膨润土添加量对焦炉用硅砖性能的影响

针对目前焦炉用硅砖性能要求越来越高的现状,以优质结晶硅石为原料,膨润土为添加剂,压制成型,在1 460℃下制备硅砖试样,并研究了添加不同含量膨润土对硅砖材料性能的影响。结果表明:膨润土的添加量控制在一定范围时,硅砖常温性能指标变化不大,但硅砖的热膨胀率显著降低。     

热压工艺对硅掺杂碳复合靶材的性能影响研究

以碳粉、碳化硅粉体为原料,添加不同含量的硅粉为烧结助剂,在不同的热压工艺参数下制备C/Si 80%/20%(原子分数)复合靶材,通过扫描电镜(SEM)分析微观形貌、四探针测试电阻率、X射线衍射(XRD)分析晶体结构、压汞法测试气孔分布,分析Si粉的添加量、液相保温时间、原料预处理工艺对靶材致密化和均匀性的影响,优化硅碳复合(C/Si 80%/20%)靶材的热压烧结工艺。结果如下：(1)随着Si粉添加量增加,体系中液相含量增加,扩散传质速率加快,硅碳化合反应生成3C-SiC,体系中的Si元素全部以3C-SiC的形式存在,靶材的致密度逐渐增加,Si粉添加量为14%时,靶材的密度达到2.51 g·cm-3;开孔孔径分布随Si粉添加量的增加而逐渐减小至20 nm以下;靶材电阻率随Si粉添加量的增加而逐渐降低,Si粉添加量为14%时,电阻率降低50%。(2)在1350～1450℃,随着液相保温时间的增加,硅元素挥发并逸出,产生反致密化的现象,Si含量越高,反致密化越明显,密度降低至2.2 g·cm^-3。(3)采用SiC/C/Si 6%/74%/14%组分体系,C/Si预球磨...     

硅基添加物对铁沟浇注料性能的影响

为了增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的抗氧化性,以电熔棕刚玉、碳化硅、白刚玉粉、Al2O3微粉、Secar71、硅微粉、碳粉为主要原料制备了ASC铁沟浇注料,分别以质量分数为0、0.5%、1%、1.5%、2%的硅基添加物粉等量替代白刚玉微粉,研究了硅基添加物加入量对浇注料性能的影响。结果表明:随硅基添加物外加量的增加,试样经1 500℃×3 h后的线变化率逐渐增大,体积密度先增大后减小,显气孔率先减小后增大,高温抗折强度先增大后减小,抗氧化性逐渐增强;当硅基添加物加入1%时,试样可以得到较好的综合指标。     

镁铝尖晶石细粉对镁质浇注料物理性能的影响

研究了添加不同含量MA尖晶石(0、5%、8%、12%)对镁质浇注料性能的影响.结果表明:(1)随着MA尖晶石含量的增加,试样常温抗折、耐压强度降低,而经1 550 ℃3 h和1 100 ℃ 3 h热处理后强度呈先增加后下降的变化规律:(2)当MA尖晶石添加量为8%时,试样经1 550 ℃ 3 h和1 100 ℃ 3 h热处理后强度均达到最佳值,两者强度比接近于1∶1400℃ 0.5 h热处理条件下高温抗折强度也达到最佳值,可判断材料具有较好的抗剥落性和热震稳定性;(3)添加的MA尖晶石作为晶核,促进基质中α-Al2O3微粉与MgO反应形成原位尖晶石,促进烧结,强化基质,有利于增强试样的强度.     

SrO对镁铝尖晶石烧结性能的影响

以Al₂O₃、Mg(OH)₂和SrO为原料,引入质量分数分别为0、0.25%、0.5%、0.75%、1%的SrO制备镁铝尖晶石。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显气孔率、体积密度测定仪和图像处理软件,对烧结后的试样进行分析。结果表明：不同烧结温度煅烧后,随SrO含量逐渐增加,试样烧结后线收缩率和体积密度先增大后减小,显气孔率先减小后增大,当SrO添加量为0.5%时,线变化率和体积密度最大,显气孔率最小。试样在1 600℃下保温3 h时,未添加SrO制备的镁铝尖晶石烧结后线变化率为4.9%,显气孔率为50.1%,体积密度为1.64 g/cm³;而添加了0.5%SrO制备的镁铝尖晶石线变化率为5.4%,显气孔率为44.3%,体积密度为1.89 g/cm³。     

CuSn15和Fe对无压烧结金刚石工具胎体性能的影响

本文将Fe粉,Cu Sn15液相添加到自行制备的超细合金粉A中通过无压烧结制备金刚石工具的胎体试样块,研究了不同含量的Fe粉,Cu Sn15液相对胎体的相对密度、硬度及抗弯强度的影响。结果表明:在烧结温度为875℃、保温时间为60 min的无压烧结工艺下,添加不同含量的Cu Sn15液相及Fe粉对胎体的烧结力学性能有着重要的影响。含Cu液相的最佳添加量为7%(本文所有含量为质量分数,下同),Fe粉的最佳添加量为10%,此时,胎体的相对密度为98.46%,硬度(HRB)为101.5,抗弯强度为1 103.82 MPa。     

Fe2O3微粉添加对MgO CaO系耐火材料烧结性能及 抗水化性能的影响

通过添加Fe2O3微粉的方法,研究了Fe2O3微粉对MgO CaO系耐火材料烧结性能和抗水化性能的影响。试验结果表明,添加Fe2O3微粉可以有效地促进MgO CaO系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。当Fe2O3的添加量在0～3%时,随着Fe2O3添加量的增加,耐火材料试样的体积密度先增加后减小,显气孔率则先减小后增加,且两者均在Fe2O3为1%处出现极值。当Fe2O3的添加量在02%～05%的范围时,耐火材料试样的显气孔率和体积密度变化最明显。当Fe2O3添加量为1%时,将试样在温度为60 ℃、相对湿度为75%的条件下水化144 h后,其粉化率仅为146%。
     

复合碳源和复合氧化铝微粉对铝锆碳质滑板性能的影响

以板状刚玉、电熔锆刚玉、金属硅粉、金属铝粉、炭黑和氧化铝微粉等为主要原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,制备了铝锆碳质滑板试样。首先研究了添加不同复合碳源对试样性能的影响,确定了最优的复合碳源种类;在此基础上进一步研究了不同复合氧化铝微粉对试样性能的影响。研究结果表明:当复合碳源中鳞片石墨、炭黑220和炭黑774以1∶1∶1添加时,试样经1 400℃处理后的性能最优,其显气孔率为13.8%,耐压强度为107.3 MPa,高温抗折强度为15.36MPa。添加复合氧化铝微粉的试样,当氧化铝微粉A与氧化铝微粉C以3∶1添加时,试样经1 400℃热处理后显气孔率显著降低,强度明显提高。     

Al(NO_3)_3对白云石烧结性能和抗水化性能的影响

在天然白云石中添加不同比例的Al(NO_3)_3,采用二步煅烧法制备镁钙砂,研究Al(NO_3)_3添加量对白云石烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明,在1 600℃保温3 h,没有添加Al(NO_3)_3时,镁钙砂试样的烧结密度为3.17 g/cm3,显气孔率为4.9%,抗水化增重率为3.1%,粉化率为20.1%,MgO的晶粒尺寸为2.92μm;添加Al(NO_3)_3后,由于Al(NO_3)_3在高温分解产生Al_2O_3,Al_2O_3在高温下会和CaO发生反应,生成3CaO2·Al_2O_3,在高温下形成液相,促进试样烧结,当添加0.30%Al(NO_3)_3(质量分数)时,试样的烧结密度为3.24 g/cm~3,显气孔率为3.8%,抗水化增重率为2.0%,粉化率为15.6%,MgO的晶粒尺寸为3.48μm。     

α-Al2O3微粉对硅溶胶结合灌注料的影响

用质量分数为55%的碳化硅、23%的电熔刚玉、7%的高铝矾土、5%的硅微粉以及12%～15%硅溶胶制备了硅溶胶结合灌注料,研究了α-Al_2O_3微粉外入量(质量分数分别为0%、a%、2a%、3a%)对不同温度处理后硅溶胶结合灌注料性能的影响。实验结果表明:随着α-Al_2O_3微粉加入量的增加,试样常温强度有较大程度提高;1 370℃时热态抗折强度先增加后降低,且在α-Al_2O_3微粉加入量为2a%(w)时试样的各项物理性能以及施工性能最优。     

稀土金属氧化物对MgO晶粒生长动力学影响研究

制备了添加稀土金属氧化物的高钙镁钙材料试样,研究了添加稀土金属氧化物对MgO晶粒在不同温度下的生长速率的影响,计算得出合成高性能抗水化的高钙镁钙砂在不同合成温度下晶粒生长的活化能。结果表明:无添加剂时,QMgO为1104.02kJ/mol;添加质量分数为1%Y2O3时,QMgO为937.06kJ/mol;添加质量分数为2%Y2O3时,QMgO为922.70kJ/mol。当Y2O3加入量在1%时,氧化钇在1650℃下全部固溶到氧化钙晶格中,导致氧化钙晶格畸变,促进了高钙镁钙材料的烧结,提高了该材料的抗水化能力。这对降低高性能抗水化的高钙镁钙合成原料的能源消耗具有理论指导意义。     

金属铬粉对镁铬耐火材料理化性能的影响

为了研究金属铬粉对镁铬耐火材料各理化性能的影响,以镁砂、铬铁矿、金属铬粉为原料,羧甲基纤维素钠为结合剂,经压制并在1 600 ℃下保温3 h烧制成镁铬耐火试样,系统研究金属铬粉的添加量(加入量分别为0 %、0.3 %、0.5 %、1 %、1.5 %)对镁铬耐火材料气孔率、抗折强度、耐压强度和抗热震性的影响.结果表明,添加0.3 %的金属铬粉可明显降低试样的气孔率,使试样致密烧结,强度也显著提高,但对抗热震性影响不明显;随着金属铬粉添加量的增多,各理化性能逐渐恶化,添加1.5 %金属铬粉的试样强度明显降低,气孔率升高且气孔孔径明显变大,这是因为金属铬粉发生氧化反应产生严重的膨胀.为了提高镁铬耐火材料的理化性能,金属铬粉的添加量应在0.3 %左右.      

TiO2和Al2O3加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响

以α-Al2O3、TiO2和轻烧MgO为原料,在轻烧MgO含量固定不变的情况下．研究了在1400～1600℃下α-Al2O3和TiO2的加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响。结果表明：当烧结温度低于1500℃时,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的显气孔率降低,体积密度增加;当烧结温度升高到1600℃时,TiO2的加入使试样的烧结性能稍微变差;且在1600℃保温3h烧后的试样中,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的晶粒尺寸增大,但当Al2O3含量为0时,试样的晶粒尺寸又有所减小。     

Fe2O3添加剂对锆酸钙陶瓷烧结性能的影响

以分析纯Ca(OH)₂和m-ZrO₂为原料, 按物质的量1:1进行配料, 添加不同质量分数Fe₂O₃粉末作为添加剂, 经充分混合后压制成?20 mm×20 mm圆柱试样, 再经1600℃保温3 h煅烧制备得到锆酸钙陶瓷试样(CaZrO₃)。利用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪及扫描电子显微镜分析Fe₂O₃粉末添加剂对CaZrO₃陶瓷材料烧结性能、物相组成及微观结构的影响。结果表明:当没有添加Fe₂O₃粉末时, 试样烧结前后线变化率为12.72%, 体积密度为3.92g·cm-3, 显气孔率为14.9%, CaZrO₃晶粒尺寸为4.22μm; 当加入质量分数0.75%Fe₂O₃粉末时, 试样烧结前后线变化率为17.20%, 体积密度为4.68 g·cm-3, 显气孔率为6.8%, CaZrO₃晶粒尺寸为5.21μm。     

添加氮化硅对莫来石碳化硅材料性能的影响

以莫来石、红柱石为主要原料,加入不同含量的氮化硅、碳化硅细粉,探讨了添加氮化硅对莫来石碳化硅材料性能的影响。结果表明:在1 450℃下制备的材料的显气孔率基本维持在15%左右,体积密度在2.45 g/cm~3左右,烧后线变化率相差不大,高温抗折强度和荷重软化温度也分别能够达到29.8 MPa和1 560℃,都表现出了较高的水准,且基本不受氮化硅加入量的影响;添加氮化硅能够提高材料的抗热震性能,但材料的常温耐压强度随着氮化硅含量的增加呈降低趋势;材料在烧结过程中,氮化硅和碳化硅均发生了氧化并在材料表面形成一层黄褐色氧化产物,其主要为玻璃相;在材料的截面出现致密层,且致密层的厚度随着氮化硅含量的增加而减小。     

纳米SiO_2的引入方式对焦炉硅砖导热性能的影响

为提高焦炉硅砖导热性能,研究了纳米SiO_2的引入方式对焦炉硅砖性能的影响。分别采用不同的分散介质、分散方式,测定硅砖试样的体积密度、气孔率、常温耐压强度、导热系数,并利用XRD检测试样的物相组成,采用SEM观察和分析了试样的显微形貌。结果表明:选用乙醇作为分散介质,将纳米SiO_2粉溶于乙醇中,球磨6h后超声波分散0.5h的引入方式最好,试样的常温耐压强度为55MPa,体积密度为2.24g/cm~3,鳞石英含量为43.6%,在扫描电镜下观察,试样烧结较好,气孔较小且分布均匀,导热系数达到2.42W/(mK)。     

铝热还原法制备硼粉

以B2O3为原料,Al粉为还原剂,用KClO3做助燃剂,通过自蔓延铝热还原制备硼粉,研究KClO3添加量(质量分数)及反应物料B2O3与Al粉的配比对产物纯度的影响,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对产物进行物相、形貌和元素分析。结果表明:还原产物主要由α-B及少量Al、B2O3和α-Al2O3组成;随着助燃剂KClO3添加量增加,产物中B含量w(B)逐渐增多,Al含量w(Al)逐渐减少。当KClO3添加量(质量分数)为25%时,w(B)最高为94.38%,w(Al)为5.62%;随着反应体系中Al含量减少,产物纯度呈下降趋势,在Al欠量2%、4%和6%时,产物的纯度w(B)分别为95.08%、94.58%及94.15%。     

ZrB2-SiC复合粉加入量对ASC浇注料性能的影响

以刚玉为骨料，以氧化铝微粉、碳化硅细粉、硅微粉、70纯铝酸钙水泥、碳素及ZrB₂-SiC抗氧化复合粉等做基质，制得高炉出铁沟用耐火浇注料；以ZrB₂-SiC复合粉作为抗氧化剂，测试其对中温1 000℃及高温1 500℃烧后试样抗折、耐压强度、线变化率和坯体抗氧化性的影响，复合粉加入量分别为0、0.5%、1%、1.5%及2%，按照相同加入量等量减少刚玉粉。结果表明：随ZrB₂-SiC复合粉的增加，试样高温处理后的线变化率逐渐加大，体积密度呈现先升后降的趋势，高温抗折强度先增大后减小，抗氧化性则逐步变好；当ZrB₂-SiC复合粉加入1%时，高温抗折强度呈现最佳值，试样可以得到最好的综合指标。     

多孔Ti吸气材料的制备及吸氢性能研究

利用粉末冶金法,以电真空Ti粉为原料,并添加造孔剂NH_4HCO_3,制备了多孔Ti吸气材料。通过扫描电镜(SEM)对吸气材料进行微观形貌观察,利用阿基米德排水法测试吸气材料的孔隙度,用动态流导法分别测试不同NH_4HCO_3添加量的吸气材料在450和700℃激活下的吸氢性能。结果表明,引入造孔剂NH_4HCO_3后,可以成功制备出有多孔结构的Ti烧结体,且样品的孔隙率随NH_4HCO_3含量的增加近似呈线性关系,当造孔剂质量分数为30%时,孔隙率达到61%;随着NH_4HCO_3含量的提高,样品的吸气性能呈现出先升高后降低的趋势;450℃激活时,添加20%(质量分数)NH_4HCO_3样品的特征吸氢速率S_(10)是未添加NH_4HCO_3样品的6.3倍;700℃激活时,添加25%(质量分数)NH_4HCO_3样品的特征吸氢速率S_(10)是未添加NH_4HCO_3样品的2.7倍;同一成分的样品,在700℃激活下的吸氢性能优于450℃激活下的性能。     

CeO_2添加量对45钢Ni-WC真空熔烧涂层性能的影响

利用真空熔烧技术将镍包碳化钨KF-56、稀土氧化物、镍基自熔合金Ni45B按不同质量百分含量在45钢基体表面,制备五种不同CeO_2添加量的Ni-WC-CeO_2复合涂层,研究CeO_2在Ni-WC复合涂层中最佳综合性能添加量。利用洛氏硬度计、显微硬度计分别检测不同CeO_2添加量涂层外表面洛氏硬度、纵截面显微硬度;利用摩擦磨损实验机检测不同CeO_2添加量涂层表面耐磨性;利用箱式电阻炉对试样反复进行650℃、750℃两种加热温度至常温的热循环热疲劳实验,以检测不同CeO_2添加量对涂层热疲劳性能的影响;利用中型盐雾腐蚀实验箱对涂层表面进行盐雾腐蚀,以检测不同CeO_2添加量对涂层的耐腐蚀性能的影响。实验结果表明,当CeO_2添加量为0.75%时,涂层外表面洛氏硬度和纵截面显微硬度最高,涂层耐磨性、耐腐蚀性最好,分别比不添加CeO_2涂层提高了50%和300%,抗热疲劳性能仅略低于添加量为0.5%的涂层,两种温度分别比不添加CeO_2涂层提高了18.5%、12.5%。Ni-WC涂层的最佳CeO_2添加量为0.75%。