C3S水化反应水泥水化的化学收缩与胶孔比ASR 与ACR的鉴别方式(LiOH)(1)利用Bingham方程定量描述水泥基材料流变性能时存在的问题:具有不同粘度的材料可能具有相同的屈服应力(图a),而具有不同屈服应力的材料也可能具有相同的粘度。
(a)(b)(2)水泥水化产物:钙矾石碱-硅凝胶水化硅酸钙氢氧化钙(3)熟练掌握平均原子序数计算主要元素的原子序数:H-1;O-8;Na-11;Mg-12;Al-13;Si-14;S-16;K-19 ;Ca-20 ;Fe-26i i Z C Z =∑ Ci 为质量百分数。
钙矾石3CaO·Al 2O 3·3 CaSO 4·32H 2O: 10.77单硫型3CaO·Al 2O 3·CaSO 4·12H 2O:11.66C4AH13: 4CaO·Al 2O 3·13H 2O: 11.113CaO·Al 2O 3·6H 2O: 11.95单碳型C 3A.CaCO 3.11H 2O: 11.54C-S-H: 1.7CaO·SiO 2·4H 2O: 12.08示例:计算C-S-H 的平均原子序数i i Z C Z =∑=(1.7×20×40+14×28+7.7×8×16+8×1×1)/227.2=12.08(4)熟练掌握Powers 理论的应用:水灰比小于0.42时,水泥最大水化程度α=2.386(w/c )自养护时,水泥最大水化程度α=2.81(w/c ),水灰比小于等于0.36自养护时需要的内引水量:水灰比小于0.36时为0.18(w/c )水灰比为0.36~0.42时:0.42-(w/c )化学收缩Vcs=0.2(1-P) α,P=(w/c )/*(w/c)+(ρw /ρc )]100克水泥完全水化,化学收缩约为6.4ml胶孔体积Vgs=1.52(1-P) α毛细孔体积Vcw=P-1.32(1-P) α水泥达到最大水化程度时,毛细孔体积为零。
(5)1molC3S 水化生成1.3mol 氢氧化钙、1molC2S 水化生成0.3mol 氢氧化钙(6)类Tobermotite 的C-S-H 的钙硅比为0.83(7)AFm 是水泥水化过程中形成的与水化铝酸盐相关的一类特定水化产物的缩写,以下几种AFm 较为常见:羟基型AFm :C 3A·Ca(OH)2·xH 2O 。
单硫型AFm :C 3A·CaSO 4·12H 2O 。
单碳型AFm :C 3A·CaCO 3·11H 2O 。
半碳型AFm :C 3A·Ca[(OH)0.5(CO 3)0.5]·xH 2O 。
(8)1体积水泥完全水化占据2.06体积空间,胶空比计算公式如下:式中:X pc 为胶空比v c为水泥的比容,即表观密度的倒数(若水泥密度为3.15g/cm3,其比容为0.3175cm3/g)α为水泥水化程度(0~1)w/c为初始水灰比(9)辅助胶凝材料在水化初期的主要作用是微集料效应,后期主要发挥火山灰效应。
(10)保温材料:导热系数小于等于0.2W/m · K(11)建筑围护结构中的一些部位,在室内外温差的作用下,形成热流相对密集、内表面温度较低的区域。
这些部位成为传热较多的桥梁,故称为热桥(thermal bridges)。
热桥往往是由于该部位的传热系数比相邻部位大得多、保温性能差得多所致,因而可采用外保温,覆盖住整个外墙面,避免热桥的产生。
(12)薄抹灰外墙外保温系统组成薄抹灰外墙外保温系统基层粘结胶浆保温层抹面砂浆网格布(或热镀锌钢丝网)抹面砂浆饰面层(涂料或面砖)(13)半导体价带和导带之间的能量间隙称为禁带。
单晶硅是间接带隙半导体,其太阳电池必须有一定的材料厚度,以便吸收足够的太阳光,加之单晶硅材料提纯和加工的成本较高,使得硅太阳电池的成本相对较高。
多晶硅薄膜的缺陷包括晶界、位错、点缺陷等。
(14)无机相变材料的储能原理物质从一种状态变到另一种状态的过程被称为相变。
相变时通常会吸收或释放热能,并且物质在相变的过程中温度通常保持恒定,即相变过程是一个伴随有较大能量吸收或释放的等温或近似等温过程。
以Na2SO4·10H2O为例(或其它无机相变材料),随外界条件的不同,会以不同的状态存在。
温度升高时,Na2SO4·10H2O吸热逐步失去结晶水;温度较低时,Na2SO4又转化为Na2SO4·10H2O,并放热。
相变过程中的吸热和放热,可以进行热能的储存和释放、温度的调控,具有热能存储和温度调控功能。
利用某些物质在相变过程中的吸热和放热,可以进行热能的储存和释放、温度的调控,具有热能存储和温度调控功能的物质称为相变材料(Phase Change Materials,简称PCMs)。
利用材料的相变过程来进行能量储存的方式称为潜热储能。
潜热储能材料具有储能密度高,储能、放能过程近似恒温,可以调整、控制工作源或材料同周围环境的温度,也可以减轻能源的供求之间在时间和速度上的不匹配程度。
什么“光催化剂”?催化剂是其本身在反应前后不发生变化,但能有效促进化学反应的一类物质。
因此,当“光”照射时起“催化剂”作用的物质就是“光催化剂”。
请大家想想植物的光合作用。
光合作用是指太阳光作用于二氧化碳和水的反应,最后生成碳水化合物(糖类)和氧气。
但单纯只将二氧化碳和水混合再用光照则该反应不会进行。
植物的叶绿素吸收太阳光,才产生糖类和氧气,并且反应前后叶绿素不发生任何变化。
通过利用叶绿素吸收的光,反应才得以进行。
在这种情况下,“叶绿素”可以被恰如其分地称为“光催化剂”。
在二氧化钛光催化反应中,相当于光合作用中叶绿素的是二氧化钛这种物质。
二氧化钛其实不是什么特别罕见的物质。
白色的涂料和颜料主要由二氧化钛组成。
只是在用于颜料时主要采用了尽可能不与光发生反应的二氧化钛,而在用于光催化时,则反过来使用尽可能提高光反应活性的二氧化钛。
纳米材料热力学上的不稳定性表现在纳米晶粒容易长大和相变两个方面。
根据原料的不同,溶胶-凝胶法可分为:水溶液溶胶-凝胶法和醇盐溶胶-凝胶法。
形成连续置换型固溶体影响因素有:离子半径,离子价,电负性,晶体结构因素。
光致发光指在一定波长光照射下被激发到高能级激发态的电子重新跃入低能级被空穴捕获而发光的微观过程。
仅在激发过程中发射的光为荧光。
在激发停止后还继续发射一定时间的光为磷光。
STM成像的两种模式是恒电流模式和恒高度模式溶胶—凝胶法制备纳米粒子的基本原理。
在常温或近似常温下把金属醇盐溶液加水分解,同时发生缩聚反应制成溶胶,再进一步反应形成凝胶并进而固化,然后经低温热处理而得到无机材料的方法。
由于加热的温度远远低于氧化物的融化温度,所以被称为低温合成法。
也由于利用了加水分解、缩聚等化学反应,所以又可叫做玻璃的化学合成法。
水热法制备纳米粒子并对其进行分类。
水热法是在高压釜里的高温、高压反应环境中,采用水作为反应介质,使得通常难溶或不溶的物质溶解,反应还可进行重结晶。
水热技术具有两个特点,一是其相对低的温度,二是在封闭容器中进行,避免了组分挥发。
主要有以下几种方法:水热结晶法,水热合成法,水热分解法,水热脱水法,水热氧化法,水热还原法和水热沉淀法。
在化妆品中加入纳米微粒能起到防晒作用的基本原理是什么?量子尺寸效应使纳米光学材料对某种波长的光吸收带有蓝移现象,纳米粉体对各种波长光的吸收带有宽化现象,纳米微粒紫外吸收材料就是利用这两个特性。
对紫外吸收好的材料有三种:TiO2纳米粒子的树脂膜、Fe2O3纳米微粒的聚合物膜和纳米Al2O3粉体。
大气中的紫外线在300~400nm波段,在防晒油、化妆品中加入纳米微粒,对这个波段的紫外光线进行强吸收,可减少进入人体的紫外线,起到防晒作用。
解释纳米材料熔点降低现象。
晶体的自由表面和内界面(如晶界、相界等)处原子的排布与晶体内部的完整晶格有很大差异,且界面原子具有较高的自由能。
因此,熔化通常源于具有较高能量的晶体表面或界面。
晶粒尺寸减小,使各种界面增多、表面积增大,熔化的非均匀形性位置增多,从而导致熔化在较低温度下开始,即熔点降低。
纳米粉体的团聚的控制与消除对纳米粉体的粒子团聚问题应从以下几个方面重点加以解决,首先应在纳米粉体的制备过程中尽量避免团聚,如在反应体系中加入适量的表面活性剂、螯合剂以改变静电力大小或加大空间位阻,降低粒子间的引力来抑制粉体的团聚,也可采用超声波、加入分散剂、控制反应速率、改变洗涤方式(如改变水洗或醇洗为二步洗涤) 、低温干燥处理等方法,同时通过加入纳米添加剂,利用掺杂效应来控制团聚,提高材料的性能;其次,在纳米粉体的压制成型过程中通过施加一定压力(临界压力)压碎粉体中的团聚体。
纳米粉体团聚体的分类及形成粒子的团聚一般可分为软团聚体和硬团聚体两种形态。
软团聚主要是由粒子间的静电力和范德华力或因团聚体内液体的存在而引起的毛细管力所致,相互作用力较小;硬团聚的形成除了静电力和范德华力之外,还存在化学键作用以及粒子间液相桥或固相桥的强烈结合作用,这种团聚体相互作用力大,强度高。
分别从能带变化和晶体结构来说明蓝移现象。
随着半导体粒子尺寸的减小,其带隙增加,相应的吸收光谱和荧光光谱向短波方向移动,即蓝移。
由于纳米颗粒尺度小,而具有大的表面张力,造成晶格畸变,晶格常数变小,键长缩短,导致纳米微粒的键本征振动频率增大,使光吸收带移向了高波数。
界面效应引起纳米材料的谱线蓝移。
导致纳米材料红移现象的因素与原理导致纳米材料红移的因素有:量子限域效应;粒径减小,内应力增加,导致电子波函数重叠;存在附加能级;外加压力使能隙减小;空位、杂质的存在使平均原子间距增大,导致能级间距变小。
无机化合物中离子半径与形成固溶体关系,晶体中肖特基缺陷浓度与生成能和温度之间关系(结合书上例题进行计算)。
题型:选择题10分,判断题20分,是非题10分,简单题30分(6题任选5题),计算题两题30分。