陕西眉县红柱石烧结性能研究

研究了由陕西眉县红柱石配制的试样的烧结性。试样成型后在1350℃、1450℃和1550℃下煅烧,结果表明:①在1500℃下,完全由红柱石配制的试样S1表现出良好的烧结性;而在实验温度范围内,添加了工业氧化铝的试样S2烧结不充分;②在实验温度范围内,试样S1呈膨胀的特性,且随温度的升高,膨胀程度增强;试样S2表现出收缩的特性,而且随温度的升高收缩程度增大。     

金刚石粒度和含量对自蔓延高温合成NiAl结合金刚石复合材料性能的影响

以Ni粉、Al粉、金刚石为原料，采用自蔓延高温合成法制备了NiAl结合金刚石复合材料，研究了金刚石的粒度和含量对Ni-Al体系燃烧温度和燃烧波蔓延速度的影响以及对复合材料性能的影响。结果表明：金刚石降低了Ni-Al体系的燃烧温度和燃烧波蔓延速度，并提高NiAl基体的抗压强度和维氏硬度。但随着金刚石含量的增加，复合材料的力学性能有所下降，NiAl峰升高，Ni₃Al峰下降。随着金刚石的粒度降低，Ni-Al体系的燃烧温度先降低后升高，燃烧波蔓延速度则是先增大后减小，复合材料的抗压强度先升高后降低，维氏硬度降低，Ni₃Al峰先升高后降低，NiAl和Ni峰则是先降低后升高。当金刚石含量为10 mass%、粒度为150～180μm时，复合材料的综合性能最佳，体积密度为3.28 g/cm³,抗压强度为92.0 MPa,维氏硬度为122.06 HV,Ni₃Al峰达到最高。     

Ni3Al金属间化合物自蔓延高温合成中的显微组织演变

为了研究用Ni粉和Al粉自蔓延高温合成(SHS)Ni3Al过程中的显微组织演变,用燃烧波淬熄法使蔓延的燃烧波自行熄灭,用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察和分析了淬熄试样中的显微组织,测试了燃烧温度,并用X射线衍射(XRD)分析了合成产物的相组成.结果表明,合成反应开始于Al的熔化,从而使Ni粉粒开始部分溶解,Ni与Al原子间的互扩散导致Ni3Al反应扩散层在未溶解的Ni粉粒表面形成并逐渐增厚.该反应具有不完全性,可能是实验中使用了较粗的Ni粉和Al粉的缘故.     

含碳铝酸钙粉体的燃烧合成及其微观表征

以CaO_2、Al、Al_2O_3、有机酸钙(草酸钙、硬脂酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙)为原料,FeC_2O_4为催化剂,通过燃烧合成法制备含碳铝酸钙粉体,采用X射线衍射仪、Raman光谱仪、碳硫仪、扫描电子显微镜、能谱仪和高分辨透射电子显微镜对粉体进行了表征,研究了有机酸钙和FeC_2O_4掺量对粉体物相组成、碳含量、碳有序度的影响。结果表明:燃烧产物主要物相组成为CaO·Al_2O_3(CA)和CaO·2Al_2O_3(CA_2),其中,葡萄糖酸钙原料体系、柠檬酸钙原料体系随有机酸钙掺量的增加,产物中出现了12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)相,CA_2相减少。制备的铝酸钙粉体中存在自由碳,柠檬酸钙原料体系碳含量随柠檬酸钙掺量增加由0.32%(质量分数)增加到0.40%,葡萄糖酸钙原料体系随葡萄糖酸钙掺量增加碳含量先增加后降低,其中碳含量最高为0.80%。圆圈状晶格条纹的碳存在于块状结构的铝酸钙晶粒边沿或被铝酸钙晶粒包裹,其晶面间距为0.33 nm,与碳的(002)晶面一致。铝酸钙晶体具有横向晶格条纹,晶面间距约为0.73 nm,与CA的(002)晶面一致。在葡萄糖酸钙掺量3%(摩尔分数)的配比基础上加入不同量的FeC_2O_4,随其掺量的增加,碳的有序度呈现先增加后降低的趋势,FeC_2O_4掺量为0.75%时碳有序度最高。     

内装饰材料是现代建筑火灾的至因

提示:装饰材料可能成为火灾原因,这点人们早有认识。可是本文经过分析,认为它是形成现今建筑火灾的至关重要的因素,这还是首次。至少这样提出问题,可以引起有关部门和人士的充分重视,这也是本文之价值所在。     

含碳耐火材料防氧化技术综述

以MgO或Al2 O3与鳞片石墨复合制备的含碳耐火材料具有优异的抗热震性、抗侵蚀性能,被广泛应用于浸入式水口、长水口、塞棒、滑板,以及具有控流和钢水净化作用的功能耐火材料部件和炼钢转炉、电炉、钢包内衬、冶金窑炉内衬等.同时,随着钢铁冶金等行业趋向于高效化和智能化,对含碳耐火材料的抗渣侵蚀性能和抗热震性能提出了更高的要求.而含碳耐火材料的损毁往往是从其中的石墨被氧化开始,碳的易氧化不仅消耗鳞片石墨资源释放温室气体,而且使含碳耐火材料的性能下降、使用寿命缩短.因此,含碳耐火材料防氧化技术的发展对钢铁冶金行业提质增效、资源环境保护具有重要的现实意义.然而,含碳耐火材料的原料组成复杂,使用过程中性能相互制约,在提高抗氧化性能的同时,导致含碳耐火材料的其他性能下降.因此,研究者们除了通过调整不同抗氧化剂的含量和粒径优化抗氧化性能外,主要从抗氧化剂的复合化和含碳耐火材料微观结构演变方面不断尝试,在提高含碳耐火材料抗氧化性能的同时,协同提高其抗渣侵蚀性能和力学性能.根据含碳耐火材料的氧化损毁机理,添加抗氧化剂法依旧是含碳耐火材料最常用的防氧化技术.金属抗氧化剂除了生成金属氧化物和碳化物阻止含碳耐火材料的氧化外,通过固相反应生成的陶瓷相产物还可以提高含碳耐火材料的力学性能和抗渣侵蚀性能,过渡金属和金属合金作为抗氧化剂还可以催化热解碳石墨化以及促进碳化物晶须的生成.碳化物抗氧化剂除了常见的碳化硅和碳化硼外,MAX相和Al与碳化物结合制备的复杂化合物不仅具有优异的抗氧化性能,还可以有效避免由金属碳化物水化导致的含碳耐火材料的开裂问题.含硼氧化物作为抗氧化剂不但可以生成致密的氧化层减缓氧气的渗透,而且容易通过离子迁移形成镁铝尖晶石.此外,纳米抗氧化剂和复合粉抗氧化剂更易于分散在含碳耐火材料基质中形成均质微观结构,从而改善其综合性能.本文综述了含碳耐火材料的氧化损毁机理,主要分析了金属、碳化物和含硼氧化物三种类型抗氧化剂的研究现状,着重阐述了抗氧化剂在反应机理、微观结构演变方面的研究进展,最后提出了含碳耐火材料防氧化技术新的研究方向.     

二硼化锆粉体合成研究现状与展望

二硼化锆(ZrB2)陶瓷的优异性能使其作为航空航天推进系统结构材料的潜力巨大.然而,其分子中的强共价键和低晶界扩散速率使ZrB2烧结致密化困难,且ZrB2陶瓷固有脆性大、对裂纹较为敏感、服役可靠性不高,限制了ZrB2的应用.通过合成性质优良的粉体促进ZrB2陶瓷烧结致密化、改善其固有脆性具有重要现实意义.减小粉体粒径、降低氧杂质含量是促进ZrB2烧结致密化的关键.此外,高长径比一维粉体可有效提高基体的强韧性.因此,超细、低氧含量和一维ZrB2粉体合成是近年来ZrB2粉体合成领域的研究热点.合成反应原理及制备工艺决定了ZrB2粉体的性质.超细粉体的合成关键在于降低反应温度,优化现有反应体系具有一定成效但限制较大,通过新反应体系可在低温下合成粒径为25～35 nm的超细粉体;ZrB2中氧杂质主要是未完全反应的ZrO2,使反应物适度过量可有效提高反应进行程度,氧杂质含量可降至0.14％(质量分数);原位合成的一维ZrB2粉体长径比不高,高长径比纤维仍主要通过静电纺丝工艺制备,但纤维产率较低,因此原位合成高长径比ZrB2粉体仍是一大挑战.本文分析了元素合成、碳热还原、硼热还原、硼/碳热还原、镁热还原及铝热还原合成ZrB2粉体的反应过程与原理;总结了自蔓延高温合成法、熔盐法、机械合金化、溶胶凝胶法和静电纺丝法等制备工艺的优缺点;综述了ZrB2在超细、低氧含量及一维粉体合成三个方向的最新进展;分析了在ZrB2粉体合成过程中影响粒径、氧杂质含量的因素及晶体生长机制,并对未来ZrB2粉体合成研究进行了展望.     

TiAl自蔓延高温合成反应的机理

用燃烧波淬熄法研究了大颗粒Ti粉和A1粉制备TiAl金属间化合物的自蔓延高温合成反应机理．通过电镜观察和能谱分析发现：反应过程可用毛细铺展-界面反应机制解释．熔融的A1在整个反应过程中起着主要作用，首先熔融的A1液通过Ti粉间的毛细管作用以薄膜的形式铺展在Ti粉表面，并在接触面生成TiAl3．反应放出的热量有利于加速反应的进行，促使TiAl3与Ti进一步反应生成TiAl,但是生成的TiAl3层阻碍了A1液与Ti粉的接触，制约了反应的进行．最后，在试样中可以同时看到完全反应的Ti粉和未完全反应的Ti粉．     

红柱石基高温材料的研究进展及应用前景

简述了红柱石的矿产资源分布状况及其特性。重点介绍了近年来国内外红柱石基高温材料的最新研究成果,在此基础上,展望了红柱石基高温材料可能的研究趋势及应用前景。