以细粒级铜尾矿作为主要原材料, 水玻璃为激发剂, 辅以少量水泥和粉煤灰, 通过碱激发反应、压制成型及碳养护制备铜尾矿固化砖。采用X射线衍射、热重-差示扫描量热法、压汞法和扫描电子显微镜-能谱仪等对试样的物相组成、碳化产物、孔隙分布和微观产物形貌进行分析, 探讨碱激发-碳养护对铜尾矿固化砖性能提升的影响规律。结果表明, 水玻璃可以激发铜尾矿的部分胶凝活性, 生成更多絮凝状C-S-H凝胶, 改善铜尾矿固化砖的微观孔结构进而提升其抗压强度。碳养护的时机选择至关重要, 固化砖成型后立即进行碳养护, 碳化反应会与碱激发反应竞争OH-, 生成文石型和方解石型CaCO3, 导致C-S-H凝胶的生成量减少, 孔隙率增大, 抗压强度降低。固化砖密封养护84 h后再碳养护84 h, 其7 d抗压强度可提高20.9%, 碳化产物CaCO3填充内部孔隙, 有害孔和多害孔数量大幅减少, 无害孔数量增加, 整体结构密实程度提高, 从而解决铜尾矿固化砖表面泛霜的问题。

以铜尾矿为主要原料，通过熔融法制备CaOMgOAl2O3SiO2(CMAS)微晶玻璃，并外掺Fe2O3晶核剂对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为进行优化。利用DSC、XRD和SEM等手段研究了晶核剂用量对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为和物理性能的影响，借助OzawaChen法拟合计算了析晶动力学参数。结果表明，外掺Fe2O3晶核剂用量大于3.72%(质量分数)时，细粒级铜尾矿制备的微晶玻璃可以实现整体析晶。辉石相的析出是玻璃相中的Fe、Mg元素进入［Si(Al)O4］ 四面体晶格配位的结果，Fe3+的增加有利于辉石相的析出并降低了析晶活化能，外掺Fe2O3晶核剂能够较好地优化细粒级铜尾矿基微晶玻璃的析晶行为和力学性能。

针对高Q值微机电陀螺的快速起振问题, 研究其驱动轴控制方法。分析了高Q值谐振器的振动相位随频率的变化率, 阐明了锁相环方案启动时间长且对初始频率偏差敏感的原因。用平均法推导了自激振荡方案下起振初始阶段振幅随时间的变化规律。提出了“自激-锁相”驱动轴控制方案, 先采用自激振荡方式使陀螺快速起振, 再转为锁相环方式使振动频率精确稳定。经实验测试, 采用锁相环方案, 当初始频率偏差在±10 Hz以内, 陀螺的启动时间为2 s; 采用自激-锁相方案, 只要初始频率偏差在±1 000 Hz以内, 陀螺均可在0.3 s内达到频率误差小于0.01%, 在0.4 s内达到振幅误差小于0.1%。“自激-锁相”方案大幅度缩短了陀螺的启动时间, 而且对陀螺初始频率的设置偏差不敏感, 对环境温度变化的适应性好, 适用于微机电陀螺的批量生产。