热力学相图计算技术在闪速燃烧合成氮化硅铁中的应用

将热力学相图计算技术应用于Si-Fe-O-N体系,以评估由FeSi75粉闪速燃烧合成氮化硅铁的条件和目标产物。结果表明:将闪速燃烧温度控制在1200～1500℃之间较为适宜,此时平衡态产物中除主要含有Si3N4以外,还有一定量的Fe与Si间化合物和少量稳定的SiO2存在。此计算结果与实际试验结果吻合良好。     

反应烧结法制备MgAlON的合成机理及烧结行为的研究

通过对以Al2 O3、MgO和AlN为起始原料 ,在氮气气氛中反应烧结合成MgAlON材料合成机理的研究发现 :在 12 0 0℃以前 ,MgO与Al2 O3反应生成镁铝尖晶石 ,此后 ,随着温度的升高 ,Al2O3不断向所形成的尖晶石中固溶 ;在 130 0℃以前 ,AlN基本上不参与反应 ,而在更高的温度下 ,AlN开始向尖晶石中固溶形成MgAlON ,约在 15 5 0℃时形成单一的MgAlON相。用热膨胀仪检测了试样的线变化率随温度和时间的变化 ,用最小二乘法回归分析了试样线变化率的实验数据 ,并根据烧结理论对MgAlON材料烧结初期的动力学进行了探讨。结果表明 ,MgAlON材料烧结初期的烧结机理以体积扩散为主     

β-Sialon-Al2 O3-SiC系复相材料的研制和性能

研究了在 15 0 0℃的流动氮气中 ,用Al粉、Si粉、Al2 O3粉、刚玉和SiC的颗粒及细粉直接制备 β Sialon -Al2 O3-SiC系复相材料的氮化烧结技术。XRD和SEM分析表明 ,结合相 β Sialon的显微形貌随刚玉量的增加由纤维状向棱柱状转变 ,发育良好。复相材料的高温抗折强度高于常温抗折强度。抗热震试验结果显示 :添加适量的刚玉对β Sialon -SiC复相材料和添加适量的SiC对β Sialon -刚玉 复相材料都具有良好的增韧效果 ,这是β Sialon的纤维增强及柱状晶体原位自补强增韧和复合弥散相增韧综合作用的结果。抗碱和抗高炉渣试验均显示了该复相材料优良的抗碱和抗铁渣侵蚀能力。     

MgO－Al_2O_3－ZrO_2质耐火材料的显微结构分析

在方镁石－尖晶石－ＺｒＯ２－硅酸盐相结构中，发现由于ＺｒＯ２的存在，可提高主晶相方镁石与尖晶石的结构完整性。同时ＺｒＯ２又吸收并富集了大量的ＣａＯ成分，形成ＣａＺｒＯ３布于晶间，阻断硅酸盐相的扩散路径，封闭气孔．并有形成原位生长的含有ＣａＯ·ＺｒＯ２高粘弹基质相的趋势，在遇渣侵蚀时这种现象更为明显。     

逆反应烧结制备铝电解槽用氮化硅-碳化硅复合材料

采用常规的反应烧结工艺制作铝电解槽侧壁材料用Si3N4／SiC时存在不足，为此，提出应用逆反应烧结工艺进行生产性试验的设想。在制备Si3N4／SiC复合材料时，常规反应烧结是以Si和SiC为原料经氮化烧结；逆反应烧结是以Si3N4和SiC为原料，首先使Si3N4反向反应生成活性氧化物后进行烧结。结果表明：该工艺特点是新生的Si2N2O或SiO2进行活性烧结；制品具有良好的物理和化学性能。制品结构紧密，新生氧化物或亚氧化物紧密地充填在Si3N4和SiC颗粒间界，新工艺制备的砖的抗冰晶石熔体侵蚀的性能优于常规工艺烧成砖，是铝电解槽侧壁的良好材料。     

空气气氛中烧成Si3N4-SiC复合材料的性能、相组成和显微结构

以氮化硅细粉(粒度＜0.088 mm,w(β-Si3N4)＞95%)、碳化硅(w(SiC)＞98%,粒度分别为2.8～0.9mm、0.9～0.15 mm、＜0.115 mm和＜0.063 mm四级)、硅粉(粒度＜0.045 mm,w(Si)＞98%)和硅灰(w(SiO2)=98.3%)为原料,以木质素磺酸钙水溶液作成型结合剂,采用150 MPa的压力成型为65 mm×114 mm×230mm的Si3N4-SiC、Si3N4-SiC-Si和Si3N4-SiC-SiO2三种试样.在空气气氛中,以50℃·h-1的升温速度升至800℃保温4 h,再升至1450℃保温2 h,自然冷却至室温后,测定烧成后试样的常温耐压强度、常温抗折强度、1400℃下的高温抗折强度、显气孔率、体积密度和残氮率,并采用XRD、SEM和EPMA等手段分析烧后试样的相组成和显微结构.结果表明3种试样在空气气氛中烧成后的高温(1400℃)和常温抗折强度都比较高,显气孔率都比较低,而耐压强度则以Si3N4-SiC试样的最高;烧成后试样中心区域的残氮率以Si3N4-SiC-Si试样的最高,Si3N4-SiC-SiO2试样的次之,Si3N4-SiC试样的最小;在空气气氛中烧成后,Si3N4-SiC试样中的Si3N4分解较多,SiC-Si3 N4-Si试样的表面和内部都明显含有单质Si,SiC-Si3N4-SiO2试样表面区域的Si2N2O晶体发育很好,而内部区域的晶体发育较小.     

水化放热曲线在研究铝酸钙水泥和浇注料中的应用

为了预测水泥或浇注料的凝结性和强度发展趋势,取1500g按一定程序搅拌好的水泥胶砂或浇注料,迅速倒入模具中,振动10s后置入j-型热电偶,由计算机绘制出其水化放热曲线。浇注料的水化放热曲线形貌不仅能反映水泥的矿物组成和反应活性,而且能反映浇注料中其他原材料(如骨料、氧化铝或二氧化硅微粉和外加剂等)和作业环境对水泥及浇注料的影响,为此可用于水泥与浇注料流变特性的研究和控制,同时也为浇注料用原材料的甄选提供了一种有用的工具。     

铝锆炭滑板在浇铸钙处理钢时的化学侵蚀

利用扫描电镜对抗钙处理钢液侵蚀试验后的铝锆炭残样进行了显微结构观察 ,并分析了铝锆炭滑板在钙处理钢液中的化学侵蚀机理。结果表明 :高温下 ,钙处理钢液中的Ca及CaO会与滑板中的Al2 O3 、SiO2 发生反应 ,生成低熔点的 12CaO·7SiO2 (1392℃ )和 2CaO·SiO2 ·Al2 O3 (15 39℃ )等物质 ,这些低熔物被钢水冲刷掉 ,使得滑板表层的Al2O3 和SiO2 含量迅速降低 ,从而导致了滑板的损毁。     

天然鳞片石墨在水中的分散性研究

利用ζ电位、润湿性、沉降性、流变学测试研究了表面活性剂、表面包覆Al(OH)3对天然鳞片石墨在水中分散性的影响。结果表明：经过表面活性剂处理和Al(OH)3表面包覆能使石墨在水中的分散性能得以改善，石墨在水中的分散性取决于石墨与水的润湿性。     

高硫铁水球化处理的新方法

采用稀土氧化物固态渣饼作为脱硫剂和球化剂,在吹氩条件下对高硫(S=0.100％)铁水进行球化处理生产球墨铸铁。在1380,1410和1450℃下均获得成功。在1450℃下处理45min左右其成功率为90％。获得球铁的碳当量为4.7％左右,RE含量为0.020—0.081％。对脱硫反应和稀土氧化物的还原反应进行了热力学分析,结果表明在本实验条件下上述反应在热力学上是可行的。实验事实和热力学计算均表明,固态渣饼在球化处理中可重复使用。