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热真空环境下碱激发模拟月壤物相分布特征与固化反应机理研究 |
姚羿舟 刘超 刘化威 张韦 |
西安建筑科技大学,陕西西安 710055 |
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Phase assemblage characteristics and solidification reaction mechanism of alkali-activated lunar regolith simulant in thermal vacuum environment |
Yao Yizhou Liu Chao Liu Huawei Zhang Wei |
Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China |
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摘要 理解碱激发月壤的物相分布特征与固化反应机理是实现其作为月壤基建筑材料应用于月基建造的关键核心问题。本文制备了氢氧化钠基和硅酸钠基碱激发模拟月壤(AALRS, Alkali-activated lunar regolith simulant)净浆并在热真空环境下原位养护。通过扫描电镜(SEM)技术,结合降噪和聚类算法,开展背散射电子(BSE)和能量色散X射线光谱(EDS)图像分析以表征物相分布特征。并采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析和压汞法(MIP)进一步表征微观结构演化。结果表明:硅酸钠基AALRS相比氢氧化钠基AALRS有更高的抗压强度,其7d抗压强度增加了20.88MPa。相比氢氧化钠基AALRS,硅酸钠基AALRS的孔隙率更低,但孔隙直径更大,大孔数量更多。孔隙甄别尺度达到亚毫米级。开发智能高效的EDS图像定量化分析方法,实现以专业知识驱动向以数据结构驱动的分析路径转变,进而提高物相识别、划分和定量分析的准确性。硅酸盐低聚物的引入显著增加了硅酸钠基AALRS产物相的占比,并影响了凝胶产物的元素组成、化学结构和微观形貌。基于物相分布特征、微观结构演化和力学强度发展的角度,揭示了AALRS固化反应机理。研究成果为碱激发月壤基材料微观结构调控与月基工程结构设计提供重要科学支撑。
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关键词 :
碱激发月壤,
月球环境,
力学性能,
微观结构,
物相分布,
反应机理
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Key words:
alkali-activated lunar regolith
lunar environment
mechanical performance
microstructure
phase assemblage
reaction mechanism
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[1] |
郭磊 张忆庆 田文峰. 基于污泥的多元固废体系混凝土性能研究[J]. 土木工程学报, 2025, 58(1): 12-21. |
[2] |
贾飞 冯武 李鹏飞 庞跃魁. 盾构管片接头抗弯性能足尺试验研究[J]. 土木工程学报, 2024, 57(S1): 15-21. |
[3] |
尹清锋 赵伯明 蒋继伟 张祖源 陈佩佩. 基于正交实验的装配式钢板-桩组合支护体系力学性能设计优化[J]. 土木工程学报, 2024, 57(S1): 22-28. |
[4] |
张利朋 谢启芳 刘伊津 吴亚杰. 循环荷载作用下木材顺纹受力特性与本构模型研究[J]. 土木工程学报, 2024, 57(3): 42-58. |
[5] |
朱文羲 邓华锋 李建林 肖瑶 熊雨 程雷. 木质素磺酸钙增强花岗岩残积土微生物固化效果研究[J]. 土木工程学报, 2024, 57(3): 123-132. |
[6] |
刘永超 张天雨 解邦龙 郭胜忠. 不同深度天津原状软土的物理力学特性试验研究[J]. 土木工程学报, 2023, 56(S2): 122-131. |
[7] |
王应富 张树光 黄啸 李江山 刘磊 王胜杰 程鑫. 磷石膏-钢渣-矿渣固化低液限粉质黏土力学性能及耐久性能研究[J]. 土木工程学报, 2023, 56(S1): 12-23. |
[8] |
高浩东 张先伟 王港 刘新宇 安然 梁柱. 云母对花岗岩残积土力学性能影响的机理[J]. 土木工程学报, 2023, 56(S1): 108-115. |
[9] |
严仁章 文强 王帅 孙涛 刘红波 张平. 拉索加速腐蚀试验及其引起的力学性能退化研究[J]. 土木工程学报, 2023, 56(5): 18-31. |
[10] |
于鹏 云惟经 郑皆连 于思柳 郭晓 常岩军. 大跨钢管混凝土拱桥拱肋新型栓焊节点偏压力学性能研究[J]. 土木工程学报, 2023, 56(12): 122-131, 155. |
[11] |
李丽华 韩琦培 杨星 肖衡林 李文涛 黄少平. 稻壳灰-水泥固化淤泥土力学特性及微观机理研究[J]. 土木工程学报, 2023, 56(12): 166-176. |
[12] |
刘宝石 任祥香 薛斌 汪奇翰 卢文胜. 小尺寸铅芯橡胶支座力学性能试验研究[J]. 土木工程学报, 2022, 55(S1): 112-117, 125. |
[13] |
Santosa Wongso 张超 王昊 梁志城 黄炜元 陈淇铭. 装配式钢框架-减震围护墙单元力学性能分析[J]. 土木工程学报, 2022, 55(S1): 145-152. |
[14] |
刘义 陈俊 张明聚 庄海洋 周爱兆 付理想. 并行盾构隧道扩建车站Y形节点力学性能试验研究[J]. 土木工程学报, 2022, 55(9): 106-117. |
[15] |
王雪艳 刘明辉 刘萱 贾思毅 徐舟. 沙漠砂+机制砂混凝土力学性能及碳排放研究[J]. 土木工程学报, 2022, 55(2): 23-30. |
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