基于声发射技术的T700碳纤维/树脂基体界面性能评估

目的 采用声发射技术,对东丽T700碳纤维和2款树脂基体的界面性能进行评估。方法 通过多组单丝拉伸试验,获取T700碳纤维Weibull形状参数m和尺度参数σ₀。使用单纤维断裂方法,利用声发射技术进行监测,选择声发射信号的幅值和能量作为特征,对T700碳纤维和透明的E51环氧树脂及不透明的聚苯硫醚树脂的单纤维断点数量分别进行评估,并与显微镜观察的数量进行对比。结果 获取了T700碳纤维与2种树脂的单纤维断裂声发射信号特征数值。通过声发射监测和显微镜观察法,测量得T700碳纤维与E51环氧树脂的界面剪切强度分别为44.03、46.47 MPa,偏差在5.5%左右。通过声发射技术,测量得T700碳纤维与聚苯硫醚树脂的界面剪切强度达33.43 MPa。结论 使用声发射技术能够准确监测碳纤维/树脂界面中单纤维的断裂信号,为评价纤维和不透明树脂的界面性能提供了有效方法。     

三峡库区巴东组岩-土接触面抗剪强度特性研究

以三峡库区巴东组岩-土接触面为研究对象,设计了三种碎石含量(20%、50%和80%)、三种不同基岩(T12b、T22b、T32b)在室内进行了大型直剪试验,研究了碎石土-基岩接触面抗剪强度特性。试验结果表明:碎石土-基岩接触面τ-σ关系曲线分为应变硬化型和应变软化型;碎石土-基岩接触面剪切过程中碎石土中含有的孤石会随着剪切面的起伏发生摩擦、翻滚、平移等物理形态变化,剪切后在剪切面上留下深坑;碎石土-基岩接触面抗剪强度指标c、值与碎石土中碎石含量有关,其内聚力c随碎石含量的增加呈现先递增后递减的趋势,内摩擦角随碎石含量的增加总体呈现递增的趋势;碎石土-基岩接触面抗剪强度指标c、值与选材的地质代表性也有关系,T22b层的紫红色砂岩相对于T12b层和T32b层的灰岩来说具有内聚力c高,内摩擦角低的特点。     

热处理赤泥粉煤灰制备少熟料胶凝材料的研究

针对赤泥、粉煤灰的成分特点,对其混合物进行热处理,研制了一种少熟料胶凝材料,并对其强度影响因素、水化性能进行了研究。结果表明:选择混合料的配比为赤泥47.5%,粉煤灰47.5%,石膏5%,于700℃煅烧5h制成煅烧料;加入70%煅烧料,30%水泥熟料,0.5%减水剂,可以制备性能较好的胶凝材料,28d的抗折强度可达到7.8MPa,抗压强度可达到45.2MPa。     

KH550改性SiO2气凝胶及其掺杂对砂浆性能的研究

目的提高SiO_2气凝胶颗粒与砂浆的相容性,降低砂浆的导热系数。方法以质量分数为5%的KH550硅烷偶联剂为改性剂,先对SiO_2气凝胶颗粒进行表面改性,并以改性后的SiO_2气凝胶颗粒为替换骨料,采用等体积替换法制备SiO_2气凝胶砂浆,再用SEM、XRD、傅里叶红外光谱(FTIR)和接触角测量仪对原材料性能和砂浆的微观形貌进行表征,并研究不同替换比例的SiO_2气凝胶颗粒对砂浆密度、力学性能、收缩性能以及导热系数等性能的影响。结果采用KH-550硅烷偶联剂对SiO_2气凝胶进行表面改性,改性后的SiO_2气凝胶能够稳定地镶嵌于砂浆中,与无机胶凝材料的结合较为紧密,填补了砂浆中的孔洞,使得砂浆内部结构更为均匀,形成较为稳定的复合体系;随着SiO_2气凝胶颗粒替换比例的增大,SiO_2气凝胶砂浆的密度、力学性能以及导热系数逐渐降低,收缩率逐渐变大,当替换率达到60%时,密度由最初的2014.1 kg/m3降至1231.4 kg/m3,28天抗压和抗折强度分别降至2.15 MPa和0.45 MPa、导热系数值从0.6039 W/(m·K)降至0.1524W/(m·K),自收缩率增大到2729×10-6。结论从使用性能、材料成本、以及保温性能等方面综合考虑,当替换比例为50%时,为最优体积掺量,此时,其密度、抗压和抗折强度、自收缩率以及导热系数分别为1387.1kg/m3,8.3 MPa和2.23 MPa,1928×10-6,0.2248 W/(m·K)。     

BAF处理焦化尾水和钢厂杂排水的研究

结合4万m3/d污水处理及回用工程的调试实践,对采用曝气生物滤池技术处理焦化尾水和钢厂杂排水的处理效果进行研究。结果表明:曝气生物滤池有一定的抗有机负荷冲击能力;对SS的去除效果好;进水有机负荷的大小是影响氨氮去除效果的一个重要因素;B/C是曝气生物滤池降解有机物效果好坏的重要因素。根据调试中实际操作情况确定:水反冲洗强度为5.83 L/(m2.s);气反冲洗强度为16 L/(m2.s);反冲洗周期为5 d,各反冲阶段时间分配:气洗时间为5 min,气水联合洗时间为3 min,水漂洗时间为5 min,反洗后,大约6 h出水恢复到反洗前的处理效果。     

聚乙烯醇-海藻酸钠凝胶球去除废水中无机磷的研究

研究了聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)凝胶球对废水中无机磷的去除效率及吸附特性。研究结果表明:交联剂质量分数0.5%、pH=2为最佳实验条件;PVA-SA-Fe凝胶球和PVA-SA-Ca凝胶球吸附无机磷的吸附平衡时间为120min;PVA-SA-Ca-Fe凝胶球吸附平衡时间为240min,去除率高,超过90%;模拟污水pH值为9时,PVA-SA-Ca-Fe凝胶球的去除效果最好,可达到97.5%;PVA-SA-Ca-Fe凝胶球可以很好的再生利用,主要影响因素是盐酸和Fe3+。准二级动力学方程可以很好的描述PVA-SA-Ca-Fe凝胶球的吸附过程,主要受颗粒内扩散控制;Langmuir型吸附等温线可以较好的描述PVA-SA-Ca-Fe凝胶球对无机磷的吸附行为。     

AZ31B镁合金挤压工艺研究

在油炉中熔炼AZ31B镁合金 ,用熔剂保护 ,石墨模铸造圆锭。铸锭经 40 0℃× 1 2h的均匀化处理后 ,进行热挤压 ,其挤压温度为 40 0℃ ,挤压速度为 1～ 2 .5m/min ,挤压比为 1 0～ 45。共挤出了 1 1种规格的棒材、管材、型材 (工字型、槽型、角形、方形、T形等 ) ,挤压过程中均发生了动态再结晶 ,其抗拉强度σb 在 2 75～ 2 85MPa之间 ,屈服强度σ0 .2　在 2 2 0～ 2 2 5MPa之间 ,延伸率δ在 1 5 %～ 1 7%之间。所制订的工艺合理 ,挤压出的棒材、管材、型材有较好的力学性能     

大别山区生境质量时空特征及自然-人为因素驱动机制

大别山区是中国南北地理生态过渡带东延余脉,山地系统表现出高度的异质性和敏感易变性,识别山地生境质量的空间特征对揭示自然和人为因素的时空驱动机制及差异具有重要指示意义.基于PLUS-InVEST以及地理探测器方法,分析大别山区2000~2020年生境质量的时空动态变化及驱动机制,并对2030年土地利用和生境质量进行多情景模拟预测.2000~2020年,区内土地利用类型以耕地（50%~54%）和林地（42%~45%）为主,荒地（2%~4%）面积占比最低,大别山区耕地变化最大,面积减少2 311.45 km²,林地和建设用地次之,面积分别增加1 431.37 km²和924.52 km²,灌木和荒地的变化较小,面积分别减少7.72 km²和19.10 km²;大别山区的生境质量与海拔高度呈正相关,中东部生境质量较高,北部和南部生境质量较差;2000~2010年生境质量均值从0.594上升到0.608,到2020年下降到0.603,生境质量出现了先上升后下降的趋势.地理探测器结果表明,影响大别山区生境质量的主要驱动因素是地形起伏度、土地利用强度和海拔,NDVI的影响随着时间逐渐增强.2030年生境质量的预测结果显示,4种发展情景下,区域内整体生境质量仍然呈现下降的趋势,并且在生态保护情景下,依旧呈现降低的趋势,只是降低的速率减小.研究结果可为大别山区未来土地利用类型空间规划提供优化策略.     

两种新型涂铁改性砂的过滤性能及反冲洗条件研究

以两种新型涂铁改性石英砂(纳米氧化铁改性砂,Nano-OCS;氧化铁改性砂,IOCS)及普通石英砂(RQS)为研究对象,考察了两种新型改性砂对沉后水腐殖酸及浊度的直接过滤效果,对其反冲洗条件进行优化研究,并对3种滤料的过滤效果进行了比较.结果表明,1滤层厚度为45 cm时,最佳滤速为6 m·h-1;3种滤料对腐殖酸和浊度的直接过滤效果依次为:Nano-OCSIOCSRQS,其中两种涂铁砂对腐殖酸的去除率分别为71.70%和61.61%;2Nano-OCS和IOCS滤柱的反冲洗流程分4步,对应的流程及最佳操作条件为:首先,用0.5 mol·L-1NaOH的溶液浸泡,气冲强度13 L·s-1·m-2,气冲时间6 min;然后,用0.075 mol·L-1的NaOH溶液与空气同时反冲洗,NaOH溶液冲洗强度为8 L·s-1·m-2,气冲强度13 L·s-1·m-2,冲洗时间3 min;接着用0.015 mol·L-1的FeCl3溶液与空气同时反冲洗,FeCl3溶液冲洗强度为8 L·s-1·m-2,气冲强度13L·s-1·m-2,冲洗时间2 min;最后,用清水冲洗,冲洗强度8 L·s-1·m-2,冲洗时间4 min.两种涂铁砂反冲洗前后表面形态结构更加复杂、粗糙度增加,对腐殖酸去除率进一步提高.3当滤层厚度由45 cm增加到80 cm时,Nano-OCS对腐殖酸直接过滤的最高去除率由74.6%提高至80.3%,平均去除率由57.9%提高至68.5%.     

基于生境等价分析法的罗源湾填海生态损害评估

改进生境等价分析法(habitat equivalency analysis,HEA),推导HEA在填海应用中生态服务受损量与补偿量评估公式。以1990年与2004年罗源湾生态服务水平为基础,假定受损生境自然恢复所需时间为10 a,于2013年采取种植海草床方式进行修复,修复生境达到最大服务所需时间为3 a,计算罗源湾填海生态服务总受损量、修复生境单位面积补偿量及修复规模。结果表明:初级生产力、生物资源和环境容量的受损程度分别为30.73%、61.94%和54.36%,在3%的贴现率水平下,所需海草床面积为109.79 km2,且指标受损程度与修复规模呈正相关关系。参数灵敏度分析表明,补偿起始点越早,修复生境达到最大服务水平所需时间越短,所需修复规模越小;贴现率的选择对修复规模影响显著。这一结论可作为地方政府对罗源湾填海实施生态修复建设和生态补偿管理的技术依据,亦可为其他海洋生态损害评估提供参考。     

环氧固化剂及其应用与发展

介绍了环氧固化剂的分类,包括显在型与潜伏型两大类,显在型主要有胺类、酸酐类、合成树脂类以及硫醇类,潜伏型以双氰胺和咪唑类为主。详细论述了各种环氧固化剂的优缺点,胺类可室温固化,酸酐类综合性能优异,合成树脂类与硫醇类分别具有耐化学性能与防腐性能。简述了多元胺类、叔胺类与咪唑类固化剂及固化机理,即通过固化剂中的活性原子进攻环氧基,开环加成形成交联结构并赋予环氧树脂性能。最后叙述了各类固化剂在胶黏剂与涂料中的应用,并展望了其在耐热性能、力学性能、绿色环保方面的发展趋势。     

近50a来三亚鹿回头石珊瑚物种多样性的演变特征及其环境意义

2005～2006年三亚鹿回头珊瑚礁现状调查共记录石珊瑚13科24属69种,礁坪以滨珊瑚占绝对优势(重要值百分比>50%),礁坡以鹿角珊瑚最占优势(28.33%).Pielou、Simpson和Shannon-Wiener多样性指数值均高于礁坪.对比历史资料发现近50 a来该岸段珊瑚礁呈衰退趋势:七世纪五六十年代该岸段珊瑚种类繁多、群落垂直分带,生物多样性较高;20世纪七八十年代礁坪已不见成片的活珊瑚,礁坡繁茂程度降低;20世纪90年代珊瑚种类虽仍比较丰富,但总体多样性下降;本次研究显示澄黄滨珊瑚已成为礁坪优势种,鹿角珊瑚在礁坡的优势度降低,物种多样性继续缩减.过度捕捞、大规模挖礁、海上和沿岸养殖等人类活动是造成该岸段珊瑚礁现有衰退的主要原凶,三亚河和近海上程建设带来的泥沙和污染物以及正向鹿回头扩展的潜水旅游可能是影响其发展的潜在威胁.     

中国大陆沿岸造礁石珊瑚适生区及保护空缺分析

为有效开展造礁石珊瑚的保护与珊瑚礁的修复,需要探明其适生空间分布格局和适生环境条件.采用最大熵模型方法,结合空间分析技术首次对中国大陆东南沿海的造礁石珊瑚潜在适生区进行了模拟预测,并定量评估了珊瑚分布与多元环境因子之间的响应关系.结果表明,中国大陆沿岸造礁石珊瑚的分布主要受到降水、海温等环境变量的影响,最适宜的环境区间...     

一种新型石墨电极的制备及其对苯酚的去除

为了探索一种对有机废水处理有效、廉价、来源广泛、环境友好的电极,以石墨、环氧树脂、固化剂和丙酮为原料,研究制备了一种新型石墨电极 (NGE). 分别采用热水浸泡、乙醇溶液回流、丙酮回流、超声-丙酮回流以及电化学法对制备的石墨电极进行预处理,前三者效果较差,超声-丙酮回流可改善处理效果,但不够理想,电化学法可取得满意的效果.苯酚降解的UV光谱分析表明,尽管商品石墨电极 (CGE) 比NGE具有更高的苯酚氧化效率,但其电解液积累大量的苯醌,而NGE电解液中苯醌积累量少,并且电解过程中逐渐降低. NGE比CGE具有更好的TOC去除效果,两者TOC去除率分别为40%和31%. SEM分析结果表明,CGE被严重腐蚀,NGE无明显变化,表现出良好的稳定性.     

环氧云铁与聚氨酯涂层间剥离原因分析

目的剖析沿海某大型工程钢结构环氧云铁与聚氨酯涂层间剥离的原因。方法采用质谱分析仪剖析该聚氨酯涂料的成分,采用离子色谱仪及电导率仪检测所形成聚氨酯氟碳涂膜表面的铵基盐分,环境扫描电镜对剥离涂膜表面观察。结果聚氨酯涂料中含有高沸点溶剂三甲苯、四甲苯,在聚氨酯氟碳复合涂膜与环氧云铁界面之间存在铵基盐物质,通过电镜微观观察发现涂膜固化不完全和微孔存在。结论聚氨酯氟碳涂膜发生可剥离的原因有以下方面,由于聚氨酯涂料中含有高沸点溶剂,挥发时在涂膜中形成微孔;环氧云铁由于低温下环氧固化反应滞缓,与环境中的CO2,H2O反应,生成了氨基甲酸铵盐;氨基甲酸盐在海洋环境下形成水溶物,富集于环氧云铁涂膜和聚氨酯涂膜相粘结的界面处,降低了附着力,从而产生聚氨酯氟碳涂膜严重可剥离现象。     

梯度化环氧涂层的制备与结构研究

目的提高环氧涂层的耐候性能,简化多层涂层体系的施工工艺。方法以氨基官能团硅树脂和聚酰胺为固化剂,共同固化环氧树脂,利用硅树脂中聚硅氧烷链段的表面迁移特性,制备得到一种聚硅氧烷/环氧梯度化层,探讨制备过程中硅树脂的用量和所用溶剂对涂层组成和结构的影响规律,采用扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)、水接触角等方法对涂层结构进行表征。结果选用氨基官能团硅树脂与聚酰胺质量配比为2:8、二甲苯和正丁醇质量配比为1:1作为溶剂,得到的复合涂层表面富集聚硅氧烷链,同时底面含大量聚酰胺链段,具有链段分布的梯度化的结构。该梯度化清漆涂层经960 h盐雾老化后,无起泡、开裂、锈蚀等现象发生,具有优良防腐性能;经960 h人工加速紫外老化,失光率与色差仅为1%和8.9%,耐候性能优于常规环氧涂层。结论通过氨基官能团硅树脂和聚酰胺共固化,使环氧涂层表面富集聚硅氧烷链段,形成梯度化结构,具有耐候、防腐一体化的功能。     

西沙珊瑚礁生态承载状况评价研究

珊瑚礁生态系统是地球上生物资源丰富、生态功能强大的生态系统之一,为人类的生产和生活提供了重要的生态系统服务。本文在我国资源环境承载能力监测预警研究工作的基础上,构建了珊瑚礁生态承载状况监测预警评价指标体系,划定了珊瑚礁生态承载状况评价等级和评价标准,并以西沙珊瑚礁生态监控区为研究案例,对我国西沙珊瑚礁生态系统的生态承载状况和变化趋势进行了研究评估,进一步探讨了西沙珊瑚礁生态系统退化的主要原因,并提出了扭转西沙珊瑚礁生态系统退化趋势、提高其生态承载能力的对策建议。     

文昌椰林湾珊瑚礁生态系统的健康状况及其对围填海建设的生态响应

采用截线样条法调查了海南文昌椰林湾海域珊瑚礁分布状况,并利用健康指数评估了研究区珊瑚礁生态系统的健康状况,初步分析认为研究区内围填海建设可能是影响珊瑚礁生态系统健康状况的主要因素。以椰林湾研究区内的南海度假村、东郊两个围填海区为例,对比分析了围填建设前后几年研究区内珊瑚礁分布数值（种类、覆盖率等）变化、水质环境的变化情况,结果表明珊瑚礁对围填海建设有明显的生态响应,据此明确了围填海建设是对椰林湾区域珊瑚生态系统最主要的影响因素之一。     

基于高分遥感的西沙群岛珊瑚礁沙洲稳定性评估

珊瑚礁沙洲是珊瑚岛形成的前一地貌类型,大多无植被生长,易受气候条件和水文动力条件的影响,位置不稳定,形态多变。本研究利用2005－2020年多期高分辨率遥感影像,分析了西沙群岛珊瑚礁沙洲的大小、形状变化以及平面位置移动过程,评估了珊瑚礁沙洲稳定性,并对其影响因素进行了初探。结果表明:（1）北沙洲、中沙洲、盘石屿和筐仔北岛相对稳定,而西新沙洲、三峙仔、全富岛和银屿仔尚不稳定;（2）珊瑚礁沙洲稳定性是沙洲沉积物供应、海洋动力环境条件和珊瑚礁地形地貌综合作用的结果,在相同的季风浪和台风浪作用下,各个沙洲由于在礁坪中所处位置和岸滩沉积物类型等不同,在不同的水动力作用下,形成了8个沙洲不同的演变过程和稳定状态;（3）建议在相对稳定的北沙洲、中沙洲、盘石屿和筐仔北岛上人工种植抗风、抗盐碱的植被（如木麻黄）,促使其更快地由珊瑚礁沙洲发育成为珊瑚岛。西沙群岛珊瑚礁沙洲监测与评估结果可为南海珊瑚礁沙洲发育研究和西沙群岛岛礁建设与保护管理提供数据支撑。