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纳米SiO_(2)和混杂纤维增强ECRM粘结特性研究
1
作者 王文帅 张鹏 +2 位作者 尉晓雪 吴靖江 张承实 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2026年第1期95-101,123,共8页
为了制备出高性能的环氧树脂水泥基修复材料(ECRM),有效解决大坝裂缝修复问题,通过界面弯拉强度试验分析了环氧树脂、纳米SiO_(2)和钢-PVA混杂纤维的掺量对水泥基修复材料粘结性能的影响,通过扫描电子显微镜试验揭示了水泥基修复材料粘... 为了制备出高性能的环氧树脂水泥基修复材料(ECRM),有效解决大坝裂缝修复问题,通过界面弯拉强度试验分析了环氧树脂、纳米SiO_(2)和钢-PVA混杂纤维的掺量对水泥基修复材料粘结性能的影响,通过扫描电子显微镜试验揭示了水泥基修复材料粘结性能的增强机理。研究结果表明:随着环氧树脂、钢纤维和PVA纤维掺量的增加,水泥基修复材料的界面弯拉强度均呈现先升高后降低的变化趋势。当环氧树脂的掺量为9%(质量分数,下同),PVA纤维的体积掺量为0.9%(体积分数,下同)和钢纤维的体积掺量为1.2%时,水泥基修复材料的界面弯拉强度达到最大,此时相比于基准组(未掺环氧树脂、纳米SiO_(2)、PVA纤维和钢纤维)提升了68.2%;随着纳米SiO_(2)的掺量从0增加到2.0%,水泥基修复材料的界面弯拉强度逐渐增大,增幅为14.7%;相比于掺加纳米SiO_(2)、钢纤维或PVA纤维,掺加环氧树脂对水泥基修复材料粘结性能的提升效果更加显著。水泥基修复材料粘结性能的微观增强机理可归结为环氧树脂和钢-PVA混杂纤维的掺入能够抑制基体内裂缝的产生和扩展,提高基体的整体性。纳米SiO_(2)的掺入能够减少基体内部的孔洞缺陷,提高基体的密实度。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 混杂纤维 环氧树脂 界面弯拉强度 增强机理
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纳米SiO_(2)复合碳化全再生骨料混凝土力学特性及强化机制 被引量：2
2
作者 张美香 丁亚红 +1 位作者 杨小林 孙博 《复合材料学报》 北大核心 2025年第4期2102-2111,共10页
为探究碳化改性骨料对全再生骨料混凝土(FRAC)力学特性的影响规律,采用纳米SiO_(2)(NS)复合碳化改性再生骨料并制备FRAC,测试了其抗压性能、劈裂抗拉性能及抗折性能等宏观力学特性,采用纳米压痕测试了其微观力学性能,并结合SEM微观测试... 为探究碳化改性骨料对全再生骨料混凝土(FRAC)力学特性的影响规律,采用纳米SiO_(2)(NS)复合碳化改性再生骨料并制备FRAC,测试了其抗压性能、劈裂抗拉性能及抗折性能等宏观力学特性,采用纳米压痕测试了其微观力学性能,并结合SEM微观测试,揭示了碳化全再生骨料混凝土(CFRAC)多重界面强化机制。结果表明:NS复合碳化实现了再生粗骨料高效碳化改性,CFRAC力学特性均得到显著提高,其中抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度最大提高幅度分别为33.12%、48.73%及24.53%;CFRAC各相平均弹性模量及显微硬度显著提高,最大提高幅度分别为171.05%、62.96%,其中旧砂浆及骨料-旧砂浆界面过渡区(ITZ1)微观力学性能提高幅度最显著;通过“骨料墙效应”及“ITZ碳化强化效应”揭示了CFRAC强化机制。成果为再生骨料品质提升研究及FRAC推广应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 全再生骨料混凝土 纳米sio_(2) 复合碳化 多尺度力学特性 强化机制
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SiO_(2)纳米粒子对CO_(2)地质封存页岩盖层突破压力的影响 被引量：1
3
作者 李颖 梁浩 +5 位作者 李海涛 周军平 李可 LEONHARD Ganzer 黄天杰 潘若生 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期108-115,共8页
以鄂尔多斯盆地刘家沟组页岩盖层为研究对象,在页岩盖层所处的温压条件下,试验研究随CO_(2)拌注不同质量分数纳米SiO_(2)(SNPs)对页岩盖层突破压力的影响,并对页岩盖层岩石在突破试验前后的孔隙度、渗透率进行对比分析。采用扫描电镜对... 以鄂尔多斯盆地刘家沟组页岩盖层为研究对象,在页岩盖层所处的温压条件下,试验研究随CO_(2)拌注不同质量分数纳米SiO_(2)(SNPs)对页岩盖层突破压力的影响,并对页岩盖层岩石在突破试验前后的孔隙度、渗透率进行对比分析。采用扫描电镜对比试验前后岩样的微观孔隙结构与微观形貌,计算试验过程中SNPs-CO_(2)流体密度和黏度,明确随CO_(2)拌注不同质量分数SNPs对盖层封堵能力的影响,以深入揭示SNPs强化盖层封堵能力的潜力及机制。结果表明:SNPs能有效封堵页岩盖层中的孔隙和裂缝,降低岩石的孔隙度和渗透率,增大盖层岩石突破压力,增强盖层封堵能力;随纳米流体中SNPs的质量分数增加,含裂缝和不含裂缝岩心的突破压力增大,孔隙度与渗透率均减小;SNPs在一定注入质量分数范围内分布较为均匀,可在盖层孔隙表面形成有效保护层,增强盖层封堵能力;SNPs-CO_(2)流体密度较纯CO_(2)大,会限制CO_(2)向盖层岩石的迁移,减少CO_(2)与盖层岩石的相互作用;SNPs-CO_(2)流体黏度较纯CO_(2)大,会降低流体在盖层中的渗透能力并增加其在盖层中的流动阻力;储层孔隙度与渗透率均高于盖层,且SNPs-CO_(2)流体黏度与密度增大对流体在储层和盖层中的运移影响不大,因此SNPs对CO_(2)在储层中的运移情况影响较小。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 纳米sio_(2) 突破压力 盖层 封堵能力
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纳米SiO_(2)在改性沥青中的研究进展
4
作者 齐琳 刘斌 +1 位作者 何锐 白浩晨 《应用化工》 北大核心 2025年第10期2714-2722,共9页
综述了单一纳米SiO_(2)改性沥青的制备工艺、常规性能、流变性能、混合料路用性能以及改性机理;其次阐述了纳米SiO_(2)与胶粉、SBS以及其他聚合物(环氧树脂、PE和生物油等)复合改性沥青前后性能变化、并从材料层面分析其主要工作机制,... 综述了单一纳米SiO_(2)改性沥青的制备工艺、常规性能、流变性能、混合料路用性能以及改性机理;其次阐述了纳米SiO_(2)与胶粉、SBS以及其他聚合物(环氧树脂、PE和生物油等)复合改性沥青前后性能变化、并从材料层面分析其主要工作机制,明确其优势和不足之处;最后对纳米SiO_(2)改性沥青的进一步发展方向提出建议,为后续纳米SiO_(2)改性沥青研究方向提供借鉴与指导。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 改性沥青 流变 改性机理
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超声辅助SiO_(2)纳米颗粒强化铝/铜等离子弧熔钎焊工艺
5
作者 樊丁 张欢 +2 位作者 黄健康 李岩 谢宇航 《材料工程》 北大核心 2025年第2期133-141,共9页
利用超声波辅助纳米强化等离子弧熔钎焊工艺成功实现了铝/铜异种金属的连接,并获得了形态良好的铝/铜搭接接头。使用SEM、EDS、XRD、拉伸实验和导电性能测试等方法,分析研究了超声波和SiO_(2)纳米颗粒对搭接接头的宏观和微观形貌、组织... 利用超声波辅助纳米强化等离子弧熔钎焊工艺成功实现了铝/铜异种金属的连接,并获得了形态良好的铝/铜搭接接头。使用SEM、EDS、XRD、拉伸实验和导电性能测试等方法,分析研究了超声波和SiO_(2)纳米颗粒对搭接接头的宏观和微观形貌、组织结构、力学性能以及导电性能的影响。结果表明:在超声波和SiO_(2)纳米颗粒耦合作用下得到的搭接接头,液态铝在铜表面的铺展和润湿效果更好,焊缝正面成形良好,接头主要由金属间化合物层区和Al-Cu共晶区组成,金属间化合物层的厚度明显减小,接头力学性能显著提高,采用了SiO_(2)纳米颗粒和超声波的铝/铜接头的相对电导率为153.527%IACS,导电性能有所改善。 展开更多
关键词 超声振动 sio_(2)纳米颗粒 金属间化合物 力学性能 导电性能
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纳米SiO_(2)/聚酯纤维改性沥青及混合料性能研究
6
作者 田小革 谢振 +1 位作者 李光耀 陆劲州 《功能材料》 北大核心 2025年第6期6144-6151,共8页
为探究纳米SiO_(2)掺量和聚酯纤维掺量及长度对沥青混合料路用性能的影响,通过动态剪切流变试验和低温弯曲蠕变劲度试验对不同掺量纳米SiO_(2)改性沥青的温流变性能进行评价并确定其最佳掺量。然后将不同掺量和长度的聚酯纤维掺入到纳米... 为探究纳米SiO_(2)掺量和聚酯纤维掺量及长度对沥青混合料路用性能的影响,通过动态剪切流变试验和低温弯曲蠕变劲度试验对不同掺量纳米SiO_(2)改性沥青的温流变性能进行评价并确定其最佳掺量。然后将不同掺量和长度的聚酯纤维掺入到纳米SiO_(2)改性沥青混合料中制备AC-13进行车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验,借助Design—Expert软件对试验结果进行响应分析及最优配比设计。结果表明:通过综合比选沥青流变试验数据,推荐纳米SiO_(2)掺量为4%;相比于纳米SiO_(2),聚酯纤维对沥青混合料低温抗裂性的提升效果更好,同时也能显著提升高温稳定性和水稳定性;根据预估模型及响应曲面优化分析得到聚酯纤维最佳掺量及最优长度分别为0.26%、7.97mm,与基质沥青混合料相比,该掺量下混合料的动稳定度、抗弯拉强度和马歇尔残留稳定度分别提升了177.14%、37.39%、10.88%。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 聚酯纤维 沥青混合料 路用性能 响应面法
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纳米SiO_(2)改性水泥沥青砂浆疲劳性能研究
7
作者 周欣竹 郑宁 +3 位作者 吴熙 王炯杰 李路帆 陈松强 《混凝土与水泥制品》 2025年第11期10-15,共6页
研究了纳米SiO_(2)在不同温度(0、15、40℃)、不同疲劳应力(最大疲劳应力比为0.8、0.9)作用下对水泥沥青砂浆(Cement asphalt mortar,CA砂浆)疲劳强度、疲劳变形、疲劳寿命的影响。结果表明:掺入纳米SiO_(2)可以降低CA砂浆的抗压疲劳变... 研究了纳米SiO_(2)在不同温度(0、15、40℃)、不同疲劳应力(最大疲劳应力比为0.8、0.9)作用下对水泥沥青砂浆(Cement asphalt mortar,CA砂浆)疲劳强度、疲劳变形、疲劳寿命的影响。结果表明:掺入纳米SiO_(2)可以降低CA砂浆的抗压疲劳变形,有效延缓抗压疲劳变形的发展,提高抗压疲劳寿命;最大疲劳应力比的增加和温度的升高均会加速CA砂浆抗压疲劳变形发展,降低CA砂浆的抗压疲劳寿命;纳米SiO_(2)可以降低CA砂浆疲劳寿命的温度敏感性,有效延缓由温度升高而引起的抗压疲劳损伤加剧趋势。 展开更多
关键词 水泥沥青砂浆(CA砂浆) 纳米sio_(2) 疲劳性能 疲劳寿命 变形
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纳米SiO_(2)对硫铝酸盐混凝土负温力学性能与微观结构的影响 被引量：2
8
作者 李恒 王正君 杜英欣 《复合材料学报》 北大核心 2025年第3期1555-1565,共11页
为保证混凝土在负温环境下的安全可靠,采用力学性能测试、超声波波速测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)结合Rietveld精修定量分析等方法,研究了恒负温(-10℃)养护条件下不同纳米SiO_(2)(NS)掺量对硫铝酸盐混凝土性能的影响。... 为保证混凝土在负温环境下的安全可靠,采用力学性能测试、超声波波速测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)结合Rietveld精修定量分析等方法,研究了恒负温(-10℃)养护条件下不同纳米SiO_(2)(NS)掺量对硫铝酸盐混凝土性能的影响。结果表明:硫铝酸盐混凝土强度随NS掺量的增加,先升高后降低,在2wt%NS掺量时强度达到最大;当养护温度从负温变为常温时,超声波波速先降低后升高,掺入NS后再次水化(升高段)的超声波波速上升速率均高于空白组,其中2wt%NS掺量的混凝土超声波波速上升速率最快;SEM和XRD发现随NS掺量增加,混凝土内部孔隙结构变得更加致密,钙矾石(AFt)相对含量逐渐上升,其中2wt%NS掺量AFt含量最高,说明NS可以促进负温环境下的硫铝酸盐混凝土的水化。 展开更多
关键词 硫铝酸盐水泥 纳米sio_(2) 超声波波速 力学性能 微观结构
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纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料的抗折性能和微观结构 被引量：1
9
作者 张鹏 吴靖江 +2 位作者 张承实 尉晓雪 代小兵 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期834-841,共8页
水泥基材料因强度高、易于施工而被广泛应用于土木工程,但脆性较大、抗折性能差的缺点也限制了其在有高抗折要求条件下的应用。为提高其抗折强度,环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维被掺入水泥基材料。为研究环氧树... 水泥基材料因强度高、易于施工而被广泛应用于土木工程,但脆性较大、抗折性能差的缺点也限制了其在有高抗折要求条件下的应用。为提高其抗折强度,环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维被掺入水泥基材料。为研究环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和PVA-钢混杂纤维对水泥基修复材料抗折性能和微观结构的影响,通过抗折强度试验和扫描电子显微镜测试,分别测得了水泥基修复材料的抗折强度和观察了其微观结构。结果表明,随着环氧树脂乳液掺量从0%增加到12%(质量分数),水泥基修复材料的抗折强度呈先上升后下降的趋势,最大抗折强度可达7.44 MPa。纳米SiO_(2)和PVA-钢混杂纤维均能够提升水泥基修复材料的抗折强度超过45%,其中钢纤维对抗折强度的提高效果更显著。掺加环氧树脂乳液和纳米SiO_(2)能够明显提高基体内部结构的致密性,从而改善水泥基修复材料的抗折性能。此外,聚合物可以附着于掺入纤维的表面,改善纤维与基体间的黏结作用。本研究将为水泥基材料在高抗折工况下的应用提供参考。 展开更多
关键词 水泥基修复材料 环氧树脂 纳米sio_(2) 混杂纤维 抗折性能 微观结构
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纳米SiO_(2)/CaCO_(3)复掺对全再生粗骨料混凝土性能的影响 被引量：1
10
作者 鲍玖文 罗淦 +4 位作者 马士伟 宋强 张鹏 丁亚红 陈旭 《复合材料学报》 北大核心 2025年第2期1021-1033,共13页
与天然粗骨料相比,再生粗骨料因其破碎过程中产生不可避免的损伤及附着的旧砂浆使其基本物理性能较差,制备所形成再生混凝土(RAC)因其多重界面而使其力学及耐久性能较差。为了进一步提升RAC性能,基于此,开展了不同纳米SiO_(2)(NS)与纳米... 与天然粗骨料相比,再生粗骨料因其破碎过程中产生不可避免的损伤及附着的旧砂浆使其基本物理性能较差,制备所形成再生混凝土(RAC)因其多重界面而使其力学及耐久性能较差。为了进一步提升RAC性能,基于此,开展了不同纳米SiO_(2)(NS)与纳米CaCO_(3)(NC)单/复掺改性全再生粗骨料混凝土(FRAC)力学及吸水性能的试验研究,其中NS掺量为占胶凝材料质量的1%、2%和3%,NC掺量为占胶凝材料质量的1%、3%和5%,并通过SEM方法在微观尺度上表征了纳米材料单/复掺对其微观形貌的改性效果。结果表明:无论纳米材料单掺还是复掺形式,在适量的掺入范围内,RAC抗压强度和劈裂抗拉强度均随着纳米材料掺量的增加而增大;但当NC掺量达到5%时,会生成过量的低碳型水化碳铝酸钙,其发生团聚后RAC强度会出现一定程度的降低,但总体仍高于未改性前的强度,当复掺比例为1%NS和3%NC时,可达到3%NS单掺的效果。RAC毛细吸水质量和吸水率随着纳米材料掺量的增加呈现下降的趋势,总体上复掺改善效果好于单掺情况,且纳米材料最佳掺量为3%。SEM结果也进一步证实,当两种纳米材料复掺量为3%时(S3C3),RAC内部孔隙和微裂缝最少,且界面过渡区(ITZ)更致密,表明纳米材料复掺改性效果较好。 展开更多
关键词 再生混凝土 纳米sio_(2) 纳米CaCO_(3) 力学性能 耐久性能
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硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)对拉挤用环氧树脂性能的影响 被引量：1
11
作者 荆素航 张京旺 +4 位作者 刘千立 李成良 刘卫生 黄辉秀 张辉 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第4期356-362,共7页
拉挤用环氧树脂因其优异的力学性能、短成型周期和低固化收缩率而被广泛应用于工业领域。然而,其固化后的韧性较差,在外力冲击下容易受损开裂。为实现拉挤用环氧树脂工艺适配性与力学性能的协同调控,采用KH550型硅烷偶联剂对纳米SiO_(2... 拉挤用环氧树脂因其优异的力学性能、短成型周期和低固化收缩率而被广泛应用于工业领域。然而,其固化后的韧性较差,在外力冲击下容易受损开裂。为实现拉挤用环氧树脂工艺适配性与力学性能的协同调控,采用KH550型硅烷偶联剂对纳米SiO_(2)进行表面改性制得改性纳米SiO_(2)(标记为KH550-SiO_(2)),并将KH550-SiO_(2)与拉挤用环氧树脂共混,研究了不同含量KH550-SiO_(2)对拉挤用环氧树脂性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)和流变测试等手段,对复合体系的结构特征、热性能和流变行为进行了系统表征。SEM结果显示,KH550-SiO_(2)在树脂基体中分散均匀。力学性能测试表明,当KH550-SiO_(2)质量分数为2%时,拉挤用环氧树脂的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率和断裂韧性分别提升了8.43%、7.80%、46.05%和25.00%。此外,TGA和流变测试结果表明,KH550-SiO_(2)的加入并未对拉挤用环氧树脂的耐热性能和流变性能产生负面影响,说明KH550-SiO_(2)是一种有效的增韧剂,可在保持拉挤用环氧树脂原有耐热性能和流变性能的同时,显著提升其力学性能。 展开更多
关键词 拉挤用环氧树脂 硅烷偶联剂 纳米sio_(2) 增韧改性 断裂韧性
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纳米SiO_(2)仿生矿化增强竹纤维/聚乳酸复合材料界面性能 被引量：1
12
作者 张凯强 张双保 《林业科学》 北大核心 2025年第3期189-198,共10页
【目的】探究纳米SiO_(2)与多巴胺/聚乙烯亚胺仿生矿化改性界面增强机理,为改善竹塑复合材料界面相容性的改性新方法提供理论依据。【方法】以聚乳酸树脂为基体、竹纤维为增强材料,利用多巴胺/聚乙烯亚胺杂化聚合在竹纤维表面构筑功能涂... 【目的】探究纳米SiO_(2)与多巴胺/聚乙烯亚胺仿生矿化改性界面增强机理,为改善竹塑复合材料界面相容性的改性新方法提供理论依据。【方法】以聚乳酸树脂为基体、竹纤维为增强材料,利用多巴胺/聚乙烯亚胺杂化聚合在竹纤维表面构筑功能涂层,经“溶胶凝胶”制备纳米SiO_(2),通过静电作用诱导纳米SiO_(2)在竹纤维表面富集和生长,提高界面结合强度。采用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射等分析改性前后纤维表面元素和纤维结晶结构变化,通过力学性能测试、扫描电子显微镜测试、热稳定性测试、差示扫描量热测试、动态热机械性能测试探究纳米SiO_(2)仿生矿化改性提升竹塑复合材料界面相容性的机理。【结果】经纳米SiO_(2)仿生矿化改性后的竹纤维表面Si元素含量明显增加,竹纤维结晶结构未发生改变。力学性能测试结果表明,纳米SiO_(2)仿生矿化改性后,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和抗冲击强度分别提高18.99%、15.91%和34.34%。扫描电子显微镜测试结果表明,改性后复合材料界面处纤维被拔出现象减少,纤维表面更加粗糙,纤维与基体之间的界面结合更加紧密。热稳定性测试结果表明,纳米SiO_(2)引入使得纤维热降解温度向高温区移动,复合材料的初始降解温度和最大热降解速率温度分别提高22.81和11.54℃,复合材料的热稳定性增加。差示扫描量热测试结果表明,改性纤维与基体之间的相互作用增强,聚乳酸分子运动阻力增大、复合材料的结晶度降低、复合材料的熔融温度升高。动态热机械性能测试结果表明,改性后复合材料储能模量提高、损耗模量降低,说明复合材料内部缺陷减少,复合材料界面性能得到提高。【结论】纳米SiO_(2)仿生矿化改性在竹纤维表面形成SiO_(2)的有机-无机杂化改性网络,增强纤维与基体之间的机械锚合与化学键合作用,增加纤维与基体之间的界面结合力,复合材料的界面性能得到提升,界面相容性增强。 展开更多
关键词 竹纤维 纳米sio_(2) 界面性能 增强机理 复合材料
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纳米SiO_(2)-硅烷偶联剂改性BF/PP复合材料的工艺参数及性能优化
13
作者 赵广兴 刘袁媛 +3 位作者 何亚东 信春玲 潘益鹏 任峰 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第8期129-137,共9页
基于自主搭建的纤维在线喷淋装置设备,使用硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)分散液对玄武岩纤维(BF)进行在线喷淋改性,通过设计DOE实验,研究了处理距离、喷淋气压、牵引速度等工艺参数对BF/聚丙烯(PP)表面改性效果的影响;进一步改变硅烷偶联... 基于自主搭建的纤维在线喷淋装置设备,使用硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)分散液对玄武岩纤维(BF)进行在线喷淋改性,通过设计DOE实验,研究了处理距离、喷淋气压、牵引速度等工艺参数对BF/聚丙烯(PP)表面改性效果的影响;进一步改变硅烷偶联剂的浓度和种类,探究硅烷偶联剂对纳米SiO_(2)改性的机理与改性效果,并结合BF/PP复合材料的力学性能测试进行综合讨论。BF/PP复合材料制备工艺参数优化过程中,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜等多种手段对材料进行测试表征,结果表明纳米SiO_(2)均匀喷淋在BF表面,可有效提高BF的表面粗糙度,增强BF与PP的机械锁合作用;硅烷偶联剂协同作用下,可有效提高BF与纳米SiO_(2)的表面化学活性,使BF与PP通过化学键紧密结合。工艺优化结果显示,处理距离为100 mm、喷淋气压为0.6 MPa、牵引速度为3 m/min时,改性材料的层间剪切强度提升83.2%。硅烷偶联剂KH550在质量分数为1.5%时改性效果最佳,注塑后复合材料相较于对照组,拉伸强度提升19.75%,弯曲强度提升30.22%,冲击强度提升27.06%。 展开更多
关键词 在线喷淋装置 纳米sio_(2) 界面改性 硅烷偶联剂 玄武岩纤维
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矿物掺合料及纳米SiO_(2)对煤矸石混凝土基本性能影响研究 被引量：2
14
作者 常小龙 王玲玲 《中国建材科技》 2025年第1期13-17,37,共6页
采用粒径4.75~25mm的煤矸石粗骨料进行纳米SiO_(2)溶液强化处理,将其制备成替代率为30%的煤矸石混凝土,并掺加不同替代率的矿粉和粉煤灰,研究其对煤矸石混凝土抗压强度和抗冻性能影响。研究发现,1.5%浓度纳米SiO_(2)溶液对煤矸石吸水率... 采用粒径4.75~25mm的煤矸石粗骨料进行纳米SiO_(2)溶液强化处理,将其制备成替代率为30%的煤矸石混凝土,并掺加不同替代率的矿粉和粉煤灰,研究其对煤矸石混凝土抗压强度和抗冻性能影响。研究发现,1.5%浓度纳米SiO_(2)溶液对煤矸石吸水率、压碎指标的强化效果最好,较普通煤矸石粗骨料压碎指标降低22%,吸水率降低13%。强化后的煤矸石混凝土较未强化抗压强度提高约8%,约为天然碎石混凝土抗压强度的92%。矿物掺合料中,矿粉对煤矸石混凝土抗压强度和抗冻性能提升较大;复掺时,矿粉掺量为20%、粉煤灰掺量为10%,此时煤矸石混凝土28d抗压强度和抗冻性能最好。 展开更多
关键词 矿物掺和料 煤矸石混凝土 纳米sio_(2)
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纳米SiO_(2)接枝玄武岩纤维与沥青界面黏结性能
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作者 杨程程 柳力 +2 位作者 刘朝晖 杨达 潘厚璇 《化工进展》 北大核心 2025年第11期6466-6476,共11页
针对玄武岩纤维(basalt fiber,BF)表面光滑、表面能低、与沥青界面黏结强度不强等工程问题,以纳米SiO_(2)为接枝材料,硅烷偶联剂(KH550)为连接剂,运用化学接枝法,制备了纳米SiO_(2)接枝玄武岩纤维(SiO_(2)-BF),通过SEM和FT-IR试验,分析... 针对玄武岩纤维(basalt fiber,BF)表面光滑、表面能低、与沥青界面黏结强度不强等工程问题,以纳米SiO_(2)为接枝材料,硅烷偶联剂(KH550)为连接剂,运用化学接枝法,制备了纳米SiO_(2)接枝玄武岩纤维(SiO_(2)-BF),通过SEM和FT-IR试验,分析了玄武岩纤维表面微观形貌和官能团变化特征;并运用分子动力学模拟软件Materials Studio,分别建立了SiO_(2)-BF与沥青界面模型和SiO_(2)-BF拔出界面模型,研究了SiO_(2)-BF与沥青的界面黏结性能及其黏结失效行为。结果表明:纳米SiO_(2)均匀裹覆在BF表面,且1082cm^(−1)处SiO_(2)-BF的Si-O-Si反对称伸缩振动峰明显增大,说明BF表面稳定接枝了纳米SiO_(2);温度在298K、323K、353K和438K时,SiO_(2)-BF与沥青的界面能较原样BF分别增加了32.10%、33.99%、27.73%和6.85%,说明SiO_(2)-BF与沥青的黏结性能显著高于未接枝时的水平;当拉伸速度为0.001nm^(2)/ps时,原样BF和SiO_(2)-BF与沥青界面均表现为黏聚失效,当拉伸速度为0.003nm^(2)/ps时,原样BF与沥青为黏附失效,而SiO_(2)-BF与沥青界面为黏聚失效,且SiO_(2)-BF较原样BF应力峰值提高了96.19%,说明纳米SiO_(2)接枝BF显著增强了其与沥青的黏结强度。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 玄武岩纤维 沥青 黏结性能 失效行为
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纳米SiO_(2)对纤维胶结充填体力学性能影响及微观机理分析 被引量：1
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作者 朱文骁 付玉华 +2 位作者 吴豫烈 宋学林 徐望根 《江西冶金》 2025年第1期61-73,共13页
在实际工程应用中,充填体存在易开裂、失稳及耐久性差的问题。本研究通过宏观力学实验和微观分析,研究了纳米SiO_(2)(NS)对玻璃纤维胶结充填体力学性能的影响。结果表明,适量NS能显著提高玻璃纤维胶结充填体的抗压强度和劈裂抗拉强度,N... 在实际工程应用中,充填体存在易开裂、失稳及耐久性差的问题。本研究通过宏观力学实验和微观分析,研究了纳米SiO_(2)(NS)对玻璃纤维胶结充填体力学性能的影响。结果表明,适量NS能显著提高玻璃纤维胶结充填体的抗压强度和劈裂抗拉强度,NS主要通过促进生成额外凝胶基质增强基质间的黏结强度。当NS掺量为1%时,试样强度性能指标达到最优;当NS掺量高于1%时,试样的强度性能指标开始下降,但始终高于未掺入NS的试样。同时,NS的加入不生成新物质,但能促进更多晶态和非晶态化合物生成,强化材料的结构。此外,高温养护能加快地聚合反应速率,使材料微观结构更加密实。综上所述,适量添加NS并配合高温养护,能显著提高玻璃纤维胶结充填体的宏观力学性能和微观结构特性。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 玻璃纤维 胶结充填体 力学实验 微观结构
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纳米SiO_(2)改性聚丙烯薄膜热力学性能的分子动力学模拟 被引量：4
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作者 李长云 范延岐 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期2003-2015,I0033,共14页
为探究纳米SiO_(2)掺杂及其表面修饰对聚丙烯电热力学性能的影响机制,该文采用分子动力学方法建立二氧化硅/聚丙烯复合模型,以SiO_(2)粒径和其表面硅烷偶联剂KH550接枝率作为变量,研究复合模型在不同温度下的微观结构和电热力学性能。... 为探究纳米SiO_(2)掺杂及其表面修饰对聚丙烯电热力学性能的影响机制,该文采用分子动力学方法建立二氧化硅/聚丙烯复合模型,以SiO_(2)粒径和其表面硅烷偶联剂KH550接枝率作为变量,研究复合模型在不同温度下的微观结构和电热力学性能。结果表明,掺杂SiO_(2)后聚丙烯复合材料的性能均有所提升,但提升程度不同。相较于其他粒径,0.88 nm的复合体系性能提升效果最明显,在常温下相较于聚丙烯玻璃化转变温度提升39 K、导热率提升27.39%、均方位移和自由体积下降、力学模量和介电性能也有小幅提高;KH550接枝率为10%的复合体系在提升电热力学性能上效果最显著,导热率较聚丙烯提升74.23%,且在力学模量和介电性能提升幅度上更为明显。结果可为提升聚丙烯电热力学性能提供方法指导和参考。 展开更多
关键词 聚丙烯 分子动力学 纳米sio_(2) 硅烷偶联剂KH550 电热力学性能
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纳米SiO_(2)对固化土的抗碳化性能及结构影响 被引量：1
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作者 李建新 谢朵超 +2 位作者 周双喜 张铁志 李儒光 《广州建筑》 2025年第9期68-74,共7页
在碳化过程中,固化的工程渣土会出现强度损失,这一问题严重制约了其在实际工程中的应用。鉴于此,本研究旨在提升固化土的抗碳化性能,以突破应用瓶颈,拓展其应用范围。本文选用煤系偏高岭土系固化剂对工程渣土进行固化处理,系统研究了固... 在碳化过程中,固化的工程渣土会出现强度损失,这一问题严重制约了其在实际工程中的应用。鉴于此,本研究旨在提升固化土的抗碳化性能,以突破应用瓶颈,拓展其应用范围。本文选用煤系偏高岭土系固化剂对工程渣土进行固化处理,系统研究了固化渣土的力学性能和微观结构。进一步地,通过纳米SiO_(2)液浸泡活化固化渣土,深入探究了固化渣土的抗碳化性能及其微观结构的变化。研究结果表明:在碳化初期(6 h内),碳化过程对固化土力学性能有一定的提升作用。然而,随着碳化时间的延长,固化土的强度逐渐劣化。具体而言,经过28 d养护后,碳化24 h的固化土抗压强度为11.2 MPa,较未碳化时降低了32.5%,抗折强度为2.19 MPa,降低了34%。而添加2%纳米SiO_(2)可在碳化初期(6 h内)显著改善固化土力学性能的劣化,提升其早期强度。微观结构分析发现,碳化导致固化土内部大量的N-A-S-H凝胶被分解,而纳米SiO_(2)的引入可在微观层面改善这种劣化影响,使体系内部结构更致密。本研究具有显著的应用价值和理论指导意义,为工程渣土的高效利用提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 纳米sio_(2) 固化渣土 力学性能 抗碳化性
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腐蚀环境下纳米SiO_(2)改良水泥土动弹性模量与阻尼比试验 被引量：2
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作者 庄心善 杨本驰 寇强 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期253-263,共11页
近海地区工程建设项目大多受海水腐蚀和动荷载影响,为改善近海地区水泥土基础的力学性能,选取广州某沿海工程黏土制备纳米SiO_(2)改良水泥土试样,利用GDS真(动)三轴仪对改良水泥土进行循环加载试验,探究腐蚀状态下纳米SiO_(2)对水泥土... 近海地区工程建设项目大多受海水腐蚀和动荷载影响,为改善近海地区水泥土基础的力学性能,选取广州某沿海工程黏土制备纳米SiO_(2)改良水泥土试样,利用GDS真(动)三轴仪对改良水泥土进行循环加载试验,探究腐蚀状态下纳米SiO_(2)对水泥土力学性能的影响,分析不同腐蚀天数、不同海盐腐蚀浓度下改良水泥土的动弹性模量及阻尼特性。结果表明:纳米SiO_(2)改良水泥土动弹性模量随海盐腐蚀溶液浓度增大逐渐减小,其增长速率随海盐腐蚀时间增长逐渐减弱;与普通水泥土相比,在水泥土中掺入纳米SiO_(2)可明显增大水泥土动弹性模量,提高土体抗腐蚀能力;利用Konder模型得出水泥土动弹性模量倒数与动应变呈良好的线性关系,且纳米SiO_(2)改良水泥土最大动弹性模量E_(d0)相比于普通水泥土有明显提高;采用Darendeli模型对水泥土动弹性模进行分析,得到纳米SiO_(2)改良前后水泥土动模量比衰减模型,该模型能较好地描述海盐腐蚀环境下水泥土动弹性模量随动应变的变化规律;在海盐腐蚀时间相同的条件下,纳米SiO_(2)改良水泥土滞回圈面积S、阻尼比λ随海盐腐蚀溶液浓度增加不断增大,且均小于普通水泥土,水泥土经纳米SiO_(2)改良后,阻尼比λ的增长速率及增长量明显减小。在沿海腐蚀环境下,纳米SiO_(2)可有效提高水泥土力学性能,探究如何改良水泥土动力特性可为实际工程建设提供有效参考。 展开更多
关键词 海盐腐蚀溶液 水泥土 纳米sio_(2) 动三轴试验 动弹性模量 阻尼比
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添加纳米SiO_(2)对三元混合熔盐比热容和导热率的影响研究
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作者 宝光 吴玉庭 +2 位作者 张灿灿 鹿院卫 娜荷芽 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期9-18,共10页
通过高温熔融-机械搅拌制备方法,将20 nm SiO_(2)纳米颗粒均匀分散到三元混合熔盐(KNO_(3)-NaNO_(2)-Na2CO_(3))中,制备含有不同质量分数SiO_(2)纳米颗粒(0.1%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)的熔盐纳米流体,以研究SiO_(2)纳米颗粒添加量对... 通过高温熔融-机械搅拌制备方法,将20 nm SiO_(2)纳米颗粒均匀分散到三元混合熔盐(KNO_(3)-NaNO_(2)-Na2CO_(3))中,制备含有不同质量分数SiO_(2)纳米颗粒(0.1%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)的熔盐纳米流体,以研究SiO_(2)纳米颗粒添加量对熔融盐比热容和导热率的影响。采用同步热分析仪和激光热导率仪测试并分析三元混合熔盐及熔盐纳米流体的比热容和导热率,使用扫描电镜(SEM)对样品的微观结构进行观察和分析。实验表明,当SiO_(2)纳米颗粒质量分数为1.0%时,熔盐纳米流体的平均比热容达到2.09 J/(g·K),平均导热率达到1.073 W/(m·K),相较于三元混合熔盐分别提高29.6%和97.9%,这归因于三元混合熔盐表面形成的高密度网状结构,该网状结构拥有较高的比表面积和高表面能,进而可增强熔融盐的比热容和导热率。 展开更多
关键词 sio_(2)纳米颗粒 比热容 导热系数 熔融盐 纳米结构
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