基于反应热喷涂技术制备空心陶瓷微珠

本文研究了一种基于反应热喷涂技术制备空心陶瓷微珠的方法与原理。以Al-CuO-Si-C为反应体系,基于传统火焰热喷涂原理和设备,熔射经团聚处理的自反应型复合粉体,使之在飞行过程中发生自蔓延高温合成反应,产生陶瓷雾化熔滴,采用温度可控的介质将其接收、冷却,使之快速凝固、结晶,从而获得中空结构、原位合成的空心陶瓷沉珠。实验结果表明,空心微珠以Cu-AlCu-SiC-莫来石等为主要组成相,为复相组织,表现为内部中空型（包括封闭中空和开口中空）和蜂窝型二种形式;Al-CuO间的系列自蔓延放热反应和高温火焰的辅助作用,形成陶瓷熔滴,C氧化反应产生的CO和CO2气体与有机物的高温汽化,在陶瓷熔滴快速凝固过程中遗留其中是空心陶瓷微珠形成的必要条件。     

SHS反应火焰喷涂团聚颗粒的熔融行为及机理分析

针对自反应火焰喷涂制备TiC—TiB2复相陶瓷涂层过程中反应微粒在飞行燃烧时的熔融行为，进行了水淬熄实验，并以单个飞行燃烧颗粒为研究对象，分析了微粒熔融行为及反应机理。研究发现：团聚颗粒在喷涂飞行过程中经历了反应孕育、自蔓延反应引燃、颗粒芯部热爆、陶瓷熔滴的凝固结晶等四个阶段。在Ti大量熔化之前，其反应受固态扩散机制控制，之后按照溶解一析出机制进行。140～180mm喷涂距离生成状态最好的陶瓷熔滴，是喷涂的最佳距离。     

层状可加工陶瓷Ti3SiC2自蔓延高温合成反应机理的研究

采用燃烧波淬熄法,以Ti粉、Si粉和C粉为原料研究了层状可加工陶瓷Ti3SiC2在自蔓延高温合成(SHS)中的反应机理.淬熄试样中保留未反应区、反应区和已反应区,用扫描电子显微镜观察燃烧反应中显微组织的转变过程,用能谱仪分析各微区的成分变化,并通过差热分析(DSC-TGA)和XRD分析考察了从600℃到1500℃ Ti-C-Si系统的反应合成过程和相形成规律.结果表明:层状可加工陶瓷Ti3SiC2自蔓延高温合成的机理为溶解-析出机制,Ti粉与Si粉的固态扩散导致低熔点Ti-Si溶液形成,Ti、Si、C粉粒逐渐向Ti-Si溶液中溶解,当溶液中的Ti、Si、C浓度饱和时,从中析出TiC、SiC颗粒,最后形成最终产物Ti3SiC2.     

热处理升温速率对钡铁氧体空心微珠形貌与吸波性能的影响

采用将火焰热喷涂技术、自蔓延高温合成技术及快速冷却凝固技术结合在一起的自反应淬熄法,制备了以尖晶石型钡铁氧体为主的空心微珠,然后分别以3,7和15℃·min-13种升温速率将其加热到1100℃、保温4 h后再冷却至室温,通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和矢量网络分析仪等手段,研究了3种升温速率下空心微珠形貌和吸波性能的变化。结果表明:未热处理时,空心微珠主要由Al2O3,Fe2O3,Fe3O4,BaFe2O4组成,表面无明显晶粒出现,最低反射率为-2 dB;3℃·min-1慢速升温条件下,空心微珠物相主要由Fe2O3,BaFe12O19,BaAl12O19和Al2O3组成,表面出现了典型的六角晶型,反射率有3个极值,最低反射率为-16.5 dB,低于-10 dB的吸收带宽为2.2GHz;7℃·min-1中速升温条件下,物相组成为Fe2O3,BaFe12O19,BaAl12O19,Al2O3和Fe3O4,微珠表面以片状晶为主,最低反射率为-6.5dB;15℃·min-1快速升温条件下,由于晶体生长和受扩散控制的固相反应不充分,物相组成中出现了Ba0.83Fe11O17.33和BaFe13.2O20.8中间相,空心微珠表面主要为等轴晶,最低反射率为-3.9 dB。慢速升温时钡铁氧体空心微珠吸波性能优于中速和快速升温条件。     

淬熄法在燃烧合成反应机制研究中的最新进展

燃烧合成技术是一种制备先进陶瓷、金属间化合物、复合材料及梯度功能材料的重要方法,淬熄法在揭示燃烧合成反应机制方面发挥了重要的作用。本文从淬熄原理、实验装置与应用实例三个方面详细介绍了楔形槽铜坩埚淬熄法、钢模具淬熄法、液体淬熄法、"气窒"淬熄法、条状试样淬熄法等燃烧波淬熄法的最新进展,分析了不同淬熄方法的优缺点,并提出了改进措施。在此基础上,展望了燃烧波淬熄法的发展方向及研究重点。     

Ti_3AlC_2自蔓延高温合成中组织分析

用燃烧波淬熄法及借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)研究了Ti3AlC2自蔓延高温合成(SHS)中的显微组织变化,淬熄试样保留了未反应区、预热区、燃烧波前沿、反应区、产物区。试验结果表明,Ti3AlC2自蔓延高温合成机理为溶解-析出-熔化-包晶机制:一方面,Ti和C向Al熔液中溶解,最终导致Al3Ti析出;另一方面,随着C向Ti中扩散,最终导致TiC从Ti-Al-C熔体析出;当温度超过Al3Ti的熔点后,Al3Ti熔化,促使Al3Ti和TiC发生包晶反应生成Ti3AlC2。最终的产物中除了大量的Ti3AlC2外还存在少量Al3Ti和Ti,这与试验使用了较粗的Ti粉有关。     

燃烧合成MgSiN_2粉末反应过程研究

通过绝热燃烧温度计算,提出两种反应体系:Mg粉/Si粉和Mg粉/Si3N4粉,并进行了燃烧反应研究。结果表明,Mg粉/Si粉体系燃烧很难得到纯MgSiN2粉体,Mg粉/Si3N4粉燃烧可得纯MgSiN2粉体,其氧含量(质量分数)为0.377%。采用燃烧波淬熄法研究了Mg粉/Si3N4粉体系燃烧合成MgSiN2的反应过程,并提出了可能的反应过程。     

自蔓延燃烧合成Mg2Ni的淬熄试验

采用在试样顶部添加Al-Ti-C引燃剂的方法,在圆柱形钢模具内成功淬熄了Mg-Ni反应。对不同区域的XRD分析表明:反应直接生成了Mg2Ni而没有中间产物,而且在较低的温度下Mg-Ni发生固—固反应生成Mg2Ni。结合SEM及EDS分析结果,燃烧合成Mg2Ni的结构形成过程可以描述为:(1)预热阶段的固—固反应;(2)燃烧阶段的液相反应;(3)燃烧完成阶段的产物冷却结晶;(4)保温阶段的成分均匀化过程。     

制备复相结构陶瓷坯件的自反应喷射成形工艺研究

以Ti粉、B4C粉和蔗糖(C的前驱体)为原料,采用自反应喷射成形技术在石墨模具内制备了Ti(C,N)-TiB2复相结构陶瓷坯件,研究了自反应喷射成形技术中几个关键工艺参数如气粉质量流率比(G/C值)、喷射距离和喷射团聚粉预热温度对制备该复相陶瓷坯件的影响。研究表明,对喷射沉积坯件孔隙度影响由主到次的参数依次为G/C值、喷射距离和预热温度。正交试验结果得出,利用Ti-B4C-蔗糖体系制备Ti(C,N)-TiB2复相陶瓷坯件的最佳工艺条件是:G/C值为11、喷射距离为220mm,复合粉预热温度为210℃。所制备复相陶瓷坯件组织结构均匀、致密,主要由TiC0.3N0.7、TiB2与TiO2相及少量孔隙组成;其中TiC0.3N0.7和TiB2为主相,TiO2为副产物相;坯件孔隙度为2.9%,维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为17.3GPa、387MPa和6.0MPa.m1/2。     

自蔓延反应制备ZrC粉末的形成机制研究

利用自蔓延高温合成技术,在Al-Zr-C粉末中原位制备了ZrC粉末.通过DTA试验并结合燃烧反应淬熄处理,研究了Al-Zr-C体系原位合成ZrC粉末的反应行为与形成机制.结果表明,在Al-Zr-C粉末中,Al与Zr之间形成ZrAl3金属间化合物的反应更易发生,然后利用该反应放出的大量热量,C与ZrAl3熔体发生反应而生成热力学上更稳定的ZrC相,并还原出α-Al相.混合粉末中的Al不仅作为稀释剂来降低反应温度而抑制ZrC晶粒的长大,更是作为反应物参与了整个合成反应进程.     

尿素对前驱物及氮化铝粉末粒度形貌的影响

以硝酸铝、葡萄糖为原料,用碳热还原法制备氮化铝粉末,研究尿素对前驱物及其氮化反应产物的组成和显微形貌的影响,发现尿素不仅可以影响前驱物的组成和显微形貌,还对氮化反应产物的显微形貌有重要影响。在溶液里添加尿素后,它与硝酸铝发生了低温燃烧合成反应,生成了比表面积高的泡沫状前驱物,该过程中碳由于燃烧损失较大,在没有添加尿素的溶液中,没有燃烧反应发生,碳的损失小,生成的前驱物团聚现象严重,比表面积低,两种前驱物保留了前驱物的形貌特征,对于不添加尿素合成的前驱物,在其氮化反应后所生成的氮化铝粉末板结严重;而添加尿素合成的前驱物的氮化反应产物是由球形颗粒组成的软团聚体。利用XRD,SEM等分析方法对粉末进行了表征。     

低碳多相钢的组织调控与力学性能

采用优化后的临界区再加热-淬火中温等温(T1、T2)热处理工艺,对具有不同前躯体组织的(0.22/0.17)C-(1.91/1.85)Mn-(1.32/0.94)Si两类热轧6 mm钢板分别进行处理,获得了具有铁素体、贝氏体、马氏体以及弥散分布于原奥氏体晶界、相界等处的残余奥氏体所构成的多相组织.利用扫描电镜、X射线衍射以及电子背散射衍射分析技术等对不同热处理阶段钢的微观组织进行了表征.结果证实,采用不同的前躯体组织设计可以很好地调控临界区再加热逆转变奥氏体的组织形貌、比例以及碳含量,进而通过后续处理来实现对钢中多相组织的调控.前躯体为马氏体的0.22C钢,经T1工艺后获得了以针状铁素体为基体的多相组织,其强塑积超过了30 GPa·%;前躯体为铁素体+马氏体的0.17C钢经T2工艺后获得了以块状铁素体为基体的多相组织,其强塑积超过了27 GPa·%.      

铁氧体粉料制备工艺的新进展

综述了铁氧体粉料的新型制备方法的原理和主要工艺过程,包括自蔓延高温合成法、低温燃烧合成法、机械化学合成法、水热法、冷冻干燥法和超临界流体干燥法等。     

Influence of O2 Content in Circulating Flue Gas on Iron Ore Sintering

 Circulating flue gas can reduce the emission of flue gas, and furthermore, it can reuse the waste heat effectively in the sintering process. Compared with conventional sintering, O2 that gets through the sintering bed decreases because of substituting circulating gas for air. The influences of O2 content on sintering process are studied through simulating the flue gas circulation sintering with artificial gas. It shows that, with the reducing of O2 content in circulating gas, the combustion speed of fuel decreases and incomplete combustion degree increases, which makes the flame front fall behind the heat front and reduces the heat utilization efficiency of fuel. The ultimate result is that the temperature of sintering bed decreases and the liquid phase reduces. In addition, the reducing atmosphere is strengthened because of flue gas circulation, which makes the magnetite increase yet calcium ferrite reduce gradually. Because the content of calcium ferrite with good strength reduces, the sinter yield and tumble strength decrease. To ensure the sinter index, the favorable O2 content of circulating flue gas is no less than 15%.     

超细陶瓷粉体表面的乳液聚合改性

将超细ZrO2陶瓷粉体加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(ST)的聚合物乳液中，制备了聚合物包覆的陶瓷粉体。用漫反射红外光谱(FT—IR)表征了聚合物的生成，用核磁共振谱(^1H—NMR)分析了聚合物分子的构型大部分为间同构型。透射电镜照片(TEM)表明分散良好的粉体表面均匀的包覆了一层聚合物。用粒度分析仪测定了聚合改性后粉体的粒径分布。用压汞法测定了离心成形坯体的孔隙率，曲线呈窄的单峰分布，证明了粉体无团聚。经聚合物包覆的陶瓷粉体用于注射成形，制备了均匀的、流动性好的陶瓷注射料。     

Physical and magnetic parameters of magnesium-manganese ferrites

Conclusions A study was made of the effects of ferritization temperature on the properties of magnesium-manganese powders prepared by the coprecipitation technique. The density, coercive force, remanent induction, and coefficient of rectangularity of parts has been plotted against the ferritization temperature of powders.The optimum powder ferritization temperature was found to be 1260°C: sintering at this temperature ensures properties characteristic of 2VT grade ferrite.It is demonstrated that, with the coprecipitation technique, the ferritization and sintering temperatures are 100°C lower than the temperatures used in the ceramic process.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 5(89), pp. 83–87, May, 1970.     

快速制备纳米级金属氧化物的喷雾燃烧法

由高压纯氧借高效雾化燃烧器将金属熔体进行雾化，并立即于燃烧室中直接氧化燃烧，可快速制得纳米级金属氧化物陶瓷粉体。应用该工艺不仅制备出了Bi2O3.SnO2和In2O3陶瓷粉未，同时在将Sn-In合金熔体进行喷雾燃烧时，获得了复合的SnO2／In2O3金属氧化物纳米粉体，粉体的平均粒径为20nm。制备1kg的金属氧化物粉未，仅需45～48s即可完成。     

基于二维数值模拟的煤粉燃烧性能的研究

运用数值模拟的方法,建立燃烧炉内煤粉燃烧过程的二维数学模型,对两种混煤粉和新钢高炉现用喷吹煤粉在燃烧炉内的燃烧特性进行了模拟,分别得到了两种混煤及新钢高炉喷吹煤粉在燃烧炉内燃烧形成的温度场和焦炭分布规律。结果表明：两种混煤的燃烧性能明显好于新钢高炉喷吹煤粉。采用热重法测得3种煤的燃烧率和与CO2的反应性,得出了与模拟结...     

钛酸钡粉体制备方法研究进展

钛酸钡因其具有优越的介电性能而被广泛应用于多层陶瓷电容器、热敏电阻、光电器件等电子元件。本文综述了钛酸钡粉体制备的各种方法 ,认为液相法制备的粉体因具有纯度高、成分均匀、粒径小等特点而成为制备粉体主要方法 ,其中溶胶 -凝胶自燃合成法工艺简单、粉体自净化、易于规模化生产 ,水热合成法所得粉体不团聚、粒度较均匀 ,是两种极具发展前景的制粉方法