Li2O-MgO-Al2O3-SiO2系高温低膨胀釉的制备及性能研究

以焦炉炉门堇青石衬砖的使用情况为依据,得出适合堇青石衬砖高温低膨胀釉的体系为Li2O-MgO-Al2O3-SiO2系.釉料在合理的化学组成范围内生成堇青石与β-锂辉石固溶体晶体.试验成功的研制出适用于堇青石衬砖的高温低膨胀釉,釉料在1350℃与堇青石砖共同烧成,釉层能均匀光滑的铺展在堇青石衬砖表面,它能在1200℃下使用而不融化,它的热膨胀系数为2.85×10-6,在20 ℃～1000 ℃并且还有待于进一步降低.釉与堇青石衬砖热膨胀相匹配,因此釉层经五次热震(1100 ℃,水冷)后的没有裂纹出现.XRD物相分析得出釉有堇青石与β-锂辉石固溶体晶体相生成.釉能填充堇青石衬砖表面的气孔并以自身的高致密性防止了有害物质向砖内部渗透,起保护层作用.     

利用滑石菱镁岩低温合成堇青石机理的研究

以滑石菱镁岩、煤矸石和滑石为原料,在较低温度(1350℃,1 h)下合成了单一相堇青石,利用DSC-TG、XRD和SEM等测试手段,研究了合成堇青石的机理.结果表明,该系统组分在1250℃之前生成莫来石、顽火辉石、镁铝尖晶石、方石英和方镁石等,在1250～1300℃生成堇青石.其中镁铝尖晶石和方石英反应合成堇青石的活化能较高、速度较慢,是影响整个合成反应温度和速度的主要因素;滑石菱镁岩中所含菱镁矿在701℃分解并转化为化学反应活性较高的方镁石,是该系统合成堇青石温度较低的主要原因;延长高温保温时间,能提高堇青石的结晶度,但由于熔剂性杂质氧化物的作用使结构中玻璃相增加,热膨胀系数呈增大趋势.     

高能球磨对堇青石基陶瓷的相组成和相变机理的影响

采用X射线衍射(XRD))和扫描电镜(SEM)研究了由氧化物粉末制备堇青石陶瓷时，高能球磨及其后续热处理对堇青石陶瓷相组成和相变过程的影响，分析了高能球磨的作用机理；探明了经高能球磨的样品在低温烧成(900℃)时，首先出现了新的中间相镁铝尖晶石(MgAl2O4)，1100℃中间相消失。与未球磨的样品比较表明：高能球磨不仅能够降低堇青石的相转变温度，而且可以大幅加快中间相和原料相向α-堇青石转变的速度，同时发现提高烧成温度有利于中间相向堇青石的转变。研究了粉末状态对堇青石陶瓷相组成的影响，结果表明：加压成型易于使Si^4 、Mg^2 和Al^3 离子扩散，促进早期的固相烧结和后期的液相烧结，并影响各相的相对含量，有利于主晶相α-堇青石的合成，但对相的组成没有太大影响。     

Fe2O3-TiO2掺杂对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化行为的影响

采用差热分析、X-ray衍射分析、扫描电镜等测试手段，研究了Fe2O3-TiO2掺杂对MgO—Al2O3-SiO2系玻璃晶化行为的影响。结果表明：Fe2O3-TiO2的加入降低了原始玻璃的晶形转变温度，促进了玻璃的晶化；通过适当的热处理，可以得到以Fe^2＋固溶堇青石相与α-堇青石相为主晶相的显微结构。     

MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃介电特性

以2MgO-2Al2O3-5SiO2微晶玻璃为基础成分,引入TiO2和ZnO,探讨了TiO2,ZnO及不同的热处理条件对微晶玻璃相组成、介电性能的影响.结果表明Ti4+以单体TiO2形式存在,并未取代Si4+位置,形成固溶体,随TiO2含量的增加,致密化温度升高,谐振频率温度系数τf从负变正,介电常数εr增大,Qf值减小;ZnO在堇青石微晶玻璃中,Zn2+取代Mg2+位置,形成Mg1 91Zn0 09(Al4Si5 04O18)固溶体,降低体系的自由能,促进烧结;随烧结温度升高及保温时间的延长,相组成由MgAl2Si3O10,MgAl2Si4O12转化Mg1 91Zn0.09(Al4Si5 04O18)固溶体,εr减小,Qf增大.TiO2添加量为5ω/%的MgO-Al2O3-SiO2-ZnO-H3BO3玻璃,在900℃烧结2 h,可获得较佳的介电性能εr=5.53,Qf=14 000 GHz,τf=-7×10-6/℃,是一种理想的多层片式微波器件及模块用材料.     

AC-HVAF制备Cr_3C_2-25CoNiCrAlY和Cr_3C_2-25NiCr涂层的高温氧化及摩擦磨损行为

为提高热作模具的高温氧化和高温耐磨性能,采用活性燃烧高速燃气喷涂(AC-HVAF)技术于H13钢基体上分别制备了Cr_3C_2-25CoNiCrAlY和Cr_3C_2-25Ni Cr涂层,并对比研究两种涂层的高温氧化和摩擦磨损行为,利用SEM、EDS和XRD分析其组织形貌与结构。结果表明:在800℃循环氧化100 h后,Cr_3C_2-25CoNiCrAlY涂层比Cr_3C_2-25Ni Cr涂层表面生成的氧化保护膜更致密,并生成大量高温稳定性好的尖晶石相,前者的氧化增重(0.80 mg/cm2)略小于后者(0.87 mg/cm2),说明Cr_3C_2-25CoNiCrAlY涂层的抗高温氧化能力略优;在700℃下,Cr_3C_2-25CoNiCrAlY涂层也具有更低的摩擦因数和磨损率,这归因于γ-matrix相(Co-Ni-Cr固溶体)具有很好的高温强度和热疲劳性能,对碳化物硬质相起到更强的联结支撑作用,提高了涂层的抗剥落能力。     

Ca2KNa（PO4）2结构的大角度XRD测定

通过大角度的粉末X射线衍射测定了正磷酸钠钾钙[(Ca2KNa(PO4)2)]晶体陶瓷的晶格参数，分析化学纯度的碳酸钙，磷酸二氢钾、磷酸二氢钠按照2：1：1的摩尔比混合后于1300摄氏度高温反应4h，得到了组合符合Ca2KNa(PO4)2的正磷酸钠钾钙陶瓷，在10度－130度的2θ扫描角范围内，在室温下进行粉末X射线衍射。测定结果显示，高温合成的Ca2KN2(PO4)2晶体相是α－CaKPO4和α－CaNaPO4晶体的高温固溶体，呈六方晶体结构，晶格参数为：α0＝0．54396nm,C0=0.72976nm，晶胞体积V＝0．187nm^3.     

铁基高温合金GH2132离子渗氮层组织

对铁基高温合金GH2132进行450 ℃低温等离子体渗氮。利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术分析研究渗氮层组织结构特点。结果表明：渗氮层由高硬度且耐蚀性更好的奥氏体基过饱和氮固溶体,即膨胀奥氏体N相组成。N相的点阵参数由表及里沿渗层深度逐渐降低,且点阵膨胀相对于基体奥氏体呈各向异性。渗层厚度约23 m,呈双渗层结构,即形成了内扩散层。     

低熔化温度可切削玻璃陶瓷的成分研究

低熔点氧化物Li2O和ZnO使SiO2-Al2O3-MgO—K2O-B2O3-Li2O-ZnO-F系的熔化温度和析晶温度大大降低。ZnO还有扩大玻璃形成区的作用，使较高Li2O含量的玻璃可以获得透明。通过优选SiO2，Al2O3和MgO的成分，得到的玻璃陶瓷中除有足够数量的互相搭接良好的云母晶体外，还可以获得堇青石的晶体，它们分布在的云母晶体之间，使玻璃相减少。从而减小了晶体间的平均自由程，提高了可切削玻璃陶瓷的强度。     

铁基高温合金GH2132的离子渗氮层组织

对铁基高温合金GH2132进行450℃低温等离子体渗氮。利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术分析研究渗氮层组织结构特点。结果表明:渗氮层由高硬度且耐蚀性更好的奥氏体基过饱和氮固溶体,即膨胀奥氏体γ_N相组成。γ_N相的点阵参数由表及里沿渗层深度逐渐降低,且点阵膨胀相对于基体奥氏体呈各向异性。渗层厚度约23μm,呈双渗层结构,即形成了内扩散层。     

Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2气氛下的腐蚀

研究了600℃时Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2 3种气氛中的腐蚀行为，Fe-15Ce合金腐蚀后发生了Ce的内氧化或形成了复杂的腐蚀产物膜，而未出现Ce的选择性氧化或硫化，这主要是合金中存在着两相及Ce在Fe中极低的溶解度的结果。Fe-15Ce合金在本实验条件下的氧化-硫化腐蚀速度低于相同温度、压力下的纯硫化。     

用氢-氧取代氧-乙炔作焊接切割的必要性及可行性

阐述了用氢代乙炔的必要性．通过时HGQU2000／315火焰电孤焊割机的考察和试用证实了用氢代乙炔的可行性，比较了两种气体的性质并提出了使用特性差异和注意事项．提出了进一步探索的问题。     

IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极制备及性能

通过热分解法制备了含IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极,采用SEM、EDX、XRD、CV等检测方法对中间层进行表征,同时采用强化加速寿命试验对电极电化学稳定性进行表征。结果表明:450℃时前躯体完全氧化并形成固溶体,制备的中间层晶粒细小,表面结构致密,电化学孔隙率小。添加中间层使Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极强化寿命由未加中间层的7.5h提高到995.8h,远高于国家标准20h。     

氢分子在贮氢材料Li2MgN2H2表面的吸附与解离

采用第一性原理计算方法研究了Li-Mg-N-H体系贮氢材料的放氢产物Li2MgN2H2的吸氢反应过程中的过渡态、表面电子态密度和表面能。结果表明:氢分子在Li2MgN2H2低指数表面中最低能量(100)表面的Mg-Mg-Li穴位吸附位置能够形成最稳定的吸附结构并发生解离,氢分子吸附能为-0.1898eV,解离能约为0.84eV(81kJ/mol),表明该反应所需的反应活化能仍较高,吸氢反应速度缓慢。     

Thermodynamics and phase diagrams in the binary systems Na2O-SiO2, Na2O-GeO2, Na2O-B2O3, Li2O-B2O3, CaO-B2O3, SrO-B2O3, and BaO-B2O3

We applied our model to the enthalpy of mixing data of the binary systems Na₂O-SiO₂, Na₂O-GeO₂, Na₂O-B₂O₃, Li₂O-B₂O₃, CaO-B₂O₃, SrO-B₂O₃, and BaO-B₂O₃. The most stable composition in the liquid, that is where the enthalpy of mixing is most negative, is with a metal-oxygen ratio of 4 to 3, for monovalent metals (Na and Li) and 3 to 4 for divalent metals (Ba and Ca) in liquid silicates or borates. The same applies to the CaO-SiO₂, CaO-Al₂O₃, PbO-B₂O₃, PbO-SiO₂, ZnO-B₂O₃, and ZnO-SiO₂ systems. The oxygen to metal ratio, its constant value in various types of systems, reflects and describes the structure of the liquid. Using the analyzed enthalpies of mixing data and the available phase diagrams, we calculated the enthalpies of formation of the various binary compounds. The results are in excellent agreement with data in the literature that were obtained from direct solid-solid calorimetry.     

ACTIVITY OF La_2O_3 IN LIQUID La_2O_3-CaF_2 AND La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2 SLAGS

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原入液态Sn,以测定1500℃下La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度.对La_2O_3-CaF_2系,并用Gibbs-Duhem积分法求得CaF_2的活度. 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论.     

Mechanoluminescence in BaSi2O2N2:Eu

Mechanoluminescence (ML), a general term for the phenomenon in which light emission occurs during any mechanical action on a solid, can be divided roughly into two classes: destructive ML and non-destructive ML. For practical use in high-end applications (e.g. pressure sensors), materials with non-destructive ML properties are preferred. This paper reports on the strong non-destructive ML in BaSi₂O₂N₂:Eu. When irradiated in advance with ultraviolet or blue light, this phosphor shows intense blue-green light emission upon mechanical stimulation such as friction or pressure. The ML has an emission band peaking at 498 nm, which is ～4 nm red-shifted compared to the steady-state photoluminescence. The origin of the ML is discussed and related to the persistent luminescence of BaSi₂O₂N₂:Eu. The same traps are responsible for both phenomena. Based on the occurrence of ML in this phosphor, we were able to show that the predominant crystallographic structure of BaSi₂O₂N₂:Eu belongs to space group Cmc2₁.     

PHASE DIAGRAM OF TERNARY SYSTEM PrCl_2-CaCl_2-MgCl_2

Three surfaces corresponding to the primary crystallization of PrCl_3,CaCl_2 andMgCl_2 respectively,3 univariant curves related to the secondary crystallization and a ternaryeutectic(44.8 wt-% PrCl_3,31.8 wt-% CaCl_2,546℃)were found in systemPrCl_3-CaCl_2-MgCl_2 by means of DTA.A reaction occurs in this system:L=PrCl_3+CaCl_2+MgCl_2.     

Thermodynamic evaluation of phase equilibria in the CaCl2-MgCl2-CaF2-MgF2 system

The phase diagram of the CaCl₂-CaF₂-MgCl₂-MgF₂ reciprocal ternary system was calculated thermodynamically from available data on the common-ion binary subsystems and from available data on the CaCl₂-MgF₂ join. This join is very nearly quasibinary and divides the system into two quasiternary systems: the CaCl₂-MgF₂-CaF₂ system with a ternary eutectic calculated at 724 +-5 °C and the CaC₂-MgF₂-MgCl₂ system with a ternary eutectic calculated at 561 +-5 °C.     

Y2O3含量对SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O系统微晶玻璃的析晶及性能的影响

以SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O为玻璃组成,P2O5和ZrO2为复合成核剂,Sb2O3为澄清剂,Y2O3为添加物,通过传统熔体冷却方法制得了该系统基础玻璃.利用DSC、XRD、SEM及性能测试等手段,研究了Y2O3含量的变化对玻璃析晶行为、析出晶相种类、晶粒尺寸、晶粒分布以及微晶玻璃的力学性能的影响.研究结果表明:随着Y2O3含量的增加,玻璃的析晶峰值温度升高,且析晶峰也逐渐变宽、变钝;Y2O3的加入并不影响微晶玻璃中主晶相的组成,但对其微观结构有明显影响;当Y2O3含量低于2.0%(摩尔分数)时,微晶玻璃的抗弯强度随Y2O3含量增加而增加;当Y2O3含量为2.0%时,获得微晶玻璃的抗弯强度值最高,达到217 MPa;当2.0%≤x(Y2O3)≤2.5%时,抗弯强度反而降低;当Y2O3含量为2.5%时,获得的微晶玻璃具有良好的半透明性,并具有较好的力学性能(抗弯强度为198 MPa);与一步法热处理相比,采用两步晶化热处理有利于提高微晶玻璃的力学性能.