莫来石结合碳化硅高温吸热陶瓷抗氧化性能的研究

以碳化硅及合成莫来石微粉为主要原料,制备了用于非真空太阳能吸热管的莫来石结合碳化硅高温陶瓷涂层。针对碳化硅基材料高温氧化问题,测定了样品的烧成增重率及亮度并结合XRD、SEM研究了莫来石结合碳化硅陶瓷的抗氧化性能。结果表明,莫来石添加量为20%,经1 380℃烧成样品的抗氧化性最好,其增重率为7.49%,亮度值为46.61。XRD分析烧结体主晶相为碳化硅(α-SiC)和莫来石(3Al2O3.2SiO2),并含有少量的方石英(SiO2),莫来石作为结合相在碳化硅晶粒周围形成"骨架",与SiO2玻璃相形成三围的网状保护层包裹在碳化硅表面,阻止碳化硅氧化。     

去除As(V)的赤泥基环境修复材料的研究

针对重金属污染这一课题,文中采用溶胶-凝胶法、浸渍镀膜法在赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆Eu-Ce共掺杂纳米TiO2膜,利用多孔陶瓷的吸附作用及稀土共掺杂TiO2膜的光催化剂强还原作用去除电镀废水中的As(V)离子.研究了浸渍时间、涂覆次数、涂覆方式及膜热处理制度对膜与赤泥基多孔陶瓷滤球结合性及光催化性的影响,进行了涂覆Eu-Ce共掺杂纳米TiO2膜的赤泥基多孔陶瓷滤球对As(V)离子去除试验.结果表明,浸渍10 min、涂覆2次、550℃热处理的赤泥基环境修复滤球材料对As(V)离子去除率可达95.96％.通过SEM、TG-DTA、UV-Vis吸收光谱等现代测试技术对样品的结构及性能进行了表征,探讨了赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆Eu-Ce共掺杂纳米TiO2膜的赤泥基环境修复材料的成膜机理和去除重金属As(V)离子的作用机理.     

去除As(Ⅴ)的赤泥基环境修复材料的研究

针对重金属污染这一课题,文中采用溶胶-凝胶法、浸渍镀膜法在赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆Eu-Ce共掺杂纳米TiO2膜,利用多孔陶瓷的吸附作用及稀土共掺杂TiO2膜的光催化剂强还原作用去除电镀废水中的As(Ⅴ)离子。研究了浸渍时间、涂覆次数、涂覆方式及膜热处理制度对膜与赤泥基多孔陶瓷滤球结合性及光催化性的影响,进行了涂覆Eu-Ce共掺杂纳米TiO2膜的赤泥基多孔陶瓷滤球对As(Ⅴ)离子去除试验。结果表明,浸渍10min、涂覆2次、550℃热处理的赤泥基环境修复滤球材料对As(Ⅴ)离子去除率可达95.96%。通过SEM、TG-DTA、UV-Vis吸收光谱等现代测试技术对样品的结构及性能进行了表征,探讨了赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆Eu-Ce共掺杂纳米TiO2膜的赤泥基环境修复材料的成膜机理和去除重金属As(Ⅴ)离子的作用机理。     

原位生成堇青石结合红柱石太阳能热发电储热陶瓷的抗热震性能

为提高储热陶瓷材料的抗热震性能,采用原位生成堇青石增强技术,以红柱石为主要原料,通过半干压成型,无压烧结研制了用于太阳能高温热发电红柱石储热陶瓷材料样品。研究了配方组成、烧成温度、相组成、微观结构对样品抗热震性能的影响。结果表明：红柱石添加量为 70%,经1 400 ℃烧成的样品抗热震性能最佳：30 次热震实验（热震条件：1 100 ℃～室温,风冷）的强度不仅没有损失,反而增加了 26.20%。相组成和微观结构分析表明样品的晶相为堇青石、莫来石、硅线石、α-方石英、α-石英等,原位生成的堇青石晶体均匀分布在由红柱石转化的莫来石晶体之间,赋予样品较好的抗热震性能     

太阳能热发电用堇青石-莫来石储热陶瓷的研制

以煅烧铝矾土、滑石和石英为原料,设计太阳能热发电储热用原位合成堇青石-莫来石复相陶瓷组成并制备样品,采用XRD、SEM等现代测试技术对样品的性能及微结构进行研究。探讨样品相组成及微观结构对储热陶瓷样品抗热震和储热性能的影响。结果表明,原位合成四方柱状莫来石结合原位合成条柱状堇青石可显著提高样品的抗热震性能和储热性能;经1450℃烧成的堇青石-莫来石复相储热陶瓷样品热膨胀系数为3.64×10~(-6)K~(-1)(室温~850℃);储热密度为1416 kJ/kg(0~800℃);热震30次(室温~800℃,气冷)不开裂,且热震后抗折强度增长了28.11%。满足太阳能热发电显热储热材料的要求。     

高分子网络凝胶法制备纳米氧化锌的工艺控制

以乙酸锌[Zn(Ac)2]为原料,丙烯酰胺(AM)为单体,N,'N'-亚甲基双丙烯酰胺(MABM)为网络剂,采用高分子网络凝胶法制备了纳米ZnO粉体,研究了其制备过程中反应物浓度、引发剂(NH4)2S2O8含量、溶液的pH值及备反应条件对纳米ZnO晶粒尺寸的影响.X射线衍射分析结果表明:纳米ZnO颗粒的平均晶粒大小随Zn2+起始浓度引发剂含量的增加而增加,随溶液pH值的增加而减小.确定了用高分子网络凝胶法制备纳米ZnO粉体的最佳工艺参数为:反应温度80℃;反应时间2h:干燥温度100℃:干燥时间4h.     

太阳能热发电Al2O3-ZrO2复相储热陶瓷的制备及其抗热震性

以α-Al2O3、部分稳定氧化锆(PSZ)(Y2O35.2%)、红柱石、堇青石、滑石为原料,制备了太阳能储热用Al2O3-ZrO2复相储热陶瓷,采用XRD、SEM等测试技术对样品的性能及结构进行了研究,探讨了PSZ、堇青石和红柱石对储热陶瓷样品抗热震性能的影响。结果表明,添加堇青石、PSZ和红柱石均可提高样品的抗热震性能,且三者共掺时的抗热震性能最优。经1 340℃烧成的复相储热陶瓷样品(样品B4)抗折强度达60.83MPa、热震(室温～800℃,气冷)30次不开裂,且热震后抗折强度增长了13.15%。相组成分析表明,B4样品热震前后晶相组成均为刚玉、四方氧化锆、红柱石、莫来石、堇青石。SEM研究结果表明,样品热震前后均较致密,少量连通气孔,气孔尺寸为1～80μm,晶粒尺寸为1～5μm,晶粒生长发育良好,被少量玻璃相包裹,晶粒间呈晶间型紧密连接,赋予了样品较高的强度和抗热震性。     

ZnO微晶晶面与其光催化性能的关系(英文)

以Zn(CH3COO)2H2O和NaOH为原料,采用水热法制备ZnO微晶.通过改变水热反应时间制得了2种(O001)晶面显露情况不同的六方短柱状ZnO微晶.反应5 h时,得到(0001)晶面平滑完整的晶体;10h时,(0001)晶面被腐蚀凹陷.使用X射线衍射仪、扫描电镜分析物相组成和晶体显微形貌.并测试2种ZnO微晶的紫外光催化降解亚甲基蓝性能.结果直接证明:(0001)晶面对ZnO六方短柱状微晶光催化活性的高低起决定性作用,当(0001)晶面被溶蚀时,ZnO微晶无光催化降解性.     

MnO2改性赤泥基多孔陶瓷滤料去除重金属离子的研究

电镀废水中重金属对水体的污染日益严重,如何安全处置重金属已成重要的研究课题.本文采用溶胶-凝胶法,在赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆MnO2膜,用于去除电镀废水中的Pb^2＋、Cd^2＋.研究了滤料改性膜热处理制度对膜与赤泥基多孔陶瓷滤球的结合性及对重金属离子去除率的影响,探讨了pH值、吸附时间、赤泥基环境修复材料的用量对去除率的影响.结果表明,改性陶瓷滤料最佳热处理温度为650℃时,时铅离子、镉离子去除能力最强.当MnO2改性滤料的添加量为2g、Pb^2＋的浓度为2mg/L、pH值为7、吸附时间为120min时,对Pb^2＋去除率可达96.75％;当MnO2改性滤料的添加量为2g、Cd2＋的浓度为2mg/L、pH值为7、吸附时间为120min时,对Cd2＋去除率可达96.73％.采用SEM、TG-DTA等现代测试技术对样品的结构及性能进行了表征,探讨了赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆MnO2膜的赤泥基环境修复材料的成膜机理和去除重金属铅离子、镉离子的作用机理.     

太阳能热发电用氧化铝基复相陶瓷抗热震性及EPMA分析

为了提高Al2O3陶瓷的抗热震性及强度,在Al2O3基陶瓷中添加SiC、nano-ZrO2+SiC,利用无压烧结工艺,制备了用于太阳能热发电的Al2O3-SiC及Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC复相陶瓷。材料的EPMA分析结果表明:样品中ZrO2颗粒在室温下为以亚稳四方相存在,在裂纹尖端应力场的作用下,ZrO2粒子发生四方相→单斜相的相变吸收能量,从而提高了材料强度及断裂韧性;原料中的部分SiC颗粒发生氧化反应,反应生成莫来石,针棒状莫来石形成桥连结构,阻止热震情况下产生的微裂纹发展成危险裂纹,从而提高材料抗热震性。SEM研究显示,SiC晶粒在外力作用下发生穿晶断裂、被拔出及桥结作用。