结合剂对Al2O3-SiC—C质铁沟浇注料性能的影响

研究了铝酸钙水泥、铝酸钙水泥／SiO2微粉、α—Al2O3微粉以及α—Al2O3微粉／SiO2微粉4种结合剂对Al2O3一SiC-C质浇注料性能的影响。结果表明,加入α—Al2O3微粉结合剂的材料性能最好,可以获得性能良好的铁沟浇注料。     

水泥对刚玉-尖晶石浇注料抗侵蚀性影响研究

以板状刚玉为骨料,电熔白刚玉、电熔尖晶石、Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥为基质,研究了纯铝酸钙水泥加入量对刚玉-尖晶石浇注料抗侵蚀性能的影响.结果表明:纯铝酸钙水泥加入量为4%时,浇注料的侵蚀、渗透指数最大,抗渣侵蚀性能最差;水泥含量≥6%时抗渣侵蚀、渗透指数明显下降,抗渣性逐渐改善.水泥加入量影响浇注料的抗侵蚀性能主要与基质中的物相组成和显微结构有关.随水泥加入量的增加,水泥中的CaO与Al2O3反应形成六铝酸钙,基质中刚玉的含量减少;渣中的CaO与刚玉颗粒反应形成六铝酸钙,产生体积膨胀堵塞气孔,抑制了渣的渗透,使得抗渣侵蚀性能得到改善.     

高铝浇注料高温耐磨性影响因素的研究

利用新研制的高温耐磨实验设备,以高铝浇注料为原料,研究了水泥加入量（3%、6%、9%）、热处理温度（6001、000、1 200℃）和临界粒度（5、8、15 mm）对材料高温耐磨性的影响。结果表明,随着水泥含量的增加,试样的磨损体积在常温和1 000℃下逐渐减小,1 200℃时略有增大。采用-ρAl2O3微粉代替铝酸钙水泥作结合剂,两者的耐磨性在各试验温度下差别不大。试样经不同温度热处理后,其磨损量随着试验温度的变化趋势是相似的,即磨损量随着试验温度的升高而降低;经6001、000℃处理后的试样,各试验温度下其磨损量均较小,但经1 200℃处理后的试样,其磨损量稍大一些。温度为1 000℃时,浇注料的磨损量随着临界粒度的增大而降低;1 200℃时,浇注料磨损量随着临界粒度的增大变化不大。     

高铝质耐磨浇注料的研制

采用特级矾土熟料作为基本原料，添加不同比例黑SiC粉制成低水泥浇注料，通过对浇注料的物理性能分析，结果表明：高铝质浇注料的耐磨性与铝酸钙水泥特性有关，并且耐磨性与浇注料中加入的减水剂有关，同时随SiC加入量变化，高铝质耐磨浇注料的耐磨性在1100℃热处理后有波动，在1500℃热处理后耐磨性和热震稳定性有明显提高。     

从柠檬酸前驱体合成超细氧化铝及莫来石粉末

以硝酸铝作为铝源、硅溶胶作为硅源、柠檬酸作为稳定剂,通过简单的溶胶-凝胶过程合成超细氧化铝及莫来石粉末.通过X-射线衍射分析(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和红外(IR)光谱以最终产物进行分析与表征.XRD结果显示铝凝胶粉经1 200℃煅烧2 h后样品由α-A2O3晶相的氧化铝构成,而铝硅凝胶粉经1 200℃煅烧2...     

铝酸钙水泥对氧化镁系包埋料性能的影响

以铝酸钙水泥作为结合剂、电熔氧化镁和电熔白刚玉作为原料以及刚玉球作为混磨介质,在聚氨酯滚筒中混磨2h后制得氧化镁系包埋料,研究结合剂铝酸钙水泥含量对氧化镁系包埋料性能的影响。结果表明,随着铝酸钙水泥含量的增加,氧化镁系包埋料的初凝时间缩短,流动性变差;对比110℃热处理试样,经900℃热处理试样显气孔率上升,体积密度下降。当铝酸钙水泥含量大于20％时,铝酸钙水泥的加入可明显地提高氧化镁系包埋料的耐压强度。     

Al2O3扩孔条件的优化及材料性能

以硝酸铝为原料,用溶胶-凝胶法制备了具有较大孔径的Al2O3。用正交试验得出了制备较大孔径Al2O3的最佳试验条件:pH=10、表面活性剂的用量为3%、扩孔剂(聚乙二醇-20000)用量为8%,陈化温度为80℃、微波干燥。探讨了焙烧温度对Al2O3的表面积、孔径分布和晶相结构的影响。结果表明:900℃焙烧的Al2O3表面积为148.6 m2/g,大于20 nm的孔体积占总孔容的81%,Al2O3的晶相主要为γ-AlO,约占91.8%。     

Al2O3-SiO2溶胶对莫来石耐火材料性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2溶胶粉末,用制备好的Al2O3-SiO2溶胶粉末作为结合剂合成莫来石耐火材料。研究Al2O3,SiO2和Al2O3-SiO2溶胶的不同配比对莫来石耐火材料性能的影响。结果表明：在不加入Al2O3情况下,SiO2微粉的加入量在77％～87％范围内逐渐增加时,耐火材料的体积密度增大,显气孔率降低,吸水率变化不明显;当加入30％的SiO2微粉时,随着Al2O3微粉加入量在52％～62％范围内逐渐增加,试样的体积密度先增后减,在加入量为57％时达到最高;当Al2O3-SiO2粉末加入量2％～4％时,显气孔率逐渐上升,体积密度也增加,当加入量超过5％时,耐火材料的体积密度下降,显气孔率逐渐上升。     

溶胶-微波干燥法制备纳米Al2O3粉

以Al(NO_3)_3和氨水为原料,以Al(NO_3)_3饱和液作为胶溶剂,通过溶胶微波干燥过程得前驱体粉末,经1100℃煅烧1h得平均粒径为31nm的αAl_2O_3粉。通过热分析、红外光谱和X射线衍射等研究了粉体的性能,结果表明经微波干燥制得的Al(OH)_3粉末的结构中可能同时存在较多的晶格畸变和缺陷,在由过渡晶型到α相的相变过程中γ和θ相同时出现,又同时转变为α相,在此过程中没有出现γ→θ的相变。     

11CaO·7Al2O3·CaF2的水化及水化动力学过程研究

研究了不同温度下水泥熟料矿物氟铝酸钙 11Ca O· 7Al2 O3· Ca F2 的水化及其水化动力学过程。研究表明 ,11Ca O· 7Al2 O3· Ca F2 的水化产物及其水化程度随水化温度范围的不同而变化。当水化温度低于 30℃时 ,水化温度提高 ,11Ca O· 7Al2 O3· Ca F2 的早期水化程度显著提高 ;30℃以后水化温度的影响不大。在 15～ 6 0℃范围内 ,11Ca O·7Al2 O3· Ca F2 的水化反应在进行 0 .5 h后便进入受扩散控制阶段 ,其水化程度 α与水化时间 t的关系符合 Kondo R等提出的水化动力学方程 :[1- (1-α) 1 /3]N=K t。此外 ,制备了可用于对铝酸盐水泥水化产物进行 QXDA分析时作标准物质的纯 C2 AH8和 C3AH6 。     

纳米碳酸钙加入量对刚玉质浇注料性能的影响

以纯铝酸钙水泥为结合剂,研究纳米碳酸钙的加入量对刚玉质浇注料性能和显微结构的影响。结果表明,添加的纳米碳酸钙在热处理后与基质中的氧化铝反应形成片状的六铝酸钙,影响了浇注料的性能;随着纳米碳酸钙加入量的增加,在110℃热处理后浇注料的显气孔率和体积密度变化不大,耐压强度和抗折强度都略有增大,而在1000、1500、1600℃热处理后,浇注料显气孔率均逐渐增大,相应的体积密度均逐渐减小,耐压强度和抗折强度均逐渐降低。纳米碳酸钙的加入量能提高试样的强度保持率,但热震后试样的强度均明显降低;浇注料经1000～20℃一次水冷后强度保持率逐渐提高,热震性能有所改善;XRD和SEM分析结果表明,在高温热处理过程中纳米碳酸钙与刚玉反应形成片状的六铝酸钙,对结构产生不利影响,从而导致在高温热处理后,随着纳米碳酸钙加入量的增加,浇注料的显气孔率逐渐上升,强度逐渐降低。     

铝酸钠液体速凝剂性能及作用机理

目的研究不同物质的量比铝酸钠液体速凝剂对水泥性能的影响规律,探讨其促凝机理及存在最佳掺量的原因．方法测试了不同物质的量比的铝酸钠液体速凝剂对水泥的凝结时间和强度,利用差热分析,X-射线衍射和扫面电镜手段分析其作用机理．结果物质的量比为1．2时．铝酸钠液体速凝剂放置1d便产生大量的沉淀．增大物质的量比时,稳定性也增加．不同物质的量比的铝酸钠液体速凝剂均存在最佳掺量,其凝结时间和强度都符合JC477—2005标准．结论铝酸钠液体速凝剂并不是靠生成大量钙矾石相互搭接实现速凝,而是促进各水泥矿物的反应形成大量的凝胶,并有一定量的板状晶体氢氧化钙和柱状晶体钙矾石（AFt）分布在其中．当掺量过大时,形成大量的六方片状晶体水铝石和单硫型水化硫铝酸钙（AFm）,C—S—H凝胶和柱状钙矾石相对较少,导致结构不密实,速凝效果减弱．     

铝酸钙的微波合成与表征

铝酸钙是一种很有发展前景的环保型无机阻燃剂。以结晶氯化铝、氢氧化钠、氯化钙、氢氧化钙为原料,探讨了在微波辐射下合成铝酸钙(3CaO.Al2O3.6H2O)的方法。考察了反应温度、微波辐射时间、原料比等因素对反应的影响。通过优化试验,确定了合成3CaO.Al2O3.6H2O的适宜反应条件。结果表明:加入结晶氯化铝19.3g、氢氧化钠13.4g、氯化钙2.2g、氢氧化钙3.0g、水75.8mL,其中n(Al):n(OH-)=1∶4.2、n(Ca)∶n(Al)=3∶4.0、w(固)∶w(液)=1∶2.0;微波设定温度为100～115℃,微波辐射总时间为55min时,产品产率约为90%。采用TG-DTA及FE-SEM分析方法对产品的性质进行表征,分析结果显示产品的脱水温度约为298℃,产品的粒径小于5μm。     

刚玉质泵送浇注料流变性的研究

采用浇注料流变仪(IBB Rheometer V1．0)研究了微粉对湿式泵送喷射刚玉质浇注料流变性的影响．结果表明：浇注料的流变行为呈宾汉姆流体特征；随Al2O3微粉／SiO2微粉比例中SiO2微粉含量的增加，浇注料的流变性得到显著改善．即：在不同的剪切速度下，浇注料的扭矩、剪切粘度和流动阻力下降，用水量减少，自流值提高．当Al2O3微粉／SiO2微粉比例小于50／50后浇注料具有较好流变性，适合于泵送施工．     

石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应

石灰石粉具有水化活性,能与硅酸盐水泥中的C₃A、铝酸盐水泥中的CA、CA₂等铝酸盐矿物发生反应,水化产物为水化碳铝酸钙。利用微量热仪法、胶砂强度和X射线衍射（XRD）,研究不同比例的石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应,结果表明：石灰石粉会加快铝酸盐水泥的水化进程,水化过程诱导期缩短,放热速率峰值下降;复合体系中石灰石粉占比越高,早期水化反应速率越快,但水化反应放热量越低;相对而言,复合体系中石灰石粉掺量为20%时石灰石粉参与反应程度最高,且掺量为20%时石灰石粉对复合体系强度有显著贡献。随复合体系中石灰石粉比例增加,铝酸盐水泥水化产物越来越不明显;石灰石粉掺量为20%~40%时,水化碳铝酸钙XRD特征峰相对最明显,复合体系中石灰石粉与铝酸盐水泥存在一个最佳的比例范围。研究表明,石灰石粉与铝酸盐水泥间会发生明显的水化反应,石灰石粉与铝酸盐水泥复合有望制得一种新型胶凝材料。     

十六烷基硫酸钠为改性剂的有机钙铝LDH材料的制备及表征

采用水化法,利用水泥熟料之一铝酸三钙（C3A）制备出钙铝双羟基氢氧化合物（CaAl-Cl-LDH）.以十六烷基硫酸钠（CA）为改性剂,对CaAl-Cl-LDH化合物进行有机改性研究.采用液相总有机碳测试手段,分析了CaAl-Cl-LDH化合物对CA的吸附动力学和等温吸附效果,最佳工艺条件为：CA初始浓度为0.2 mol/L,振荡反应时间4h,所得有机CaAl-LDH化合物中负载CA含量为4.2 mmol/g.通过X射线衍射、红外光谱分峰技术、扫描电镜手段对样品表征分析,结果表明：经CA有机改性后的产物仍具有层状结构,层间距由0.78 nm增加至2.74nin,CA阴离子在层间以双分子层的形式垂直于层板交错有序的排布,晶体结构完整,晶粒有序度高.     

新型含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的研究

以白云石和工业三氧化二铝为原料，采用反应烧结技术制得了含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥，探讨了原料及烧结温度和添加剂对含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥性能的影响，XRD结果表明产物的物相组成为MA，CA，CA2；采用扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）对产物的显微结构进行了观察与分析。结果表明：以轻烧白云石和工业Al2O3为原料制得的水泥具有较高的结合强度；所制得的含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的显微结构较为均匀，外加剂CaCl2具有明显的早强效果。     

无熟料高炉矿渣水泥的物料配比与性能的关系

研究了Ca（OH）2、硬石膏及少量可溶性钙盐（甲酸钙、乙酸钙等）复合对高炉矿渣活性的激发作用及物料配比与性能的关系。结果表明：Ca（OH）2与硬石膏复合对矿渣活性有一定的激发效果,可溶性钙盐的加入降低了水泥的pH值,进一步激发了矿渣的活性,乙酸钙（Ca（CH2COOH）2）的激发效果好于甲酸钙（Ca（COOH）2）;在矿渣掺量为80％,Ca（OH）2掺量15％,硬石膏掺量5％,外加1．0％Ca（CH2COOH）2生产出的无熟料水泥28d抗压强度达54．6MPa;Ca（COOH）2与硬石膏促进高炉矿渣水化的主要水化产物为钙矾石和C—S—H凝胶。