硅粉粒度和含量对烧成Al2O3-ZrO2-C材料强度与结构的影响

选用4种不同粒度的硅粉,借助于压汞仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪等测试手段,研究了硅粉粒度(粒度按A(d50=336.9μm)、B(d50=123.5μm)、C(d50=19.5μm)、D(d50=2.21μm)依次变小)和含量(分别为1%、3%、5%、7%)对埋炭烧成铝锆碳材料的耐压强度、孔径分布和显微结构的影响。结果表明:1)硅粉粒度和含量影响着材料的耐压强度,随着硅粉含量的增加,材料的耐压强度增大;硅粉粒度减小有利于提高强度,但硅粉粒度太细,强度反而大大降低;2)硅粉粒度和含量控制着材料的物相组成和显微结构,随着硅粉粒度减小,碳化硅晶须生成量增加,其长径比降低,逐渐形成良好网络结构,孔径分布范围也由宽变窄,气孔直径大大降低,但硅粉太细,晶须分布反而稀疏,小气孔的比孔容积也呈增加趋势;加入合适粒度和含量的硅粉还有利于氮化物在材料内部的形成。     

六铝酸钙材料的合成及其显微结构研究

分别采用轻质碳酸钙和活性氧化铝 ,或纯铝酸钙水泥和活性氧化铝为初始原料 ,反应烧结合成了六铝酸钙 (CA6)材料 ,研究了原料和成型压力对合成材料的烧结性能和显微结构的影响 ,同时借助于XRD、TG -DSC、SEM和EDAX等测试手段对其反应过程、物相变化和显微结构进行了分析和观察。研究结果表明 :(1) 130 0℃时 ,合成材料的主晶相为刚玉相和CA2 ,并开始有CA6形成 ;温度升至14 0 0℃ ,CA6大量生成 ;15 0 0℃时反应完成 ,产物全部为CA6相。 130 0～ 15 0 0℃时 ,上述反应表现为体积膨胀过程 ,试样的体积密度和径向线收缩率随温度的变化不大 ;而高于 15 0 0℃时 ,试样明显趋向烧结 ,体积密度升高 ,线收缩率加大。采用纯铝酸钙水泥和活性氧化铝合成的试样的体积密度均高于采用轻质CaCO3 和活性氧化铝的 ,尤其在烧成温度高于 15 0 0℃时。坯体的成型压力对这两种合成试样的烧结性能均没有显著影响。 (2 )合成六铝酸钙材料的晶粒形貌与合成工艺有关 ,制备片状晶粒的六铝酸钙材料需满足两个条件 :一是晶核有足够的发育空间 ,二是从晶核生长形成片状结构需足够的物质扩散。采用纯铝酸钙水泥和活性氧化铝为原料的试样 ,其CA6晶核很容易发育成片状晶形 ,且随着坯体成型压力的增加 ,片状CA6有向等轴状发展的趋势 ;采用     

碳包纳米氧化锆粉体的制备及其晶型转变

采用溶剂共混法将氢氧化锆沉淀与液态酚醛树脂混合,制备成树脂-氢氧化锆复合体系,在埋碳气氛经500～1 000℃热处理、研磨,得到碳-氧化锆纳米复合粉体.用热重-差示扫描量热仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜及高分辨透射电子显微镜对样品进行了表征.结果表明;在复合粉体中,一部分碳进入氧化锆晶格中使高温四方相氧化锆在室温稳定存在;另一部分游离于氧化锆周围的碳起空间位阻作用,有效地抑制了复合粉中氧化锆颗粒在烧结过程中的晶粒长大;在空气中700℃氧化除去复合粉中的碳后,氧化锆的粒径仅为20～50nm,但由氢氧化锆分解形成的氧化锆容易成团聚状态,一次粒径可达50～100 nm.     

不定形耐火材料中减水剂的研究及应用

针对不定形耐火材料中减水剂的重要作用,概述了减水剂的分类,减水剂与不定形耐火材料的作用机理,减水剂在不定形耐火材料中的研究及应用现状,并对其在浇注料中的发展前景进行了展望。     

保护渣组分对部分稳定氧化锆原料高温稳定性的影响

选择CaO稳定氧化锆、CaO—Y2O3复合稳定氧化锆、Y2O3稳定氧化锆和MgO稳定氧化锆原料为研究对象,借助x射线衍射仪和扫描电子显微镜分析Al2O3、SiO2、Fe3O4、MnO2及3种不同组分的结晶器保护渣对这些原料高温稳定性的影响。结果表明,部分稳定氧化锆原料的高温稳定性主要取决于其稳定剂与渣组分的反应程度;高碱度渣有利于保持部分稳定氧化锆原料的稳定性。     

MgO-Al-C质材料的水化机理及抗水化性能

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、Fourier变换红外光谱仪等研究了MgO-Al-C质材料水化前后的物相组成、微观结构及O-H键强弱的变化,探讨了MgO-Al-C质材料的水化机理.在此基础上,以板状刚玉取代部分电熔镁砂颗粒,以改善MgO-Al-C质材料的抗水化性能.结果表明:MgO-Al-C质材料除因加热过程中Al粉...     

铝粉、硅粉加入比例对Al_2O_3-ZrO_2-C材料力学性能的影响

在A l2O3-ZrO2-C材料中加入总质量分数为5%的铝粉和硅粉,改变试样中铝粉和硅粉的质量比(分别为0:1、1:4、2:3和4:1),经配料、混练、成型、烘干后,在埋炭(煤焦炭)气氛中分别于800、1 000、1 300和1 400℃保温3 h煅烧,然后对烧后试样进行三点弯曲试验,并测定烧后试样的平均孔径,分析烧后试样的显微结构。结果表明:铝粉、硅粉的加入比例显著影响A l2O3-ZrO2-C材料的力学性能:经800和1 000℃煅烧后,试样的抗折强度、弹性模量和韧性均随铝粉加入量的增加而增大,而经1 300和1 400℃煅烧后,试样的抗折强度、弹性模量和韧性均随铝粉加入量的增加而减小;试样的平均孔径呈现出与力学性能相反的变化规律。上述这些变化规律是铝液的促烧结作用与高温下生成SiC、A lN晶须的强韧化作用和填隙作用以及生成A lN过多导致的结构疏松作用共同作用的结果。     

ZrO2-C质耐火材料中碳对氧化锆的稳定作用

分别以粒度均<0.045 mm的氧化钙部分稳定氧化锆、氧化镁部分稳定氧化锆和氧化钇部分稳定氧化锆为原料,酚醛树脂作为结合剂和碳源,按部分稳定氧化锆与酚醛树脂质量比为9 1配料,研究了在埋焦炭条件下于1 600℃渗碳处理后3种部分稳定氧化锆的相组成变化,以及保护渣对渗碳处理后氧化锆稳定性的影响。结果表明:1)高温下树脂碳对氧化锆存在渗碳过程,并对氧化锆有稳定作用,促进了部分稳定氧化锆中单斜相向四方相的转化;但也发现渗碳过程对部分稳定氧化锆中的氧化钙和氧化镁稳定剂存在还原作用并引起其挥发。2)由于渗碳处理过程中部分氧化钙和氧化镁稳定剂被还原挥发,高温下空气气氛中部分稳定氧化锆随着氧化锆晶格中碳的氧化而迅速失稳;而在埋炭条件下部分稳定氧化锆晶格中碳的存在减缓了部分稳定氧化锆的失稳过程。     

塔深1井超深井段弯螺杆钻具MWD定向纠斜技术

塔深1井五开从6800 m钻进到完钻井深8408 m,所钻油藏岩性以白云岩为主,岩性复杂,给井斜控制带来了极大困难,曾多次采用各种常规的防斜打直技术,都没有取得成功。后使用弯螺杆动力钻具MWD随钻测斜纠斜技术,通过控制钻压、螺杆弯度、工具面,定向与复合钻进来对井斜进行控制,用正确方法精心调整反扭角、选用抗高温高压MWD和动力钻具、下钻分段循环降温等措施克服了超深井段给工具使用带来的问题,有效地控制住了井斜,优质高效地完成了钻井任务。应用结果表明,MWD加弯螺杆动力钻具纠斜是一种高效、安全、简单实用的纠斜方法,不仅在井斜控制困难时有使用价值,在常规钻井中推广使用也能有效提高效率和控制井斜。     

塔深1井钻井技术

为探索阿克库勒凸起东缘寒武系建隆性质、储层发育特征及其含油气特性,2006年7月在塔里木盆地钻成了1口特深科学探索井——塔深1井,该井设计井深8000 m,完钻井深8408 m。因井深引发的各种问题大幅度地增加了钻井的风险,施工中通过采用合理的井身结构,应用E-3000型9000 m电动钻机,配合各种钻井技术,并优选钻具组合、钻头、钻井参数,维护处理钻井液性能,规范钻井操作等措施,最终保证了较好的井眼稳定性和井身质量,并在完钻后将各层套管安全下到位完成固井作业,高效安全地完成了钻井任务。该井的顺利完钻和新钻井技术的成功应用也为其他超深井施工提供了宝贵的经验。