硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料制备与性能

以硼酸、氢氧化铝、六钛酸钾晶须(PTW)等为主要原料,采用固相烧结法制备了硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料,研究了预合成硼酸铝晶须(ABW)对材料显微结构、力学性能及隔热性能等方面的影响。结果表明:随着制备温度的提高,ABW与PTW由点接触转变为晶须间通过K_1.5(Al_1.5Ti_6.5)O₁₆相结合,提高了复合隔热材料的致密度和耐压强度;细小的ABW在PTW之间形成了尺寸更小的孔隙,通过减少对流和辐射传热,显著提高了晶须复合隔热材料的隔热性能。控制PTW、预合成ABW、炭黑质量比为9∶1∶3,在1 100 ℃可制得体积密度为1.11 g/cm³、耐压强度为3.5 MPa、导热系数为0.11~0.16 W/(m·K)(200~800 ℃)的硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料。     

镁橄榄石制备六方柱状堇青石及其晶相和性能研究

我国天然镁橄榄石矿物资源丰富,但其成分复杂,导致高效利用率和产品附加值低。为拓展镁橄榄石高效利用技术,以镁橄榄石、工业氧化铝和石英砂为原料,在空气气氛下经800~1 380 ℃保温2~8 h制备得到堇青石材料,并研究了原料组成和烧成制度对合成六方柱状堇青石的影响。结果表明,合成堇青石的最佳烧成制度为1 380 ℃保温8 h,此时堇青石合成纯度最高,晶型发育良好且晶粒为六方柱状。当烧成温度为1 380 ℃,保温时间由2 h延长至8 h后,材料中石英砂对应衍射峰消失,堇青石析出量增多,材料的结晶度得到提高,堇青石晶体点缺陷类型可能由V^"_Mg转变为O^"_i添加过量石英砂的试样经1 380 ℃保温8 h烧成后,堇青石晶粒被更多熔融相覆盖包裹,晶粒间间隔减小,堇青石材料更加致密,但堇青石材料的合成纯度并未得到提高。     

硝酸对AlOOH溶胶流变特性的影响

为控制氧化铝陶瓷膜制备中的涂膜工艺,以异丙醇铝为原料,硝酸为胶溶剂,制备了AlOOH溶胶。通过旋转流变仪、Zeta电位分析仪等表征手段,研究了硝酸用量对AlOOH溶胶流变特性的影响。结果表明,硝酸与异丙醇铝摩尔比R(n(HNO₃):n(Al(C₃H₇O₃)₃))为0.3~0.6时,AlOOH溶胶表现出假塑性流体特征。通过Herschel-Bulkley模型拟合流变测试数据得到的流动指数随着R的增大而减小,稠度系数随之增大;振幅扫描中储能模量(G′)与损耗模量(G″)均随着R增大而上升;频率扫描中G′与G″的交点随着R的增大而逐渐靠近低频。随着R的增大,AlOOH溶胶假塑性增强,稠度增大,弹性与黏性均上升,更易转变为凝胶。当R≥0.7时已经转化为凝胶,不再符合流体规律。Zeta电位的高低影响AlOOH溶胶的分散性,进而影响上述现象。     

合金碳化物M23 C6的磁性及磁致磁性

摘要：利用第一性原理研究了碳化物M23C6（M=Fe,Cr）的晶胞结构、磁矩和态密度,并结合魏氏分子场理论分析了磁场作用下一些碳化物的磁致磁性。结果显示：Fe20Cr3C6碳化物中的Fe3和Fe4原子连接组成稳定的晶格框架,Cr1、Cr2和C原子位于框架中心;Fe20Cr3C6的磁性主要来源于Fe和Cr原子的3d轨道贡献,并且贡献的方向相反,Fe23C6和Fe20Cr3C6中存在sp和pd轨道杂化;Fe20Cr3C6中具有负磁矩的Cr原子,削弱了紧邻Fe原子以及碳化物整体的磁矩;磁场作用下,碳化物的铁磁态相区扩大,磁矩增大。最终发现,碳化物M23C6在中温相变时依旧保持着较强的磁性,且磁场诱导磁性增加,可以预测,强磁场能够改变碳化物M23C6的析出稳定性。上述工作揭示了强磁场和温度耦合作用下复杂碳化物的结构、磁性及其稳定性影响的内在关联机制。     

镁处理对海底管线钢氢致开裂敏感性和氢捕获效率影响

摘要：通过NACE TM 0284 2016标准试验和Davanathan Stachurski双电解池氢渗透试验,评估和分析了不同镁添加量X70级别海底管线试验钢的氢致开裂（HIC）敏感性和氢捕获效率。结果表明,镁处理可以细化钢中夹杂物,形成以Ti2O3为主要成分的复合夹杂物。随着镁添加量的增加,试验钢的晶粒依次细化,虽然钢中夹杂物总数增多,但大尺寸夹杂物数量减少。镁处理是通过改变夹杂物数量、成分和尺寸分布从而改善其抗HIC敏感性的。在本试验范围内,镁添加量为0.003%（质量分数）的试验钢抗HIC性能最佳。     

含Mg夹杂物对低合金高强度钢CGHAZ韧性的影响

摘要：采用Ca、Mg处理工艺研究不同夹杂物粒子对200kJ/cm大线能量焊接低合金高强度钢CGHAZ冲击韧性的影响,对各个试样CGHAZ的显微组织,晶粒尺寸和冲击功进行观察和分析。试验结果表明,在低合金高强度钢CGHAZ中,Mg处理钢的冲击性能明显高于Ca处理钢,主要原因是含Mg夹杂物粒子析出能力比含Ca夹杂物粒子强,在焊接过程中,含Mg夹杂物粒子对CGHAZ组织的钉扎作用更加显著;同时提高针状铁素体的含量,延长裂纹扩展路径,提高断裂时吸收的能量,使样品韧性得到提升。     

桨叶结构对KR脱硫搅拌效果影响的数值模拟

摘要：相较于喷吹法,KR机械搅拌法在铁水脱硫稳定性方面具有显著优势。KR铁水脱硫采用的搅拌桨结构不同,其脱硫效果也不尽相同。基于多重参考系法（MRF）模型,对使用不同搅拌桨的流场进行数值模拟,模拟结果与水模型实验结果较为吻合,最大误差为9.20%。模拟研究了传统四叶桨、螺旋三叶桨,双层四叶桨,双层三叶桨叶对铁水及脱硫剂的搅拌效果。结果表明：使用单层三叶螺旋桨的铁水涡旋高度落差最大。使用双层三叶螺旋桨时的底部区域脱硫剂体积分数为7.89%,与传统桨叶和单层三叶螺旋桨相比,分别增加了175.87%和61.22%。在200t规模的铁水脱硫工业实验表明,与传统四叶桨相比,使用单层三叶桨在深脱硫后铁水中［S］无痕迹率提高10%。     

微观尺度下生物再生剂?沥青的融合扩散特性

运用分子动力学方法构建生物再生剂?沥青模型,通过微观模拟探究再生剂?沥青的融合扩散行为. 首先采用FTIR试验结合SARA模型确定老化前后的12种沥青分子结构,选用动物废弃物生物再生剂的主要成分类固醇和羧酸,建立沥青?再生剂的扩散体系分子动力学模型. 采用密度、相容性指标验证分子动力学模型的可靠性,分析不同温度、老化状态下生物再生剂在基质沥青与老化沥青中的融合扩散行为. 结果表明:生物再生剂在老化沥青中的扩散系数高于在基质沥青中的扩散系数;在相同温度下类固醇的扩散性能优于羧酸;两种生物再生剂的扩散系数随着温度升高而升高,高温条件下体系动能更大,使体系分子更容易摆脱分子力的约束.