BaSO_4对C_2S结构及性能的影响

通过XRD ,EDM /EDAM及化学分析等手段测定了Ba2 + 和S6 + 2种离子对C2 S结构的影响 ,得出Ba2 + 、S6 + 在C2 S中的固溶形式和极限固溶量 ,以及固溶引起的结构变化 .并对固溶 2种离子的C2 S水化活性进行了研究 .结果表明 :固溶Ba2 + ,S6 + 离子的C2 S水化活性大大提高 .     

离子固溶对硅酸三钙结构及性能影响的研究进展

Mg^2＋、A1^3＋”、Cu^2＋等离子固溶进入硅酸三钙（3CaO·SiO2，C3S），显著影响了C3S的晶型结构及水化性能。综述了外来离子在C3S中的固溶对C3S多晶态的稳定作用，以及对C3S晶格常数、晶格微应变及水化性能的影响等。从离子的化学结构角度出发，总结分析了离子在C3S中的固溶取代规则。通过提出离子与Ca...     

碱金属掺杂对硫硅酸钙水化性能的影响机理

碱金属离子作为水泥原料中常见的杂质离子，其存在会影响熟料矿物结构与性能。采用分析纯试剂合成碱金属掺杂的硫硅酸钙单矿物，借助等温量热仪、综合热分析、扫描电镜和²⁹Si核磁共振等手段，研究了碱金属离子对硫硅酸钙水化活性及力学性能的影响。结果表明：碱金属离子在硫硅酸钙晶体结构中的固溶，能够降低晶体结晶度，形成晶体缺陷，有效提升硫硅酸钙早期水化活性，促进其早期力学性能快速发展。同时，碱金属的掺杂能够改变水化硅酸钙(C–S–H)凝胶等产物的微观形貌及结构。其中，Li₂O掺杂能够稳定絮状形态的C–S–H凝胶，而Na₂O和K₂O掺杂能够诱导C–S–H凝胶纤维状生长。经碱金属掺杂影响，C–S–H凝胶聚合度有所增加，平均硅链长增长。     

转炉钢渣中物相易磨性及胶凝性的差异

将钢渣粉磨后分级,得到7种不同粒径的试样,用x射线衍射仪分析了它们的矿物成分,研究了粗粒子试样在硅酸钠作用下的胶凝性,并以矿渣为参比样,比较研究了钢渣细粉与矿渣易磨性及胶凝性的差异,用扫描电子显微镜及X射线能谱仪分析了钢渣中硅酸盐矿物硅酸二钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)的固溶组分.结果表明:钢渣中难磨组分为铁铝酸钙[Ca2(Al,Fe)205] 和镁铁相同溶体(MgO·2FeO),且它的水化反应活性很低;钢渣中C3S和C2S具有较好的易磨性,其易磨性比矿渣的略好,但其水化反应活性明显比矿渣的差,钢渣中的C3S和C2S固溶了较多的异离子;钢渣水化活性低是由于它所含的矿物Ca2(Al,Fe)2O5,MgO·2FeO无水硬性,C2S呈γ型,水硬性低,而C3S是在长时间高温下形成的,它具有较稳定的结构,其水化活性亦相对较低.     

Cr3+离子在硅酸三钙中的固溶行为

通过制备纯C3S和掺杂Cr2O3的C3S样品,采用ICP、XRD、IR、SEM等测试方法研究了掺杂Cr3+离子对C3S晶体结构及性能的影响,Cr3+离子在C3S矿物中的最大固溶量.结果表明:原料中掺杂2％ Cr3+离子,使得C3S的晶型发生改变;掺量超过4％时,将造成C3S矿物分解.Cr3+离子的掺杂将提高C3S晶体结构对称性,加速早期水化速率.     

烧成温度对低热水泥性能的影响及其机理研究

检测了不同烧成温度制成的低热水泥的物理性能及水化速率，并采用岩相分析、XRD、EDS﹑化学分析方法研究了不同烧成温度对低热水泥熟料岩相结构﹑矿物组成、矿物晶型及矿物固溶组分的影响。结果表明，低温烧制的熟料中C4A3S的生成及C3A、C4AF含量相对较多是低温烧制的低热水泥早期强度较高的主要原因;而高温烧成的熟料中高温晶型C2S含量高，B矿中固溶SO3、Al2O3、Fe2O3多，B矿的Ca/Si增高，水化活性增大，这是高温烧成的低热水泥后期强度较高的主要原因。     

Al3+掺杂对硅酸三钙结构及水化活性的影响

利用X射线衍射仪、差示扫描量热-热重分析仪、红外光谱及微量热分析等,研究了Al3+掺杂对硅酸三钙C3S结构及活性的影响.结果表明:Al3+在C3S中固溶同时取代Ca和Si,并伴随少量Ca空位的形成保持电荷平衡.当Al2O3掺量高于0.5％(质量百分数,下同)时,Al取代Si比例增加.Al2O3掺量≤0.5％时仅使C3S晶胞参数改变,当掺量达1％时,可稳定T3晶型,符合离子稳定C3S多晶态规律.Al3+在C3S中固溶形成大量非本征缺陷,显著提高C3S早期水化反应活性.     

含锰中间相矿物形成及其固溶分布EI北大核心CSCD

采用第一性原理构建矿物结构模型,结合X射线衍射分析、熟料相分步萃取、环境扫描电镜等测试方法,研究了锰(Mn)离子在熟料中间相的离子固溶和晶格取代机理。结果表明:锰在水泥熟料矿物中的固溶倾向从高到低依次为C_4AF、C_3A、C_3S、C_2S,且优先取代C_4AF中六配位的Fe离子,降低了其Al/Fe比;熟料煅烧过程中,锰离子发生类质同象现象,以+3价形式固溶于C_4AF中,形成C_4AF-C_4AM连续固溶体,造成C_4AF衍射峰向低角度偏移、衍射峰数量减少,延缓了其水化反应活性,并主要以取代八面体配位Al离子的形式存在于钙矾石/单硫型硫铝酸盐中。     

含锰中间相矿物形成及其固溶分布

采用第一性原理构建矿物结构模型,结合X射线衍射分析、熟料相分步萃取、环境扫描电镜等测试方法,研究了锰(Mn)离子在熟料中间相的离子固溶和晶格取代机理。结果表明:锰在水泥熟料矿物中的固溶倾向从高到低依次为C_4AF、C_3A、C_3S、C_2S,且优先取代C_4AF中六配位的Fe离子,降低了其Al/Fe比;熟料煅烧过程中,锰离子发生类质同象现象,以+3价形式固溶于C_4AF中,形成C_4AF-C_4AM连续固溶体,造成C_4AF衍射峰向低角度偏移、衍射峰数量减少,延缓了其水化反应活性,并主要以取代八面体配位Al离子的形式存在于钙矾石/单硫型硫铝酸盐中。     

C_3S早期水化的热力学研究

本文通过热力学分析方法对水泥熟料矿物C_3S的早期水化进行了研究,结果表明,C_3S浆体的液相不具备发生一致溶——沉淀反应生成水化产物的条件。C_3S遇水首先进行的是不一致溶过程,溶解机理与液相pH值有关,水化产物CSH凝胶通过液相中的Ca~(++)、OH~-或H_2O与颗粒表面的“半固相”硅酸离子直接反应而形成。本文还对目前尚未清楚的C_3S液相中各种离子浓度变化的原因进行了探讨,并发现随着C_3S水化过程的进行,液相pH值提高是水化产物CSH凝胶由低碱型向高碱型转变的驱动力。     

杂质离子在Sr(NO3)2晶体中分凝行为的研究

本工作研究了Ba^2 ,Pb^2 ,Ca^2 等9种金属离子在Sr(NO3)2晶体生长过程中的分凝行为，采用蒸发溶剂方法生长晶体，蒸发溶剂的温度固定在45℃，掺杂离子在初始溶液中的浓度的摩尔分数为0.2%-0.02%，使用等离子发射光谱和电子探针测定了杂质离子在溶液和晶体中的分布，研究发现：主体相Sr(NO3)2和杂质硝酸盐结构的类同性，是杂质离子易于进入晶格的关键因素；杂质硝酸盐的溶解度越小，杂质越容易进入晶体；在同一晶体中Ba^2 离子在（100）扇形富集，它与晶体在不同结晶方向的的表面结构有关。     

Incorporation of Er3+ into BaTiO3

The incorporation of Er³⁺ into BaTiO₃ ceramics was investigated on samples containing 0.25, 0.5, 1, 2, 8, and 10 at.% of dopant, after sintering at 1350–1550°C in air. For Er³⁺ concentrations ≤1 at.%, dense and large-grained ceramics with low room-temperature resistivity (10²–10³Ω·cm) were obtained. The observed properties are largely independent of stoichiometry. Simultaneous substitution of Er³⁺ at both cation sites, with higher preference for the Ba site, is proposed. The behavior of heavily doped ceramics depends on stoichiometry. When Ba/Ti < 1, the electrical properties change from slightly semiconducting to insulating as Er concentration increases from 2 to 8 at.%. The ceramics have tetragonal perovskite structure and contain a large amount of Er₂Ti₂O₇ pyrochlore phase. On the other hand, when Ba/Ti > 1, the ceramics are insulating, fine-grained, and single phase. In this case, incorporation of Er³⁺ predominantly occurs at the Ti site, with oxygen vacancy compensation. Incorporation is accompanied by a significant reduction of tetragonality and by expansion of the unit cell. The different results indicate that Er³⁺ solubility at the Ba site does not exceed 1 at.%, whereas solubility at the Ti site is at least 10 at.%. However, the incorporation of Er³⁺ and the resulting properties are also strongly affected by sintering conditions.     

钛酸锶钡微晶玻璃的铈掺杂效应研究

通过X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱研究了(Ba,Sr)TiO₃微晶玻璃的铈掺杂效应。玻璃体系为BaO-SrO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂(Ce摩尔分数为0%、1%、2%、3%)。随着Ce摩尔含量增加,Ce在(Ba,Sr)TiO₃晶格中的占位从Ce⁴⁺取代Ti⁴⁺位的形式逐渐变成了以Ce³⁺进入Ba²⁺/Sr²⁺位的形式,伴随Ce³⁺和Ce⁴⁺离子相对含量的变化。玻璃中添加CeO₂增加了网络结构的连通性。在微晶玻璃中,随着Ce摩尔分数的增加(0%到2%),禁带宽度减小,电子跃迁所需能量降低,价带电子易从价带跃迁至导带,电导率增加;相反地,Ce摩尔分数从2%增加到3%时,禁带宽度增加,电导率下降。拉曼光谱结果证实了铈离子(Ce³⁺和Ce⁴⁺)在(Ba,Sr)TiO₃晶格中的取代,并发现铈掺杂改变了该晶相的四方性。     

Single-phase (Ba,Ca)2ScAlO5 impregnant for dispenser cathodes with enhanced thermionic emission performance

(Ba,Ca)₂ScAlO₅ compounds are synthesized and improved emission performance is achieved by virtue of their single-phase structure and low work function. The substitution of Ca²⁺ for Ba²⁺ effectively lowers the melting points of (Ba,Ca)₂ScAlO₅ from over 1800 °C–1700 °C when the Ca²⁺ substitution reaches 20 at%. During sintering, the co-precipitation precursor first reacts to form (Ba,Ca)₃Al₂O₆ near 912 °C before reacting with BaCO₃ and Sc₂O₃ at the higher temperature of 1186 °C to generate (Ba,Ca)₂ScAlO₅. Emission tests reveal that the maximum full space charge current density is 9.6 A cm^?2 at 1000 °C_B (brightness temperature) for the cathode impregnated with single-phase (Ba,Ca)₂ScAlO₅. Low work function (~1.5 eV) and good emission uniformity make such a cathode promising for applications in high-power microwave devices.     

含氟和硫的硅酸三钙固溶体的结晶化学研究

本文借助XRD、XPS、SEM/EDAX和化学分析等测试方法,对以石膏和莹石为矿化剂的C_3S-CaF_2,C_3S-CaSO_4,C_3S-CaF_2-CaSO_4、Alite-CaF_2、Alite-CaSO_4和Alite-CaF_2-CaSO_4系统的含(?),含(?)与含(?)和(?)的C_3S或Alite进行了结晶化学研究。得到(?)和(?)在C_3S或Alite中的固溶取代形式和极限固溶量,以及由固溶而引起的晶体缺陷和晶型转变规律。同时观察到含(?)和(?)的C_3S的超结构现象和含F的Alite的着色现象。     

Garnet stability in the Al–Ca–Mg–Si–Y–O system with implications for reactions between TBCs,EBCs, and silicate deposits

This work expands the understanding of the garnet solid solution field in the yttria-calcia-magnesia-alumina-silica system. The crystal chemistry was used to define the theoretical extent of the garnet homogeneity range based on site-specific substitution rules and charge neutrality constraints. Compositions lying within this range were equilibrated at 1400°C. The resulting phase assemblages were analyzed to determine the identity and compositions of the equilibrium phases. Quantitative chemical analysis was used to infer that Mg²⁺ preferentially partitions into the intermediate-sized octahedral site compared to the larger dodecahedral site, that Ca²⁺ has a higher solubility in the dodecahedral site than Mg²⁺, and that the presence of Mg²⁺increases the total Si⁴⁺ solubility in the garnet structure. The results were also used to map the extent of the garnet solid solution phase field at 1400°C. The findings are discussed in the context of efforts to understand the interactions between Y-containing thermal and environmental barrier coatings and silicate deposits.     

氧化铁对硫铝酸钙矿物形成的影响

借助化学分析方法、X射线衍射、差示扫描量热法等测试手段研究了Fe2O3对无水硫铝酸钙矿物(C4A3S)形成过程的影响.研究表明:掺杂Fe2O3可促进熟料中游离氧化钙(f-CaO)的吸收,增加液相量,改善C4A3-S矿物生料的易烧性;不掺杂Fe2O3的矿物生料,C4A3-S单矿物在850℃以下几乎不生成,在1 000℃开始大量生成,在1 300℃达到最高值;掺杂1?2O3的试样中C4A3S含量与不掺杂试样在同温度下达到最大值,但绝对含量有一定幅度的下降;掺杂3%及5?2O3的试样中C4A3S含量在1 350℃达到最大值,达到最大值的时间比原来延迟0.5h,并且绝对含量有较大幅度的下降;掺杂Fe2O3的试样在1 200℃至1400℃时,Fe3 和C4A3-S中的Al3 发生置换,使Fe3 固熔到C4A3-S中形成固熔体C4(A0.95F0.05)6O12(SO4).     

少量稀土离子Sm3+掺杂对BaFe12O19显微结构及磁性能的影响

用XRD,VSM,TEM研究了少量Sm3+掺杂对BaFe12O19显微结构及磁性能的影响.结果表明:随着煅烧温度的提高,掺杂Sm3+后减缓了晶粒的生长速度,在不降低比饱和磁化强度的情况下,使矫顽力增加.