could be affected by water-cement ratio, setting time, the type or surface of aggregate and admixtures. In addition, some numerical simulation methods for the volume fraction of ITZ and its influence on the mechanical and transport properties of concrete were reviewed. In addition, the future research was pointed out via comparing different theoretical models. Keywords: concrete; interfacial transition zone; microstructure; numerical simulation 对混凝土界面过渡区(ITZ)的认识最早可以追溯到1905年，而真正的研究是从1956年Farran用着色的树脂浸渍砂浆发现了一层过渡环开始的[1]。之后，随着混凝土应用的日益广泛，人们逐渐意识到由集料和硬化水泥浆体之间存在的界面过渡区带来的种种问题。虽然界面过渡区中化学及矿物组成和水化水泥浆体相似，但其结构和性能与水化水泥浆体有着明显的不同，因此需将其作为一个独立相来处理[2]。 根据传统观点，ITZ是混凝土中最薄弱的连接部位，与硬化水泥浆体相比，它的显著特点是孔隙率较高且由骨料表面向水泥浆体方向逐渐减小，未水化水泥颗粒少，Ca/Si比大，Ca(OH)2和钙矾石AFt的含量增加且Ca(OH)2出现择优取向等[3]，因此对混凝土力学和耐久性都有显著的影响。但也有学者对 ITZ特点的“显著性”提出了异议，如Diamond[4]通过图像分析和扫描电镜SEM观察，发现ITZ孔隙率的梯度变化并不明显。Rangaraju[5]通过改变 收稿日期：2015–12–04。修订日期：2016–01–29。 项目基金：国家自然科学基金项目(51378390)，高性能土木工程材料国家重点实验室开放基金。 第一作者：施惠生(1953—)，男，博士，教授。Received date:2015–12–04. Revised date: 2016–01–29. First author: SHI Huisheng(1953–), male, Ph.D, Professor. E-mail: shs@https://www.wendangku.net/doc/639093563.html,