MnO2对自蔓延高温合成陶瓷复合钢管陶瓷层结构和性能的影响

采用MnO2作为添加剂自蔓延高温合成法制备了具有Al2O3和FeAl2O4陶瓷层的复合钢管,研究其对陶瓷层和过渡层的结构和性能的影响.结果表明:添加了MnO2后,陶瓷层表面晶粒排布更加致密,陶瓷层的内表面为层叠状的Al2O3细晶和少量的FeAl2O4;过渡层为Al2O3和混入的FeAl2O4外,还含有SiO2和MnO2,过渡层出现了向钢基体中渗透的网状结构.MnO2的加入并未改变复合钢管Al2O3和FeAl2O4陶瓷层的物相.加入4%(质量分数)MnO2的复合管的抗压度强度和陶瓷层的抗剪强度分别达到416 MPa和19.2 MPa,比未添加MnO2的样品分别提高了18.2%和12.3%     

交变磁场诱导自蔓延法制备Mn-Zn铁氧体及其磁性能(英文)

采用交变磁场诱导溶胶凝胶自蔓延法制备Mn0.6Zn0.4Fe2O4型纳米粉体,利用X射线衍射仪、扫描电镜和超导量子干涉仪对不同磁感应强度下制备粉体的物相、形貌和磁性能进行了表征。结果表明:交变磁场可以促进自蔓延反应的燃烧过程,但并不改变燃烧产物的相结构。随磁感应强度增加,Mn0.6Zn0.4Fe2O4粉体的粒径和矫顽力逐渐减小,饱和磁化强度逐渐增加。当磁感应强度为0.25T时,相比未加入交变磁场制备的粉体,Mn0.6Zn0.4Fe2O4粉体的矫顽力下降96%,达到278.6A/m,饱和磁化强度提高了500%,达到49.4A·m/kg。     

碱激发矿渣/粉煤灰胶凝材料力学性能研究

采用矿渣、粉煤灰为原料,液体水玻璃、固体水玻璃、固体NaOH为激发剂,研究Na_2O掺量、模数、粉煤灰掺量、萘系减水剂掺量对矿渣/粉煤灰胶凝材料胶砂强度、凝结时间的影响。结果表明:液体水玻璃最佳Na_2O掺量6%、模数1.00,28d抗压强度63.0MPa、抗折强度12.2MPa;固体水玻璃最佳Na_2O掺量4%、模数0.50,28d抗压强度20.5MPa、抗折强度6.3MPa;随着萘系减水剂掺量的增加,胶凝材料的凝结时间增加,萘系减水剂掺量1.5%的初凝时间362min、终凝时间392min、间隔30min,缓凝效果显著。     

石灰改良软土填料路用性能试件研究

为探讨季节性冻土地区石灰改良土填料填筑路基的性能,研究了石灰改良软土力学特性和冻融条件下含水率、颗粒粒径和养护方式对石灰改良软土抗剪强度的影响规律。研究结果表明:石灰改良土CBR、抗压强度随石灰掺量增加逐渐增大,石灰掺量7%～10%下改良土抗压强度增长较慢,建议改良土最佳石灰掺量为7%;冻融条件下改良土抗剪强度随冻融次数增加呈减小趋势,达到5次后,改良土抗剪强度逐渐减小至稳定值,当含水率由15.7%增加到19.7%,改良土冻融5次、10次后抗剪强度分别降低了24.5%、28.0%;粒径2mm改良土抗冻性好于粒径5mm改良土,粒径2mm、5mm改良土冻融10次后抗剪强度分别平均减小了10.4%、23.4%;标准养护改良土抗冻性好于现场养护改良土,标准养护和现场养护改良土冻融10次后抗剪强度分别平均减小了10.2%、14.5%。     

粉煤灰加气混凝土砌体力学性能与节能效应分析

利用室内试验方法制备了粉煤灰加气混凝土砌块和砌体,分别测试了混凝土砌块的抗拉抗压强度和砌体的抗拉和抗剪强度,分析了砌体抗压和抗剪强度随砂浆厚度的变化规律。在此基础上,建立了粉煤灰加气混凝土砌体节能效应的FLAC 3D数值计算模型。研究表明:(1)粉煤灰加气混凝土砌块的抗拉压强度平均值分别为4.53 MPa和0.75MPa;(2)粉煤灰加气混凝土砌体的整体抗压和抗剪强度随砂浆厚度的增大而分别减小和增大;(3)粉煤灰加气混凝土砌体的平均传热系数小于普通灰砂砖砌体,且随砂浆厚度的增大而减小。     

MgO引入量对反应烧结ZrO2增韧Al2O3复相陶瓷性能的影响

以锆英石粉和α-Al2O3粉为原料,同时引入不同量的MgO(分别占ZrO2含量的0、3.5%、5%、8%、10%和20%)作烧结助剂和t-ZrO2的稳定剂,采用反应烧结法,分别于1500 ℃、1550 ℃、1600 ℃和1650 ℃保温4 h制备了ZrO2增韧Al2O3复相陶瓷.结果表明MgO的引入能促进ZrO2增韧Al2O3复相陶瓷的烧结,并提高了t-ZrO2的含量,但同时对生成物相产生影响,抑制了莫来石的生成;在ZrO2含量为5%(w),MgO引入量为ZrO2含量的8%时,试样经1600 ℃烧成后,性能达到最佳,常温抗折强度和断裂韧性分别达到220 MPa和6.2 MPa·m1/2.     

氧化钇对赛隆结合碳化硅制品性能的影响

采用反应烧结法制备Sialon结合SiC材料,在配料中加入少量Y2O3,研究其对材料显微结构、力学性能、抗氧化性和抗热震性的影响.发现添加Y2O3可明显改善Sialon结合SiC的抗氧化和热震能力,提高材料常温抗折、抗压强度,但对1400℃下高温抗折强度有负面影响.又在1200℃下测其抗折强度,发现强度可达50MPa以上.因而,在中低温条件下,添加Y2O3既可使材料具备优良的力学性能,又可提高其热学性能.     

反应烧结制备Si3N4-BN复合材料

以Si粉和BN粉为原料,Fe2O3为烧结助剂,采用反应烧结法于1450℃氮气气氛下制备了Si3N4-BN复合材料. 利用XRD研究了不同烧结制度和BN含量下复合材料的物相组成,利用SEM对材料断面形貌进行了观察,并测定了不同BN含量材料的显气孔率、体积密度和常温抗折强度,同时探讨了Fe2O3的助烧机理和b-Si3N4的形成机理. 研究结果表明,当氮化温度为1450℃、保温时间为45 h时,Si可完全氮化,材料中主晶相仅为Si3N4和BN. 随着BN含量的增加,相对密度和常温抗折强度下降,b-Si3N4含量增多. 当BN含量为30%时,其相对密度为73.3%,抗折强度可达52.5 MPa,同时b/a相比为3.4.     

碳酸锂与纳米碳酸钙对UHPC早期力学性能的影响

研究了在常温养护条件下,无机早强剂碳酸锂(Li2 CO3)、纳米材料纳米碳酸钙(NC)对超高性能混凝土(UHPC)流动性能和早期力学性能的影响,并采用SEM、XRD对其早期水化产物形貌及水泥水化反应程度进行探讨.结果表明:单掺时,Li2CO3最佳掺量为0.100％(质量分数),与未掺试件相比,1 d抗压强度提升44％,1 d抗折强度提高28％;NC最佳掺量为3％(质量分数),1 d抗压强度提高45％,1 d抗折强度提高24％.0.100％(质量分数)的Li2 CO3与3％(质量分数)的NC复掺时,1 d抗压和抗折强度分别为72.1 MPa和13.9 MPa,与对照组相比分别增加了68％和38％,28 d的抗压和抗折强度分别为132.2 MPa、24.5 MPa,且强度无损失.在常温条件下可制备出高早强UHPC.     

高强薄型陶瓷砖坯料配方研究

以粘土-长石-滑石体系为基础,引入5%～15%的锂辉石和2%～10%的α-Al2O3微粉,研制出满足薄型瓷质砖性能要求的坯体配方.利用XRD和SEM分析,结果显示:α-Al2O3形成高弹性模量的刚玉相使瓷坯的抗折强度提高,而锂辉石的加入有助于在更低的温度下生成莫来石和刚玉相,从而提高坯体强度.引入15%的锂辉石、2%的α-Al2O3在1160 ℃烧成,能使瓷坯的抗折强度提高到97 MPa.     

两种蒸汽管道弯头修换工艺对比研究

蒸汽管道弯头工作时处于高温高压的状态,受到气流直接冲击后,管道内壁极易减薄甚至穿孔。针对某蒸汽管路弯头出现的腐蚀穿孔情况,拟采用离心自蔓延法和进行修换。试验证明,离心自蔓延法制备的陶瓷内衬层内表面存在大量细小的微裂纹,且钢管基体严重氧化,采用粘接内衬Al2O3陶瓷的方法制备的弯头对蒸汽管路无明显影响,且耐冲刷性能优于前者。     

聚丙烯/玻纤缠绕复合管的制备与应用

以聚丙烯管为内衬，表面经处理后，缠绕浸胶玻纤，形成独特的聚丙烯／玻纤缠绕复合管。该复合管材的轴向拉伸强度、轴向压缩强度和界面剪切强度分别大于130MPa、150MPa及8MPa。实际使用表明，该复合管具有良好的耐化学药品性、耐热性，力学强度高，密度小，而且施工简便，使用寿命长，可代替不锈钢等金属管。     

多孔Si_3N_4/BN复相陶瓷的常压烧结制备

以微米级Si3N4和h-BN粉末为原料,Yb2O3-Al2O3-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备了BN体积含量为25%的多孔Si3N4/25%h-BN复相陶瓷。研究了Yb2O3添加量对Si3N4/25%BN复相陶瓷力学性能的影响,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复相陶瓷的物相组成和显微结构。结果表明:随着Yb2O3添加量增加,制备的Si3N4/25%BN复相陶瓷的气孔率逐渐增大,收缩率变小,相对密度减小。Yb2O3添加量为2%(质量分数)时,Si3N4/25%BN复相陶瓷的气孔率为15.1%,相对密度为72.8%;当Yb2O3添加量提高至15%时复相陶瓷的气孔率增加至32.1%,相对密度则降至60.3%。同时随着Yb2O3添加量增加,复相陶瓷的室温抗弯强度先增大后减小,Yb2O3含量为4%时,室温抗弯强度呈现最大值,可达264.3MPa。     

复合钢管中陶瓷内衬层的研究

采用自蔓延铝热剂法可制备陶瓷内衬钢管,研究了添加物SiO     

Joining of Zirconia Ceramic to Stainless Steel and to Itself Using Ag57Cu38Ti5 Filler Metal

The brazing of ZrO₂ ceramic to 1Cr18Ni9Ti stainless steel and to itself was performed using Ag₅₇Cu₃₈Ti₅ filler metal under a vacuum of 7 × 10^-3 Pa. The effects of interlayer copper on the ceramic to stainless steel joint strength, and the brazing temperature (1073 to 1323 K) and holding time (0 to 60 min) on ceramic to ceramic joint strength were investigated. The joint strength was evaluated by shear testing. An interfacial reaction layer between the ceramic and the filler metal was found, and the reaction products were δ-TiO and γ-AgTi₃. The joint strength of ZrO₂ ceramic to stainless steel was improved by using a layer of copper of a suitable thickness. The brazing temperature and holding time had a strong influence on the joint strength of ceramic to ceramic, and the joint strength was mainly controlled by reaction layer thickness and the properties of the reaction products. The maximum shear strength was obtained for brazing at 1123 K for 30 min and an interfacial reaction layer thickness of ∼4.4 μm.     

内衬SHS陶瓷复合油管抗压性能有限元分析与试验研究

内衬SHS陶瓷使油管的抗防腐性能显著提高,但考虑到衬里管的性能与普通油管存在差异,本文选用抗压强度作为衡量管体性能的指标展开研究。采取有限元分析与试验研究相结合的方法对内衬SHS陶瓷复合油管的压溃过程进行分析与研究。掌握了油管压溃过程的破坏规律,得到陶瓷内衬管承载能力明显要高于普通油管,表现出较好的抗压性能。     

CrO3、CuO对SHS陶瓷衬层复合钢管组织和性能的影响

采用SHS铝热-重力分离法制备了陶瓷衬层复合钢管。在SiO2、NaF质量分数均为4％的条件下，研究了CuO、CrO3等添加剂对陶瓷内衬致密度、组织和性能的影响，并对二者的影响进行了比较。结果表明，在铝热剂为Al-Fe2O3 4％SiO2 4％NaF 4％CrO3的条件下，陶瓷衬层复合钢管具有较好的结合强度和耐腐蚀性能。     

Fe/Al2O3梯度涂层的制备与性能

采用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺制备钢基Fe/Al2O3梯度涂层复合材料,并对其性能进行分析。结果表明：Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体的界面结合强度较高,达21.2MPa;涂层与基体以及涂层与涂层之间没有明显的界面,实现了良好结合。涂层的表面硬度要比钢基体高4-5倍;Fe/Al2O3梯度涂层主要由α-Al2O3、AlFeO3、Al2Fe2O3和Al3Fe5O3物相组成。