本项目团队基于泡沫除尘机理和激光散射测尘原理,以粉尘实时监测技术、除尘剂智能配置技术、粉尘自动捕捉技术和系统智能调控技术等为核心，研发了一套智能化泡沫除尘系统。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 程丞 安全科学与工程学院/安全工程 2018/2022 刘苏雨 安全科学与工程学院/安全工程 2018/2022 吴逸飞 安全科学与工程学院/消防工程 2018/2022 柴钏润 安全科学与工程学院/安全工程 2019/2023 伍珊 安全科学与工程学院/安全工程 2019/2023 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 李尧斌 安全科学与工程学院/安全工程 硕导/副教授 煤矿瓦斯防治理论与技术 四、项目简介 本项目团队基于泡沫除尘机理和激光散射测尘原理,以粉尘实时监测技术、除尘剂智能配置技术、粉尘自动捕捉技术和系统智能调控技术等为核心，研发了一套智能化泡沫除尘系统。利用激光测尘仪和在线粒度分析仪对目标空间的粉尘浓度及粒径分布进行实时监测，自动调节水箱、药泵的水、药比例，通过360°可调的泡沫喷射装置和漩涡气泵调节泡沫喷射的方位及压力，进而实现对粉尘的高效、精准捕捉和沉降，除尘效率高达98%，解决了现有除尘装置存在的工作方式耗能、工作效率低等痛点问题，实现了除尘工作的高度无人化、智能化。

本发明涉及一种桥梁拱上填料用泡沫混凝土，所述泡沫混凝土由以下质量份组成，PⅡ52。5或42。5水泥500600份，锂渣60240份，水250300份，发泡剂24份，减水剂34份，耐碱玻璃纤维1030份，乳液防水剂25份，苯丙乳胶粉12100份，增稠剂13份。待泡沫混凝土浇筑28d后，在泡沫混凝土混凝土表面浸渍硅烷杂化有机硅防水涂料。本发明涉及的桥梁拱上填料用泡沫混凝土与普通泡沫混凝土相比沉降率低，吸水率低，耐久性更好，同时采用锂渣作为填料，解决了废弃锂渣的污染问题。

成果与项目的背景及主要用途： 泡沫铝材是一种新型的功能材料，一般孔隙率在 45％～98％之间，根据孔隙特点分为开孔与闭孔两种，各国学者早在 40 年代后期就对泡沫金属材料有所研究，但由于发泡工艺与孔的尺寸很难控制，一直未得到发展，直到 80 年代中期以后才取得长足进展，开发出了一些有工业价值的生产工艺。目前，日本与德国在研究、生产与应用泡沫铝材与其他金属泡沫方面居世界领先地位。我国对泡沫铝材的研究始于 80 年代后期，并取得了一系列的研究成果，但尚未取得突破性的成就，仍处于起步阶段。 目前，泡沫铝的应用主要有：防火和吸音板、冲击能量吸收材料、建筑板、半导体气体扩散盘、热交换器、电磁屏蔽物等方面。还应用于冶金、化工、航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域，应用范围还在不断扩大。 技术原理与工艺流程简介： 本课题采取的是传统的粉末冶金工艺，把铝粉和造孔剂混合后，压制成预制件，在热水中将造孔剂溶解掉，然后在真空炉中对预制件进行真空烧结，就得到了开孔泡沫铝。本试验方法具有以下优点： 1.采用的粉末冶金法可以制备复杂形状的试样，工艺简单容易实现。 2.通过改变工艺参数可以十分容易地控制孔隙率、孔形状及孔的大小。这一点是其它方法难以做到的。 3.采用的造孔剂为尿素、碳酸氢铵，成本低、形状可控且容易去除。 技术水平及专利与获奖情况： 1. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, J.J. Li. Processing of open cell aluminum foams with tailored porous morphology. Scripta Mater 53(2005)781-785.(JCR 工程技术二区，2004 年影响因子 2.112,检索号：952BD.同时被 Ei 检索，检索号：05289206237) 2. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, X.W. Du, J.J Li, H.C.Man. A novel method for making open cell aluminum foams by powder sintering process. Mater lett 59(2005)3333-3336. (JCR 工程技术 三区，2004 年影响因子 1.186) 3. 姜斌，赵乃勤. 泡沫铝的制备方法及应用进展.金属热处理. 30(2005)36-40.（Ei 检索，检索号：05279197817） 应用前景分析及效益预测： 泡沫铝以其独特的结构而具有许多优异的性能，它不仅具有多孔材料所具有的轻质特性，还具有金属所具有的优良的力学性能和热、电等物理性能，如渗透、阻尼、能量吸收、高比表面积、电磁屏蔽等性能。目前，泡沫铝材已经广泛应用于防火装饰材料、冲击能量吸收材料、热交换器等。由粉末冶金法制备的泡沫铝工艺简单，成本低廉，可以制备复杂形状的试样。并且通过改变工艺参数可以容易地控制孔隙率、孔形状及孔的大小，这一点是其它方法难以做到的。所以本方法有推广应用价值。 应用领域： 泡沫铝的应用主要有：防火和吸音板、冲击能量吸收材料、建筑板、半导体扩散器盘、热交换器、电磁屏蔽物等方面。还可广泛应用于冶金、化工、航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域。 合作方式及条件：合作开发

硅烷偶联剂是在同一分子中含有两种反应性基团-无机反应基团和有机反应基团的有机硅分子。 在复合材料中，选择合适的硅烷可以大幅提升复合材料的弯曲强度(拉伸强度和模量)，同时增强材料对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。硅烷偶联剂可提供的其他优势包括:树脂更好的润湿性能抗湿、除水剂建筑防水矿物填料更好的分散性增强塑料更清晰透明。

硅烷偶联剂是在同一分子中含有两种反应性基团-无机反应基团和有机反应基团的有机硅分子。 在复合材料中，选择合适的硅烷可以大幅提升复合材料的弯曲强度(拉伸强度和模量)，同时增强材料对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。硅烷偶联剂可提供的其他优势包括:树脂更好的润湿性能抗湿、除水剂建筑防水矿物填料更好的分散性增强塑料更清晰透明

硅烷偶联剂是在同一分子中含有两种反应性基团-无机反应基团和有机反应基团的有机硅分子。 在复合材料中，选择合适的硅烷可以大幅提升复合材料的弯曲强度(拉伸强度和模量)，同时增强材料对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。硅烷偶联剂可提供的其他优势包括:树脂更好的润湿性能抗湿、除水剂建筑防水矿物填料更好的分散性增强塑料更清晰透明

硅烷偶联剂是在同一分子中含有两种反应性基团-无机反应基团和有机反应基团的有机硅分子。 在复合材料中，选择合适的硅烷可以大幅提升复合材料的弯曲强度(拉伸强度和模量)，同时增强材料对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。硅烷偶联剂可提供的其他优势包括:树脂更好的润湿性能抗湿、除水剂建筑防水矿物填料更好的分散性增强塑料更清晰透明

硅烷偶联剂是在同一分子中含有两种反应性基团-无机反应基团和有机反应基团的有机硅分子。 在复合材料中，选择合适的硅烷可以大幅提升复合材料的弯曲强度(拉伸强度和模量)，同时增强材料对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。硅烷偶联剂可提供的其他优势包括:树脂更好的润湿性能抗湿、除水剂建筑防水矿物填料更好的分散性增强塑料更清晰透明

聚苯乙烯泡沫塑料是一种价廉、质轻、来源丰富的石油副产品。聚苯乙烯泡沫塑料的用途广泛，在包装、装饰及广告领域有着重要的地位。 传统聚苯乙烯泡沫塑料成形加工技术，主要有二种方法：1）发泡成形技术，适合大批量生产。采用一次发泡聚苯乙烯泡沫珠粒，在模具中发泡成型的方法。这种方法除专用发泡成型设备外还需要价格昂贵的金属模具。2）热丝手工切割技术，适合单件、小批量生产。这种方法加工效率低、精度及表面光洁度差，只能完成无精度要求切割任务。

本发明涉及用于铁路路基基床底层的泡沫轻质混凝土材料。本发明针对由散粒岩土体材料填筑而成的铁路路基存在的缺点，公开了一种替代常规铁路路基基床底层填料的工程材料。本发明的技术方案是，用于铁路路基基床底层的泡沫轻质混凝土材料，由适当配比的水泥、水、发泡剂及外加剂，采用混凝土工艺经物理化学反应硬化形成。本发明的泡沫轻质混凝土材料可替代常规铁路路基基床底层填料，其主要特点是：轻质、整体性强、强度高、性能稳定、无塑性变形、施工周期短、地基层处理深度减少等。可保证列车运行的平稳与舒适性，减少路基病害，节约运营期间的维护成本。本发明的泡沫轻质混凝土材料特别适合高速铁路路基填筑。