固溶体及其在硅酸盐水泥中的作用

固溶体也称固态溶液,即一种物质(溶质)的质点溶于另一种物质(溶剂)形成单一均匀的固相体系。它普遍存在于无机固体材料中,材料的物理化学性质随着固溶程度的不同可在较大范围内变化。固溶体的生成不但可以改善材料生产的工艺过程,达到节能降耗之目的,而且还可以利用生成固溶体的原理,发展和合成各种性能优异的新材料。随着现代材料的研究,经常采用生成固溶体来提高和改善性能。在功能材料、结构材料中都离不开固溶体,其应用越来越广泛。     

热压烧结TiB2-ZrB2固溶复合陶瓷的结构研究

以ZrB2作为掺加剂，通过热压烧结制备了TiB2-ZrB2固溶复合陶瓷。采用X射线衍射分析对材料的相组成，晶格常数和晶体结构进行了分析，材料的显微结构分别由EPMA，SEM和TEM测定。研究结果表明，随着ZrB2掺入量的增大，固溶产物的晶格常数会相应增加，当ZrB2的掺加量为8％（摩尔分数）时，产物的晶格常数出现极大值；ZrB2可以与TiB2形成部分固溶的固溶体，在复合材料中存在富Ti和富Zr的两种硼化物；由于固溶反应在界面上进行，有效地降低了烧结过程中的晶界移动速度，从而使材料的大晶粒细化。     

Sialon固溶体Z值与晶粒状态的相关性

利用STEM和EDAX对Sialon晶粒的生长形貌及固溶体Z值进行分析发现,不同发育形态的六方晶型Sialon晶粒及晶粒内不同位置均具有不同的Al3+固溶含量,该研究结果表明,根据原料配比中或烧结体中的Al3+含量来计算Sialon材料的固溶Z值是不确切的.     

钛酸锶-铁酸铋电子陶瓷制备及介电性能研究

钛酸锶-铁酸铋固溶体(SrTiO_3-BiFeO_3)是一种新型的多铁性电子材料,在信息存储、能量存储等电力、电子器件中有非常重要的应用前景。采用固相法制备了SrTiO_3掺杂量为20%(mol)的BiFeO_3电子材料,即Bi_(0.8)Sr_(0.2)Fe_(0.8)Ti_(0.2)O_3(0.2STO-0.8BFO);并研究了合理的制备工艺条件、固溶体的晶体结构以及该材料的电学性能。结果表明,0.2STO-0.8BFO电子陶瓷材料的合理烧结条件为980℃烧结2 h;X射线衍射分析表明0.2STO-0.8BFO仍然为类似于纯铁酸铋的菱方钙钛矿结构;介电、铁电测量表明该材料具有较大的介电常数、良好的容温特性和可极化特性。     

简讯

一种能贮热和放热的塑晶塑料晶体 (塑晶 )是一种像液体的固体。它和液晶相似 ,也是固 -液之间的一种中间状态的化合物。塑晶有晶体的三维周期性 ,但力学性质像塑料。组成塑晶的分子一般近球形 ,分子间结合力为微弱的无方向性健力。本文介绍的新戊二醇(NPG)是一种塑晶化合物 ,它能在恒定温度下贮存热能和放出热能。 1984年美国Eastman化学品公司将其作为一种新型的家庭取暖材料在市场上出售。众所周知 ,自然界的物质一般都是以固、液、气三种相态存在的 ,相变是物质从一种相态转变为另一种相态的过程。物质在相变时不仅吸收或释放热量 (称…     

Mo原子固溶对Cr2AlC力学性能及摩擦学性能的影响

采用热压烧结技术制备Cr2AlC材料,并通过Mo元素复配对Cr2AlC进行固溶强化,研究不同固溶比下(Cr1_xMox)2 AlC陶瓷的力学性能及宽温域摩擦学性能影响.研究结果表明,Mo原子固溶导致Cr2AlC晶格畸变,力学性能显著提升,但是当Cr/Mo原子比为1时,固溶材料的硬度、抗弯强度与断裂韧性急剧下降.由于Mo...     

固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的应用

固溶体由于产生了固溶强化等性能的变化,使其较单一组分金属的热稳定性、结构性能等方面有着显著的提升,因此在催化剂中具有广阔的应用前景.针对固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的应用,从固溶体的性质、制备方法等方面展开了综述,重点对反应机理和提高催化活性的措施进行了总结,对存在的问题进行了探讨.最后对固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇领域的研究方向进行了展望,并认为固溶体催化剂有望为CO2资源化利用各类反应中催化剂的研发提供一种新范式.     

固溶体催化剂在二氧化碳加氢制甲醇反应中的应用

固溶体由于产生了固溶强化等性能的变化，使其较单一组分金属的热稳定性、结构性能等方面有着显著的提升，因此在催化剂中具有广阔的应用前景。针对固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇反应中的应用，从固溶体的性质、制备方法等方面展开了综述，重点对反应机理和提高催化活性的措施进行了总结与探讨并发现存在的问题，最后对固溶体催化剂在CO2加氢制甲醇领域的研究方向进行了展望，并认为固溶体催化剂有望为CO2资源化利用各类反应中催化剂的研发提供一种新范式。     

钛酸铝固溶体陶瓷的制备与性能

用工业级原料采用固相反应法合成了钛酸铝固溶体[Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5].研究了氧化镁(MgO)在钛酸铝(Al2TiO5)结构中的固溶对粉体合成的影响,通过测量Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5陶瓷的体密度、热膨胀系数和抗弯强度,进一步研究了其烧结行为、热膨胀行为和机械性能.结果表明:由于MgO的固溶,在相对较低的温度(1 300℃)煅烧便合成纯相Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5粉体,并且具有良好的烧结活性.用1 380℃合成的粉体,经1 450℃保温4h烧结的Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5陶瓷,不仅具有低膨胀特性,而且有足够高的抗弯强度.     

MgO对C_3S形成过程影响及其固溶效应研究

利用化学分析、XRD及DTA分析,研究MgO对C3S形成过程影响及其固化效应。结果表明,MgO因其优先与SiO2反应形成固溶体的特性,fCaO随MgO质量分数递增而增大,又因CaO-SiO2-MgO形成共熔融物的特性,MgO质量分数大于其固溶极限时,fCaO变化呈相反趋势,此时促进C3S形成效应明显。通过最小二乘法及MgO固溶度的精确界定,可推导出MgO在C3S中的固溶反应分子式为:(Ca3-0.15xMg0.15x)(Si1-0.85xMg0.85x)O5-0.85x(x≤0.179)。     

镍-铁-铬合金与不锈钢复合板封头的工艺研究

采用中温热成型,中温热成型后再次进行固溶处理的工艺,复合板封头采用多次加热多次压制,及封头压制后封头在防变形工装适当约束状态下进行固溶处理的制作工艺,完全解决了复合板封头内部r弧处复层N08810板材表面容易出现大量毛细裂纹的问题,而且其它机械性能、化学性能均不受影响。封头成型后固溶处理是为了使基复层材料中各种相充分溶解,强化固溶体,改善板材的塑性、韧性及抗腐蚀性能,消除应力与软化材质,以便进行后续加工步奏。而且对复合板的复合部位影响小。     

纳米级铈锆氧化物固溶体在催化剂中的应用

对以铈锆氧化物固溶体Ce0.75Zr0.25O2为助剂的催化剂进行了活性评价.实验结果表明:固-固化学反应法制备的Ce0.75Zr0.25O2固溶体与传统的共沉淀法制备的Ce0.75Zr0.25O2固溶体在三效催化剂中作为催化助剂的作用是相当的,对模拟汽车尾气起到了很好的净化作用.还研究了Ce0.75Zr0.25O2对交联粘土(PILC)催化剂Cu/CeTi-PILC的丙烯选择性催化还原一氧化氮反应的影响.实验证明:Ce0.75Zr0.25O2固溶体能提高催化剂5%Cu/CeTi-PILC对C3H6和一氧化氮的催化活性,起燃温度明显降低,其中C3H6起燃温度降低了15℃;一氧化氮起燃温度降低了112℃.     

氮化烧成铝–方镁石–刚玉复合材料的显微结构和反应机理

在刚玉(电熔刚玉、板状刚玉)–高纯镁砂中加入质量分数分别为0、4%、6%、10%的铝粉,在碳管炉1 600℃氮气气氛下制备Al–Mg O–Al_2O_3复合材料。结果表明:烧后试样的主晶相为刚玉和镁铝尖晶石固溶体,基质是由镁铝尖晶石固溶体、氮化铝、Al ON和Mg Al ON等增强相组成的复合结构。随铝粉含量增加,Al N、Al ON和Mg Al ON含量增加且存在未反应的铝粉。铝粉氮化机理为Al反应生成Al N,Al N与Al_2O_3固溶形成Al ON相,氧化镁或新形成的尖晶石与Al ON相固溶形成Mg Al ON相。建立了金属铝粉氮化反应模型,反应模型呈明显的环状结构:内层产物为未反应的铝和反应后形成的微孔;中间层产物为氮化铝和阿隆的复合结构;外层环带状产物为阿隆和镁阿隆的复合结构。电熔刚玉颗粒部分参与反应形成环带状镁铝尖晶石固溶体。     

PEG/PVA高分子固-固相变储能材料的制备

以聚乙二醇(PEG)为相变物质、聚乙烯醇(PVC)为骨架材料,通过接枝共聚法和偶联共混法分别制备了PEG/PVA高分子固-固相变材料.采用红外光谱法和差示扫描量热法研究了PEG/PVA相变材料的结构和相变行为.结果表明,共混体系和共聚体系均具有可逆的固-固相转变特性;共混体系最大相变焓为102.6 kJ/g, 共聚体系相变焓为82.5 kJ/g; 2种体系相变温度适中,可以满足低温相变要求,是一种具有较大使用价值和发展前途的高分子固-固相变储能材料.     

化学沉淀法固化/稳定化除砷研究进展

化学沉淀法利用(亚)砷酸根(AsO33-/AsO43-)与多种金属阳离子形成难溶化合物,进而实现砷的固化/稳定化,在含砷废水除砷及含砷废弃物固化方面被广泛应用.本文简要介绍了国内外在化学沉淀法固化/稳定化除砷技术方面的研究现状,对不同低溶解度砷酸盐,包括砷酸钙(Ca-As盐)、臭葱石(FeAsO4·2H2O)、砷铝石(AlAsO4· 2H2O),及含砷明矾石族矿物(砷黄钾铁矾(KFe3(SO4)2.x(AsO4)x(OH)6)、砷钠明矾石(NaAl3(SO4)2-x(AsO4)x(OH)6)的砷毒性浸出特性进行了对比分析.研究表明:低溶解度的砷酸盐(砷酸钙、臭葱石、砷铝石)的砷浸出浓度均较高,超过5 mg/L,不利于长期堆存.而砷黄钾铁矾和砷钠明矾石固溶体具有溶解度低,固砷效率高等优点,其中砷钠明矾石固溶体具有更好的中长期稳定性,在pH为5～8时,其砷浸出浓度为0.01 ～0.1 mg/L.由此可见,利用砷钠明矾石固溶体固砷有望成为处理含砷废水和含砷废渣的一种潜在手段.     

高分子固溶态染料激光材料的试制

染料激光具有波长连续可调、输出功率大等优点而被广泛应用,但目前染料激光器多采用染料溶液为工作物质,不能适应器件小型化和在运载条件下使用,因此长期以来都希望能制备固溶态染料激光材料作为工作物质。固溶态染料激光工作物质要求能掺入最佳的染料浓度,保持高透明性和光学均匀性,有相当高的硬度和光学强度,抗光解和     

MnO对Ca2Mg2Al28O46材料结构和性能的影响

采用固相烧结法制备了含不同比例MnO的Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46)材料,研究了材料的烧结性能、显微结构和热学性能。结果表明:1 650℃下Mn~(2+)取代Mg~(2+)固溶进入Mg Al_2O_4晶格形成Mg_(1–x)Mn_xAl_2O_4同构尖晶石固溶体,进而扩散进入Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46),产生畸变的磁铅石结构,使晶粒形貌从六方片层状向等轴状发展,并加快了材料的致密化进程。含不同添加量MnO的Ca_2MgAl_(28)O_(46)材料1 750℃热处理后的体积密度为3.21～3.33 g/cm~3,闭口气孔率在0.4%～1.1%。随着MnO含量的增加,材料的热膨胀系数略有增大,但热导率明显提高,添加2%(质量分数)MnO试样的热膨胀系数由8.94×10~(–6)/K增加到9.41×10~(–6)/K,热导率由1.49 W/(m·K)增加到2.70 W/(m·K)。     

相变材料在节能中的应用

相变材料是一种具有特殊功能的物质,人们利用它能在特定的温度(相变温度)下发生物相的变化,并伴随着吸收或放出热量的作用,来控制周围环境的温度。这种物相的变化可以是气-液相的变化,也可以是液-固相的变化。但考虑到使用装置上的方便等原因,通常采用液-固相变化的相变材料。     

矾土刚玉相组成研究

用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、光电子能谱和X射线衍射仪对矾土刚玉相组成进行了研究。认为：主晶刚玉为纯Al2O3,杂质矿物CA6固溶了MgO,尖晶石为Al2O3－MgO·Al2O3固溶体及AL2O3－（Mg·Al）O·Al2O3固溶体,碳化物为（Ti－Zr）C及（Zr·Ti）C固溶体。     

Ca-Pb-HA固溶体的水热合成与结构表征

以磷酸氢二氨[(NH4)2HPO4]、四水硝酸钙[Ca(No32·4H2O]和四水硝酸铅[Pb0N03)2·4H20]为原料,在200℃水热处理12h制得Ca10-xPbx-HA[x=0~10,Ca-Pb-Ca10(PO4)6(OH)2,Ca-Pb-bydroxyapatite,Ca-Pb-HA]固溶体.通过X射线衍射、化学分析方法以及电子显微镜对Ca-Pb-HA固溶体的晶相、化学组成和形貌进行了分析.利用Rietvdd方法对Ca-Pb-HA固溶体进行了结构精修,结果表明:晶体结构随铅离子固溶量的增大发生了较大的变化,晶胞参数a和c不随铅离子含量的变化而呈线形变化.在Ca-Pb-HA固溶体中铅离子优先占据M(2)位置.Rietveld分析结果很好地解释了Ca-Pb-HA固溶体结构随铅离子含量的变化规律.