优势区相图在Al-TiO2-C-ZrO2燃烧合成体系热力学分析中的应用

以TiO2, Al, C和ZrO2为原料, 燃烧合成制备Al2O3-TiC-ZrO2纳米复相陶瓷是一种方法简单、节时省能的新工艺. 对Al-TiO2-C-ZrO2体系进行了热力学分析,计算出该体系的绝热燃烧温度, 并利用Al-O-N,Ti-O-N,Zr-O-N,C-O-N四个体系的叠加优势区相图, 分析了各相间反应进行的趋势和最终稳定存在的平衡相. 热力学分析表明：绝热燃烧温度为2327 K, 燃烧合成产物包括Al2O3,TiC,ZrO2三相. XRD检测未发现其它杂相, 证实热力学分析结果可信.     

Al-TiO2-C体系热力学分析及Al2O3-TiC复相陶瓷的燃烧合成

对Al-TiO2-C燃烧合成体系进行了热力学计算,并利用Al-O-N、Ti-O-N、C-O-N三个体系的叠加优势区相图分析了该燃烧合成体系的平衡产物相.结果表明,Al-TiO2-C燃烧合成体系的绝热燃烧温度为2398 K,燃烧合成平衡相为Al2O3和TiC.XRD检测结果与热力学分析结果相吻合,说明该燃烧合成反应进行得较为彻底,证实热力学分析结果可信.原位生成的Al2O3和TiC两相分布较均匀,燃烧合成产物疏松多孔,易于通过球磨方式达到破碎、磨细的目的.     

Al2O3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响

本文以CaO、Al和Al2O3为原料,在氧气气氛下,采用燃烧合成法(CS)制备铝酸钙粉体,计算了CaO-Al-Al2O3-O2体系的绝热温度,结合物质自由能函数的相关理论、X衍射法(XRD),研究了Al2O3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响.热力学计算及XRD物相分析结果表明:体系绝热温度随Al2O3含量的增多而降低,但均大于1800 K,说明体系反应可自持;当Al2O3/(Al2O3+ CaO) (mole)分别为0.3,0.47和0.55时,物相组成分别为C3A和C12A7,C12A7和CA,CA和CA2;热力学数据显示C12A7-C3A、C12A7-CA和CA-CA2之间物相可实现转化,但由于燃烧合成反应速度过快及不可控性导致物相之间尚未完成转化,致使燃烧合成铝酸钙的物相生成量与理论量有较大差异.     

铁氧化物/铝体系绝热温度数值计算与分析

基于热力学基本原理,对铁氧化物/铝体系绝热温度进行计算机数值计算与分析。结果表明:不同铁氧化物/铝体系(FeO/Al、Fe2O3/Al及Fe3O4/Al)常温下发生燃烧合成反应的绝热温度均为产物Fe的沸点温度(3 148.2 K),且Fe的气相转变率(摩尔比)各不相同,分别为20.6%FeO/Al,21.3%Fe2O3/Al,2%Fe3O4/Al。通过在体系中添加不同含量的铁合金,可以降低体系的绝热温度及产物的相转变率,对于Fe2O3/Al体系,铁合金添加量为0～1.35 mol及3.75～5.1 mol时,可以控制产物Fe气相及Al2O3液相的转变率。当添加铁合金含量使得体系绝热温度低于1 800 K时,燃烧波不能自维持反应,通过对体系进行预热,可以实现燃烧合成反应燃烧波的自维持,预热温度越高,铁合金可添加量越大。     

自蔓延高温合成NiAl基金刚石工具材料的热力学研究

计算了Ni-Al体系及Ni-Al-金刚石体系自蔓延高温合成NiAl金属间化合物的绝热温度,运用物质自由能函数理论,对主要反应进行了热力学计算,结合相图预测了自蔓延高温合成产物,并用自蔓延高温合成实验结果与预测结果进行对比,分析了自蔓延高温合成NiAl金属间化合物的物相生成过程。结果表明:4Ni-2Al反应的驱动力比Ni-Al体系的大,4Ni-2Al体系绝热温度为1816 K,可实现燃烧波自维持,根据相图预测产物是NiAl和Ni_(3)Al,确定最佳的Ni-Al体系配比为4Ni-2Al。4Ni-2Ali-10%(质量分数)金刚石体系与4Ni-2Al-15%(质量分数)金刚石体系的绝热温度分别为1709 K和1655 K,均可实现燃烧波自维持,自蔓延高温合成产物均为NiAl、Ni_(3)Al及部分Ni。热力学分析结果与XRD、FESEM及EDS能谱分析结果是吻合的。     

化学炉燃烧合成Al4SiC4粉体的绝热燃烧温度计算与实验研究

根据热力学基本原理,采用计算机数值计算,对化学炉燃烧合成的铝碳化硅（Al4SiC4）粉体的绝热燃烧温度进行数值计算。结果表明：常温下Al–Si–C体系的绝热燃烧温度仅为1 300 K;只有当预热温度在930 K以上时,才可以实现自蔓延燃烧。Al–Si–C体系的燃烧合成将分步进行,首先生成中间产物Al4C3和SiC,而后...     

ZrO_2和原位自生TiN复相O′-Sialon的合成机理与表征

通过对TiO2 和ZrO2 在Si3N4 SiO2 Al2 O3体系中的反应过程分析和试验 ,讨论了原位自生TiN/O′ Sialon与ZrO2 /O′ Sialon复相材料的合成机理 ,并利用各种手段分别对所合成的两种材料进行了表征     

3Y-TZP/Al_2O_3复合粉末的相变研究

采用化学共沉淀法制备了 3Y -TZP/Al2 O3纳米级复合粉末 ,研究了Al2 O3含量和煅烧温度对粉末的相结构和ZrO2 晶格常数的影响 .研究表明 :80 0℃ ,1h煅烧的复合粉末只出现t-ZrO2 相 ,不出现Al2 O3的任何晶相 ,当Al2 O3质量分数不大于 10 %时 ,ZrO2 晶格常数随Al2 O3含量增加而减小 ,但当Al2 O3质量分数为 2 0 %时 ,ZrO2 晶格常数反而略有增大 ;当温度升至 12 0 0℃时 ,开始形成α -Al2 O3,Al2 O3对ZrO2 晶格常数的影响减小 ;当温度达到 14 5 0℃时 ,完成了向α-Al2 O3的转变 ,故Al2 O3不再对ZrO2 晶格常数产生影响 .     

ZrO2纤维模板自蔓延高温合成ZrB2/Al2O3复合粉

ZrB2纤维或含ZrB2纤维复合粉的制备对于发展纤维增强超高温结构陶瓷基复合材料具有重要的意义.以ZrO2纤维、B2O3和Al粉为原料,通过自蔓延高温合成法制备了含ZrB2纤维的ZrB2/Al2O3复合粉.通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、X射线能谱,对产物的相组成、微观形貌及化学组成进行了分析表征,用差示扫描量热-热重分析研究了原料混合粉在加热过程中的反应过程.研究了氩气压力对燃烧合成产物的物相组成及ZrB2纤维结构的影响,重点分析了产物中ZrB2的存在状态.结果表明:氩气压力为1.5 MPa下,产物相组成为ZrB2和Al2O3.部分ZrB2以ZrO2纤维为模板形成ZrB2纤维;部分ZrB2以颗粒形式分散在ZrB2/Al2O3复合粉中.生成的ZrB2纤维,表面粗糙,结构较为完整,直径约为10 μm.     

CaF_2在MgO-Al_2O_3体系燃烧过程中行为的研究

本文从燃烧温度（Tc）、反应速度（ΔT／t）、产物相组成几个方面研究了CaF2在MgO-Al2O3-Al体系燃烧过程中的作用。研究结果表明：CaF2具有破坏氧化膜、活化反应的作用。Tc和ΔT／t均随着CaF2的增加而升高，当减小Al粉粒度时，CaF2的作用更为显著。热力学计算证明，在1200℃时，CaF2与Al2O3反应生成低熔点中间相（3CaO·Al2O3），促进了Al2O3膜与周的分离，加快了铝的氧化，提高了反应体系的燃烧温度。     

Microstructures and Corrosion Resistance of Al2O3—C Based Refractories to the Melts Containing Titania

The corrosion resisance of the Al2O3-C based refrac-tories in melts containing titania has been studied by quasi-station immersion and rotary immersionThe corrosion rate is decreased with the addition of graphite carbon and ZrO2 in the refractories.The corrosion mehanism of Al2O3-C refractories is the oxidization of graphite carbon by the oxides of the melts and the formation of deteriorate layer,For the Al2O3-C-ZrO2 refractories,the corrosion behavior is due to the interaction between melts and refrac-tories,The new compounds of FeO.SiO2,SiZrO4,Feo.3CaO,2CaO.SiO2 and CaO.SiO2 are formed in the deteriorate layer.     

自蔓延合成TiN-Al2O3复合粉体

TiN-Al2O3是一种性能优良的复合材料,采用自蔓延的方法来合成TiN-Al2O3复合粉体,主要分析了Al2O3的不同加入量时该复合粉末合成的影响.随着Al2O3含量增加,燃烧合成温度降低,燃烧产物转化率提高,生成的TiN颗粒变粗,并且在材料中的分布不均匀.燃烧波以振荡与螺旋相结合的方式存在.     

N,Al共掺杂TiO_2纳米材料的制备及其可见光降解葛根素

采用固相反应法合成了Al掺杂TiO2(Al-TiO2)及N与Al共掺杂TiO2(N-Al-TiO2)纳米材料,采用XRD、SEM、UV-Vis DRS、XPS、Raman以及N2吸附-脱附等手段对材料进行了物相结构表征。同时考察了可见光辐照下催化剂对葛根素降解性能。N-Al-TiO2纳米材料的微观形貌为短棒形;氮以阴离子(N3-)形式取代氧进入TiO2晶格,形成N—Ti键,Al3+以同晶取代方式占据TiO2晶格中Ti的位置;其表面N、Al、Ti及O的原子百分比组成(%)分别为7.8、3.6、32.7和55.9;并对葛根素显示出很高的可见光降解活性,2 h对葛根素的降解率达92.7%。3种材料对葛根素的吸附容量与其对葛根素的可见光降解能力一致,依次为N-Al-TiO2>纯TiO2>Al-TiO。     

载体及活性组分对甲烷低温燃烧催化性能的影响

以一定浓度的Pd为活性组分,-γA l2O3为载体,用浸渍法制备了甲烷低温燃烧催化剂,运用固定床反应装置着重研究载体对甲烷低温燃烧反应的催化性能的影响。同时采用同一种载体条件下,重点考察不同浓度的单一活性组分Pd或Pt和(Pt-Pd)双活性组分催化剂对甲烷低温燃烧反应的催化性能的影响。结果表明,由不同载体,负载同一浓度活性组份制备出的催化剂活性有较大差异。(Pt-Pd)/A l2O3双组分燃烧催化剂,性能优于单一组分的Pd/A l2O3或Pt/A l2O3催化剂,(Pd-Pt)/A l2O3体系具有较高的甲烷催化燃烧活性,催化燃烧的起燃温度最低。相比当(Pd 0.2%-Pt 0.1%)/A l2O3时催化剂活性最高,CH4转化率50%的温度为345℃,完全转化温度为405℃。通过1 000 h稳定性试验,显示出甲烷完全氧化温度为405℃左右,具有较好的低温活性及热稳定性。     

Structure and properties of a composite material obtained by thermal explosion in a mixture of Ni + Al + Cr<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>

The synthesis of a composite material by thermal explosion in a reaction mixture of Ni + Al + Cr₂O₃ was studied. The thermodynamic parameters of combustion of the systems studied were estimated to predict the composition of the inorganic products (condensed or gaseous) of self-propagating high-temperature synthesis and calculate the adiabatic combustion temperature. It is shown that the synthesis process involves competing reactions in the sample volume which are responsible for the formation of a multiphase product. The influence of the content of Cr₂O₃ in the reaction system on the strength characteristics of the product synthesis was studied. The microstructure of the synthesized samples was examined, and their micro-hardness, toughness and residual porosity were determined. The possibility of obtaining a homogeneous material based on NiAl intermetallic compound containing dissolved chromium and chromium oxide nanoparticles is shown.     

自蔓延高温合成V_3TiNi_(0.56)Al_(0.2)贮氢材料及其电化学性能

钒基固溶体贮氢合金因其贮氢量大而成为近年来研究的热点,但传统的纯金属熔炼成本高,限制了其应用。文中从理论上计算了V2O5-TiO2-Ni-Al体系的绝热温度Tad=2879 K和单位质量反应热q=-2.80 kJ/g,表明能够进行自蔓延高温反应,且自蔓延高温合成法制备出了钒基固溶体型贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2,通过实验研究了V3TiNi0.56Al0.2贮氢合金的组织结构和电化学性能。结果表明,组织结构与真空感应熔炼制备的基本相同,V3TiNi0.56Al0.2合金最大放电容量为350 mA.h/g,活化性能较好,但循环性能和高倍率放电能力差。     

Fe2O3-Al纳米铝热剂与超细RDX复合物的制备与性能

采用溶胶-凝胶方法,制备出了纳米铝热剂nano-Fe2O3-Al,并获得了其与超细RDX的复合含能材料nanoFe2O3-Al/SFRDX。采用BET法、SEM、XRD综合表征了nano-Fe2O3-Al的结构,采用TG/DSC联用技术测试了nano-Fe2O3-Al的热性能,结果表明气凝胶铝热剂的反应温度更低;nano-Fe2O3-Al的静电火花感度测试结果表明纳米铝热剂对静电十分敏感。对nano-Fe2O3-Al/SFRDX在无约束条件和密闭条件下的燃烧行为进行了研究,高速相机照片法发现在无约束条件下,nanoFe2O3-Al燃烧高达300 m/s,且nano-Fe2O3-Al/SFRDX具有在无约束条件下由燃烧转为爆轰的趋势。     

Properties and Application of Slide Nozzle Plate for High Oxygen Steel

Several kinds of slide nozzle plate such as Al2O3-C-ZrO2,MgO,Al2O3,Spingel-C and Al2O3-C SN plate for high oxygen steel used in BaoSteel have been analysed,the appearance and size of the SN plate after using have been measured.The Al2O3-C SN plate has longer service life in casting high oxygen steel,and the wear mechanism of different SN plates is discussed.