采用铝灰和粉煤灰合成Sialon粉

以铝灰、粉煤灰和碳黑为主要原料,采用碳热铝热复合还原氮化工艺制备了Sialon粉体.研究了原料组成(Si/Al比分别为1.5、1和0.27)、碳黑含量(分别为10%、17%、22%和27%)以及合成反应温度(分别为1400, 1450, 1500 ℃)对生成物相的影响.结果表明,合成温度为1450 ℃,可以得到较纯的物相;随着还原剂碳黑含量的增加,使还原氮化反应进行的更为充分;在原料中Si/Al比为1时,加入17%的碳黑可以得到主要物相为Si_3Al_3O_3N_55(β-Sialon,z=3)和SiAl_4O_2N_4(15R)的产物;在原料中Si/Al比为1.5时,即加入80%的粉煤灰,在1450 ℃可以制备较纯的Si_3Al_3O_3N_5粉.     

用菱镁矿和铝矾土碳热还原氮化制备Spinel-Sialon复相耐高温材料及其性能

以菱镁矿和煅烧二级铝矾土为主要原料、焦炭为还原剂,在氮气气氛下,通过碳热还原氮化法(CRN)合成复相Spinel-Sialon粉体,并制备出Spinel-Sialon复相耐高温材料.应用XRD和SEM等技术,研究了原料配比和粉体的预合成温度对复相耐高温材料抗折强度的影响.结果表明,所制备的Spinel-Sialon复相耐高温材料的物相为MgAl_2O_4和Si_3Al_3O_3N_5,其平均抗折强度可达239 MPa;粉料在1500 ℃下预合成比在1600 ℃下预合成更有利于试样烧结致密和提高材料的抗折强度,并且随菱镁矿添加量的增加,试样的显气孔率降低、体积密度增加、平均抗折强度增加.     

低Al2O3矾土碳热还原氮化合成复相Sialon的研究

利用低品位铝矾土经碳热还原氮化合成得到复相Sialon。采用XRD、SEM和EDS等研究了合成温度（分别为1300、1400、1500、1600℃），碳含量（分别为理论量、过量10％、过量50％和过量100％）对合成产物的影响。结果表明：以低品位铝矾土为原料，碳黑为还原剂，碳加入量为理论量，在0．9MPa流动氮气下经1600℃，3h碳热还原氮化反应合成出了α-Sialon和β-Sialon，其中α-Sialon晶体呈六方柱状结构。     

铝热还原氮化法制备TiN-Al2O3复合粉体

本文用Al作还原剂还原氮化TiO2制备了TiN—Al2O3复合粉体。通过对比不同温度下的含氮率和理论含氮率，可以判断反应进行的程度；通过XRD分析研究不同温度下的相变化；通过SEM、EDS分析观察晶粒的形貌和成分。研究结果发现，TiN在1100℃开始生成，1450℃TiN生成反应结束。SEM照片显示细小、不规则的TiN晶粒和多面体Al2O3晶粒相互交叉均匀分布，Al2O3晶粒尺寸10μm左右，TiN晶粒尺寸2μa左右。表明用此方法可以在比较低的温度下合成颗粒细小分散均匀的TiN-Al2O3复合粉体。     

高钛渣碳热还原氮化合成TiN/O′-Sialon导电陶瓷粉体

以高钛渣、硅灰和高铝矾土熟料为原料,采用碳热还原氮化法合成TiN/O′-Sialon导电陶瓷粉体。利用XRD、SEM和EDS检测手段研究合成温度及恒温时间对粉体相组成和显微形貌的影响,并探讨合成机理。结果表明:随合成温度的升高和恒温时间的延长,产物中O′-Sialon的含量逐渐增加,并在1 375~1 400℃、恒温7 h时成为产物主晶相,此时产物中还有较多TiN和少量β′-Sialon生成。继续提高温度和延长反应时间,体系气氛的改变导致O′-Sialon迅速向β′-Sialon转化。合成粉体中O′-Sialon晶粒多呈等轴状,粒度约2μm,TiN晶粒为细小粒状。此外,反应体系中还有大量白色β′-Sialon晶须状沉积物生成。     

烧结温度对莫来石刚玉复相材料微观结构的影响

以铝型材厂阳极氧化废渣和粘土为主要原料研制莫来石刚玉复相材料,探讨不同烧结温度对复相材料的影响,分别采用XRD和SEM表征样品的晶相结构和显微结构.结果表明烧结温度可显著改变样品中晶相的组成和各晶相的相对含量;各样品主要存在莫来石固溶体相和刚玉相两种结晶相,其中莫来石固溶体为主晶相,在不同温度下有两种组成(Al4.544Si1.456O9.728和Al4.59Si1.41O9.70);随烧结温度的升高,莫来石含量逐渐增多,至1650℃,试样中莫来石含量为100%.扫描电镜下莫来石呈针柱状交织,晶体发育良好,预示得到的材料具有良好的宏观力学性能.     

ZrO2溶胶对刚玉-莫来石复相陶瓷性能的影响

研究了ZrO2溶胶对刚玉-莫来石复相陶瓷性能和微观结构的影响.结果表明在已有刚玉-莫来石质材料技术的基础上,采用溶胶-凝胶法引入ZrO2,可使ZrO2在主体材料中形成亚微米包裹薄膜,可控制ZrO2的分布,使ZrO2在主体材料中均匀分布,达到定量均匀掺入的目的,从而可获得微观结构可控、晶粒尺寸大小均匀,使ZrO2的作用得以充分发挥,不仅可提高材料的抗热震性,而且可提高材料的高温强度及蠕变性.另外,对于加入氧化锆溶胶的试样,氧化锆粒子的应力诱导相变增韧和微裂纹增韧是刚玉-莫来石质材料热震稳定性提高的主要原因.     

用粉煤灰和锆英石制备β-Sialon/ZrN/ZrON 复合材料

以粉煤灰、锆英石和活性炭为原料,采用原位碳热还原氮化法成功制备β-Sialon/ZrN/ZrON 复合材料。研究配料组成和保温时间对合成过程的影响,并讨论材料的生成过程。通过XRD和SEM表征材料的相组成和显微组织。结果表明：增加试样中的碳含量以及延长保温时间均能促进β-Sialon、ZrN 和ZrON 的生成。合成β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料的适宜工艺参数为锆英石、粉煤灰和活性炭的质量比49：100：100、合成温度1550°C、保温时间15 h。在1550°C保温15 h合成的β-Sialon 和ZrN(ZrON)的平均粒径分别约为2和1μm。β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料的制备过程包括β-Sialon和ZrO2的生成过程以及 ZrO2向ZrN和ZrON的转化过程。     

铝热还原法制备Magnéli相亚氧化钛及其可见光光催化活性研究

采用铝热还原-盐酸酸洗工艺成功制备了Magnéli相亚氧化钛,通过X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM),UV-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS) 和X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)等手段进行表征表明：在焙烧温度950℃,焙烧时间20min,Al/TiO₂=0.2时,成功制备以Ti₄O₇为主要物相的Magnéli相亚氧化钛材料,其粒径为400~600nm,样品表面形成了大量的氧空位,表现出很强的紫外和可见光吸收性能。在可见光条件下光照130min时,950℃焙烧20min,25min和35min条件下制备并酸洗后的Magnéli相亚氧化钛降解亚甲基蓝的效率分别达到37%,43%和62%。     

合成温度和配料组成对粉煤灰制备β-Sialon基复合材料的影响(英文)

以粉煤灰和炭黑为原料,采用碳热还原氮化法成功制备出β-Sialon基复合材料。研究了加热温度和配料组成对合成过程的影响,分析了材料的生成过程。采用XRD和SEM手段表征了合成材料的相组成和显微结构。结果表明:升高加热温度,增大炭黑与粉煤灰的质量比均可以促进β-Sialon的生成;将炭黑与粉煤灰质量比为0.56的试样加热至1723K并保温6h,可以合成β-Sialon基复合材料;合成材料中β-Sialon多以粒状形式存在,平均粒径为2~3μm;β-Sialon基复合材料的生成过程包括O′-Sialon、X-Sialon和β-Sialon的生成及O′-Sialon和X-Sialon向β-Sialon的转化过程。     

粉煤灰增粘制备泡沫铝的研究

熔体发泡法是在熔融金属中加发泡剂,搅拌均匀后加热使发泡剂分解产生气体,气体膨胀使金属液体发泡,冷却后即得泡沫固体。在研究中,采用添加氧化物颗粒即粉煤灰来增加熔体粘度。在XRD下观察,粉煤灰中还有大量石英和莫来石,是一种很好的硬质陶瓷颗粒。为了提高粉煤灰与铝的润湿性,采用铝硅合金并加入少量的钙来降低铝液表面张力,使粉煤灰加入更加容易。进行压缩检测发现,孔径接近的泡沫铝的能量吸收效果与密度成正比。     

铝灰处理工艺研究

铝熔炼过程中产生的铝灰含铝量大约在45%-50%,有很高的利用价值。通过实验证明了通过铝灰热处理、球磨、中频炉熔炼等工艺,可回收铝灰中大部分金属铝,并将低含铝量的铝灰做成电解铝用阳极钢爪保护环,使铝灰循环利用,充分开发了铝灰的价值,减少了铝灰对环境的污染,并收到了较好的经济效益。     

铝基飞灰复合材料的断裂力学行为

对铝基飞灰复合材料的力学性能进行了研究，并对其拉伸断口形貌进行了扫描电镜观察。研究结果表明，复合材料的抗拉强度高于基体铝合金，随着飞灰含量的增加，复合材料的抗拉强度有所增加，弹性模量变化不大，韧性降低，断裂形态由韧性断口向脆性断口转化。     

粉煤灰制备高温合相变蓄热材料的可行性研究

对利用粉煤灰制备高温复合相变材料的可行性进行研究.结果表明,用粉煤灰作为基体材料,能制备出复合相变蓄热材料.通过金相分析、差示扫描量热仪和X射线衍射分析,这种材料不仅具有良好的烧结成型性,还具有良好的蓄热性能,且能降低复合相变蓄热材料的成本.在此基础上对粉煤灰和相变材料的最优配比及性能进行研究,并对粉煤灰的综合利用和复合相变蓄热材料的发展提出多种途径.     

粉末冶金法制备粉煤灰/铝基复合材料的研究

采用粉末冶金法制备粉煤灰增强铝基复合材料。粉煤灰颗粒大多为球形，密度为2．75g／cm^3，颗粒直径主要集中在5～60μm，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3，三者质量分数总和超过85％。SEM分析表明铝基粉煤灰复合材料中存在着颗粒团聚，并有少量气孔产生。随粉煤灰颗粒含量的增加，复合材料的显微硬度相应减小。     

粉煤灰泡沫陶瓷铝基复合材料耐磨性能的研究

从摩擦时的转速、磨损时间、摩擦副的表面粗糙度和载荷等方面研究这些因素对复合材料耐磨性的影响,研究了粉煤灰泡沫陶瓷复合材料及基体材料的抗磨损性能。结果表明,粉煤灰泡沫陶瓷复合材料具有较高的耐磨性,其耐磨性明显高于基体,该复合材料抵抗磨损的性能比基体材料增加了3～4倍。     

铝热还原法合成AlON粉体及其热力学分析

以微米级的Al粉和纳米级Al_2O_3粉为原料, 在N_2气氛下,通过铝热还原法,进行了AlON粉体的合成.实验表明,在1873～1923 K之间,AlON相开始形成,到2023 K时得到纯相AlON粉体.通过拟抛物线规则计算得到AlON的摩尔生成吉布斯能, 进而算得AlON相形成的转变温度为1887 K.热力学分析表明,铝热还原法合成AlON过程中,各物相易受气氛、温度的影响而表现出不同的热力学行为,进而影响合成的纯相AlON的固溶组分.实验结果与理论计算分析相符合.     

铸造废砂和粉煤灰制备CBC复合材料的研究

CBC复合材料是以工业废渣为主要原料,在接近常温条件下制备而成的具有陶瓷和混凝土性能的新型无机非金属材料.以铸造废砂为增强材料、粉煤灰制成的CBC胶凝材料为基体,采用湿热强化工艺,探讨了制备CBC复合材料的原料配比、成型压力、用水量、养护方式等工艺参数对材料性能的影响.研究结果显示:CBC复合材料具有优异的物理、力学性能,可代替天然石材和高性能混凝土用于建设工程.     

粉煤灰混凝土的抗碳化性能

通过对抗压强度、孔隙率和碳化值的测定,研究了混凝土的抗碳化性能随粉煤灰掺量的变化情况.结果表明,粉煤灰的掺加可以提高混凝土密实度、改善孔结构,混凝土抗压强度和抗碳化性能随着粉煤灰掺量的上升而下降,且抗压强度与碳化值之间存在一定的相关性.