研究生学院科技创新协会第165期“新材料、新工艺与新应用”主题论坛活动于2024年3月19日，在湖西校区7教7116举行。本次参加论坛的同学为2023级研究生，主讲同学为管宏展、李文登、刘杰、徐春、张其磊、宗彪、左志承。

管宏展—水泥固化重金属污染膨胀土研究

目前，土壤污染形势较为严峻,其中废水污染问题又特别突出。废水中含有大量重金属,流入土壤造成农作物质量和产量下降，甚至危及人们生命健康。重金属离子还会引起土体强度降低并造成二次污染破坏。针对重金属污染土修复治理问题，国内外学者进行了大量的污染土固化研究,结果表明水泥对重金属污染土的固化效果显著。在膨胀土方面，未污染膨胀土固化研究较多，但对于污染后的膨胀土固化研究还较少。因此，以南阳地区污染的膨胀土为研究对象，以重金属离子溶液制备污染膨胀土，选择水泥固化剂，开展进行重金属污染膨胀土固化试验研究。通过室内试验，研究不同种类重金属离子及浓度、不同水泥掺量下固化污染膨胀土的物理特性，分析探讨水泥固化重金属污染膨胀土物理性质的变化规律。。02

李文登—汽车喷漆车间含COD废水的来由与处理方法

汽车喷漆车间在汽车制造和维修中占据核心地位，直接关系到汽车外观的美观度和防腐性能。理解汽车喷漆车间的工艺和废水产生情况，对于推进环境保护和实现可持续发展具有深远意义。李同学提到三种废水处理方法，活性污泥法：利用微生物将废水中的有机物转化为无机物或细胞质，通过调节pH值，微生物在污泥池中转化有机物为细胞质，并产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体可用于能源或化工原料；生物膜法：利用微生物在固体介质上形成生物膜来转化废水中的有机物，在填充固体介质的生物膜反应器中，微生物将有机物转化为甲烷和二氧化碳等气体，同样可用于能源或化工原料；厌氧生物处理法：在无氧条件下，利用微生物将有机物转化为甲烷和二氧化碳等气体，废水被引入厌氧生物反应器中，在缺氧环境下微生物完成转化过程，产生的气体同样可用于能源或化工原料。

刘杰—储能+隔热功能一体化集成装配式建筑岩棉夹芯板的研制及应用

近些年来，中国随着国力不断增强、社会快速发展，尤其是在2020年全国脱贫攻坚取得全面胜利后，人民生活的质量与水平更是日益提高，人民所需的住宅建筑面积也越来越大，且对住宅的热湿环境也提出了较高的要求。对SiO2气凝胶/岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的储能、隔热能力、力学强度和微观形貌进行了较系统的研究和分析，并得到了一个初步具有高储能密度和隔热能力的最佳配比，这对于岩棉板储能隔热的改性提供了一定的参考价值和见解。但现有研究只是一个初步的探索阶段，仍有一些问题和缺陷待更进一步的探索：SiO2 气凝胶/岩棉/六水合氯化钙基保温墙板在工艺制备和实际应用中总会存有一定的困难，例如岩棉板对六水合氯化钙基相变材料和二氧化硅气凝胶改性溶液的吸附等，后续研究内容中可针对制备工艺进行一个重点的研究。

徐春—相控阵超声检测的基本原理和应用

超声相控阵技术是利用电子方式控制相控阵探头合成的声束来实现超声波发射、接收的方法，相控阵探头有多个小晶片，其每一个晶片被独立的激发,并施加不同的时间延迟,以实现声束的角度和聚焦可在很大的范围内变化。超声相控阵技术可以产生和常规超声波相同的声束和角度，但它与常规超声检测不同的是能精确的以电子方式控制声束的角度和焦点尺寸。相控阵超声检测始于20世纪60年代，借鉴相控阵雷达；初期主要应用于医疗领域，如医学B超；其属于脉冲反射法，但仪器探头的校准、检测参数的设置、信号处理与评定的规则都不同。相控阵超声检测应用有涡轮焊接转子检测、叶片根部的扇形扫查、焊缝检测、大厚度制件的聚焦检测、管材自动检测、复合材料R角检测等。

张其磊—东北亚冻土区复杂土壤环境下复合型绿色混凝土抗盐冻耐久性能研究

在我国加快构建新发展格局、推动建筑业高质量发展，加大新基建投资力度的大背景下，我国对水泥制品和混凝土的需求不断增大。针对这两种排放方式，采取的碳减排技术是使用替代燃料、熟料或原料替代等量水泥，以减少水泥用量，这推动了绿色混凝土在建筑行业的发展。因此，发展绿色混凝土是大势所趋。其中，石灰石粉和粉煤灰在混凝土生产过程中的应用日益广泛，掺加石灰石粉和粉煤灰减少了水泥的使用量，不仅实现了节能减排的目标，也收获了良好的经济效益。针对东北亚冻土区的自然环境和气候特点，分别从材料与构件层面，对冻融单一因素、盐类侵蚀与冻融循环双重因素作用下的普通水泥混凝土、单掺粉煤灰水泥混凝土、双掺石灰石粉-粉煤灰-水泥混凝土、PVA纤维-石灰石粉-粉煤灰-水泥混凝土的耐久性能展开研究工作。

宗彪—浅谈我国城市给水排水管网现状

城市化发展日益加快导致城区建设面积不断增加，但城市给排水系统却未能得到及时改造建设，城市原给排水系统服务面积无法与城市建设强度相匹配，覆盖范围不全。要合理规划建设城市给排水系统，第一，校核原有合流制排水管，将其作为雨水管或污水管使用，再另行新建污水管或雨水管系统，形成雨污水分流制排水系统；第二，采用截流的方式从合流制排水管道中将污水截流到新建污水管网中。应该转变“重视雨水、轻视污水”的设计理念，恰当地加大地下排水管道建设的款项，同时应该借鉴当前国内外先进的给排水管网建设技术，大力引进专业优秀的设计人员，加大对设计人员的重视程度，将重视给排水系统管材放到一定的高度，做好施工的测量和监理工作，全面提升城市给排水系统的建设质量。

左志承—我对土壤的认识和了解

土壤是地球表面由岩石和有机物质经过物理、化学和生物作用形成的，具有不同颗粒分布和成分的覆盖层。土壤既有自然属性，包括颗粒组成、结构、质地等，也有社会属性，比如用途、价值和保护需求等。土壤与其他自然资源如水、植被和气候等相互关联，共同构成了生态系统的基础。探究土壤微生物与生物化学过程的相互作用，如微生物在土壤中的能量转移和有机物降解过程等，研究土壤微生物群落的组成变化及其在土壤生态系统中的功能和生物地球化学循环中的作用，深入了解土壤微生物对资源利用的影响以及与土壤养分的相互作用。通过研究土壤修复技术和方法，提高土壤质量，恢复生态系统的稳定性和功能；指导土壤污染与废弃物管理，实现土壤环境的可持续发展。