真空下碳热还原氧化铝的二次反应

通过热力学分析和实验研究了真空条件下碳热还原氧化铝的二次反应.热力学分析表明:低温、高压有利于碳热还原氧化铝的产物Al2O、Al与CO的二次反应.分别绘制了Al2O和Al在一定分压下,与CO的二次反应平衡曲线图,给出了各二次反应的CO平衡分压与温度的关系,根据CO的分压和温度、利用二次反应平衡曲线图分析二次反应的产物.氧化铝与石墨的真空碳热还原实验研究证实:Al2O与CO降低温度首先生成Al4O4C和C,Al与CO降低温度首先生成Al4O4C和Al4C3,符合根据二次反应平衡曲线图分析得到的结论,说明二次反应平衡曲线图的合理性.     

电热法生产铝硅合金的理论研究

从理论角度系统研究了Al2O3-C系、SiO2-C系、Al2O3-SiO2-C系热力学。结果表明,在Al2O3-C系中,碳热还原氧化铝过程的中间产物Al4C3,它与A12O3、A1之间有很大的溶解度,导致铝的提取率较低,给利用电热法直接制备金属纯铝带来了困难。在Al2O3-SiO2-C系中,硅在很大程度上改善了铝还原的热力学条件,其中间产物Al4C3、SiC等碳化物分别与SiO2、Al2O3反应进而生成铝-硅合金,使电热法生产铝-硅合金得以实现。动力学研究结果表明,在电热法生产铝-硅合金中,Fe的存在使铝-硅合金生成反应的起始温度大大降低,且Fe与Al、Si在熔融状态下可以无限互溶,Fe还有助于破坏碳热还原过程中容易生成的碳化物。     

氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应(英文)

通过XRD物相分析和热力学分析研究氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应。以氧化铝和石墨为原料,在真空下、1643-1843K的温度范围内进行实验。结果表明,AlCl3(g)与氧化铝碳热还原产生的Al2O(g)或Al(g)反应生成AlCl(g),该AlCl(g)在较低温度下歧化分解为金属铝和AlCl3(g);当压力为100Pa、温度为980K时,AlCl(g)的歧化反应率达到90%。生成的金属铝可以吸附催化CO歧化为C和CO2,并可以与CO二次反应形成Al4C3、Al2O3、C和CO2,导致铝产物中含有C、Al4C3和Al2O3。产物铝中所含的这些杂质随着AlCl(g)歧化反应温度的降低而减少。AlCl3(g)在接近室温的温度下冷凝下来。     

氯化亚铝真空歧化反应研究

通过热力学分析和氯化亚铝歧化过程提取铝的实验研究了氯化亚铝真空歧化反应。热力学分析表明,反应体系总压越低、歧化反应越完全,所需反应温度越低。在总压为5~200Pa、氯化亚铝的歧化反应率为10%~90%的范围内,反应平衡温度在875~1182K之间。实验结果证实,随着温度的逐渐降低,氯化亚铝歧化反应连续进行,反应逐渐趋于完全;歧化温度高于933K时,形成的铝产品中含有Al4C3、C及Al2O3杂质,低于933K时,形成较纯的铝粉。     

添加剂对原位合成SiC-BN复合陶瓷组织与性能的影响

研究了Al2O3和Y2O3作为添加剂对原位合成SiC-BN复合陶瓷组织与力学性能的影响.在含有添加剂(10ω/%)的情况下,以Si3N4,B4C和碳粉为原料的原位反应于1400℃开始进行,并在1700℃完成.在不含添加剂的情况下,反应在1900℃仍然没有完全完成.Al2O3-Y2O3添加剂可以在1760℃形成钇铝石榴石,同时二者可以同原始粉末中Si3N4或SiC颗粒表面的SiO2作用在1400℃形成Y-Al-Si-O液相,这可以加速原位反应的进行,并促进复合陶瓷的致密化.在SiC和BN含量相同情况下,含有添加剂的复合陶瓷密度和力学性能明显要高于不含添加剂的复合陶瓷.     

碳酸铝铵热分解制取α-Al_2O_3微粉

对碳酸铝铵合成的工艺条件进行了研究,研究了反应物的滴定次序、溶液浓度及加入速度、反应温度等因素对反应产物的影响。实验结果表明,Al（3＋）周围有足够的碳酸氢铵是生成碳酸铝铵的关键,必须将硫酸铝铵加入到碳酸氢铵溶液中,并且碳酸氢铵的浓度大于1.0mol／L才有可能生成碳酸铝铵。另外,温度越高,越有利于生成碳酸铝铵,但反应温度不能超过60℃。生成碳酸铝铵后,加热至230℃,则碳酸铝铵分解成Al2O3,升温至1200℃,则生成α－Al2O3。     

Al2O3原料种类对固相反应法合成锌铝尖晶石的影响

采用固相反应法,合成了锌铝尖晶石粉体。运用热分析、XRD、SEM分析等方法,研究了Al2O3原料种类对合成锌铝尖晶石的影响。研究表明:原料种类对合成反应开始温度有直接影响,以Al(OH)3作为Al2O3的原料与以非活性Al2O3作原料相比,生成锌铝尖晶石的开始反应温度降低近400℃;XRD和SEM分析表明,以Al(OH)3作为Al2O3的原料,锌铝尖晶石的开始生成温度为800℃,随合成反应温度升高,锌铝尖晶石的生成量显著增加;以ZnO、Al(OH)3为原料合成锌铝尖晶石的最佳合成温度为1200℃,保温时间为3h,合成得到的锌铝尖晶石呈立方晶粒,晶形发育完整,平均粒径为15μm。     

煤粉燃烧法附产氧化铝熟料的反应过程分析

利用XRD和三元相图分析对煤粉燃烧法附产氧化铝熟料的形成过程进行了研究,初步分析了煤粉燃烧法附产氧化铝熟料的矿物组成及反应过程。结果表明:在高铝煤粉和石灰燃烧过程中,首先是CaO与Al2O3和SiO2反应生成CaO.Al2O3及2CaO.SiO2,随后CaO.Al2O3与2CaO.SiO2反应生成2CaO.Al2O3.SiO2,1000℃燃烧时已经大量生成低碱性矿物2CaO.Al2O3.SiO2。随着燃烧温度的升高,CaO.Al2O3和CaSO4直接反应生成3CaO.3Al2O3.CaSO4。     

真空AlCl歧化法生产铝的过程中C、Al4C3和Al2O3的形成热力学

通过热力学分析研究了真空Al Cl歧化法生产铝的过程中C、Al4C3和Al2O3的形成条件。结果表明,形成这些杂质的反应,即CO的歧化反应和金属铝与CO的反应,所需的反应温度随着压力的降低而降低。金属铝-CO体系的lg pCO-1/T图与实验结果相符,表明反应速率快,该体系在真空下接近平衡,该平衡图可以用来预测该体系在真空下可能的反应。     

TiB2含量和烧结温度对B4C/Al2O3基复合陶瓷的影响

利用原位反应热压工艺制备了B4C/Al2O3基复合陶瓷,研究了TiB2含量和烧结温度对B4C/Al2O3基复合陶瓷力学性能和微观结构的影响.结果表明,当TiB2含量低于8.7％时,随原位反应生成的TiB2含量的增加,有效的促进了B4C/Al2O3/TiB2复合陶瓷的烧结,提高相对密度,改善了力学性能.当烧结温度低于1900℃时,其力学性能随烧结温度增加而提高;当超过1900℃时,其力学性能随烧结温度的提高而降低.在1900℃,60 min时,B4C/Al2O3/TiB2复合陶瓷获得最佳综合力学性能,其硬度、断裂韧性和抗弯强度分别为24.8 GPa、4.82 MPa·m1/2和445.2 MPa.