富铝煤矸石碳热还原氮化合成Fe-Sialon复相材料的研究

采用富铝煤矸石、铁精矿粉、焦炭为原料,经过碳热还原氮化在1 400～1 550℃保温4h条件下合成Fe-Sialon复相材料。利用XRD、SEM和EDS检测手段研究合成温度、焦炭添加量对富铝煤矸石碳热还原氮化的影响。结果表明:①制备得到了Fe-Sialon复相材料,所得产物的主要物相为β-Sialon和Fe3Si;②反应温度为1 400、1 450、1 550℃时,焦炭添加量对产物物相的影响较大。焦炭添加为理论量或过量10%时,所得产物中莫来石、Fe3Si相为主晶相,次晶相为X-Sialon或α-Al2O3,均没有β-Sialon相生成;当焦炭过量大于50%时,X-Sialon作为过渡相向β-Sialon转变,有利于β-Sialon相的生成;③1 500℃下合成的Fe-Sialon复相材料中,β-Sialon为主晶相,其发育成不是很完善的棱柱状晶体。在β-Sialon相周围分散的球状颗粒为Fe3Si相,颗粒直径1～2μm。在本试验条件下,合成Fe-Sialon复相材料的适宜温度为1 500℃,焦炭适宜添加量为理论添加量和焦炭过量10%。     

几种典型煤气化炉渣的碳热还原氮化过程

煤气化炉渣是煤炭气化过程产生的固体废弃物。选取5种煤气化炉渣作为研究对象,在分析其化学和显微结构后,将炉渣分别在1 350~1 500℃进行碳热还原氮化,并对氮化产物的物相组成和显微结构进行表征。结果表明:1 5种无定性炉渣的化学结构均可描述为Si O4四面体与Al O4四面体相互连接的架状结构;2炉渣中的玻璃相呈规则球体状,无定性碳呈多孔海绵、长带或长片状;3 5种炉渣经碳热还原氮化反应均可合成出Ca-α-Si Al ON粉体,且Ca-α-Si Al ON的形成过程一致;4炉渣氮化产物中杂质相的产生与炉渣的化学组成中Ca O,Si O2,Al2O3和C的相对含量密切相关;5在氮化过程中,炉渣中玻璃球体发生表面粗糙、多孔、空心等形态的变化,这些变化在一定程度上反映出炉渣的氮化进程。     

Fe2O3在煤矸石碳热还原氮化合成SiAlON时的作用

将煤矸石、碳黑和2%～8?2O3的混合均匀的试样,在1350～1550℃氮化处理6h,然后测定试样的氮化增重率和物相组成,用SEM和EDS观察部分试样显微结构并进行微区成分分析.结果表明,Fe2O3的加入有利于煤矸石还原氮化转变成β-SiAlON,并促使其晶体发育完善.Fe2O3的最佳加入量为4%,当超过此值时,大部分的Fe2O3以FeO、金属Fe或含铁的铝硅酸盐球状颗粒存在.     

碳热还原氮化法制备氮化钒铁(FeVxNy)合金

以三氧化二钒、石墨粉、铁粉为原料,采用碳热还原氮化法在推板窑中制备生产氮化钒铁铁合金。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和电感耦合高频等离子体(ICP)等分析手段对合金产品的物相组成、断面形貌和元素组成等进行分析。结果表明,在保持三氧化二钒和铁粉配比量不变的情况下,随着碳粉配比量的增加,碳粉配比对高钒合金中V、N含量影响不大,对Fe含量有一定的影响,而对低钒合金中N含量几乎没影响,反而对V、Fe含量影响很大;在反应过程中铁粉做为催化剂及黏结剂使用。     

温度和时间对中低品位磷矿真空碳热还原的影响

以云南某中低品位磷矿为研究对象,以焦粉为还原剂,通过XRD、SEM及EDS等分析手段,探讨了还原温度和保温时间对该磷矿真空碳热还原的影响。结果表明,升高还原温度和延长保温时间均能提高磷矿还原率和磷元素挥发率,且还原温度的影响比保温时间的影响更显著。当保温时间30 min、温度高于1 250 ℃时,磷矿还原率和磷挥发率上升趋势显著,最佳还原温度段为1 250～1 300 ℃。磷矿中的Ca₅(PO₄)₃F首先与SiO₂反应,然后大部分Ca₅(PO₄)₃F和副产物Ca₃(PO₄)₂与C作用,产生P₂单质气体。     

碳热还原粉煤灰物相变化规律

在感应炉中,空气气氛下,以粉煤灰为原料,木炭为还原剂,不同温度条件下对粉煤灰还原反应过程及合金进行研究。利用XRD,SEM-EDS技术对还原产物进行分析检测。结果表明,碳还原粉煤灰分为4个阶段：（1 373～1 673 K）Fe2O3和碳反应生成铁;（1 773～1 873 K）石英和碳反应生成SiC,莫来石发生分解并与碳反应生成SiC和Al2O3;（1 973～2 173 K）石英除生成较多SiC,还有少量Si生成,部分Al2O3和空气中的氮气生成Al5O6N,并最终分解成Al2O3和AlN;2 273 K氧化铝和SiC,C反应生成Al,Si,AlN和碳反应生成Al。高温下有气态的SiO,Al2O产生,造成部分铝硅损失。合金由3个相组成,3者相互混合存在,除含有较多Al,Si,Fe,Ca外,还含有部分SiC。在合适的配碳量下,Al2O3对SiC的生成有抑制作用。     

铁矿石碳热还原过程中铅锌脱除及含铁物相的演变规律

针对含铅0.39%、含锌0.30%的铁矿,采用碳热还原脱除铅锌杂质,利用X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱分析等检测手段考察了铁矿还原焙烧过程的反应行为及物相演变规律。结果表明,该铁矿中铅主要以氧化铅和铅铁矾形式存在,锌主要以氧化锌形式存在; 升高焙烧温度及延长焙烧时间均有利于铅锌脱除; 在1 200 ℃下焙烧60 min时,铁矿中铅和锌脱除率均在90%以上。含铅锌铁矿在碳热还原焙烧过程中会生成中间产物铁橄榄石,并最终转变为金属铁和游离的氧化硅固溶体。还原焙烧产物经磁场强度80 kA/m弱磁选可获得铁品位91.91%和铁回收率84.78%的铁精矿,且铁精矿中铅和锌含量分别为0.01%和0.03%,可作为电炉炼钢原料使用。     

高氮分压对碳热还原/氮化法合成氮化硅的影响

碳热还原/氮化合成氮化硅在1450~1650℃、氮气分压700~1100kPa下进行。非晶二氧化硅与石墨粉末以n(C)/n(SiO2)=4.5比率混合、压片。样品中的氧、氮、碳含量通过LECO元素分析仪测得。反应物和生成物中各物质组成通过XRD定性分析。结果表明,通过增加氮气分压,氮化硅的稳定温度升高,二氧化硅的还原速率随着温度升高而变大。碳化硅的生成仍无法避免。与常压下的碳热还原/氮化反应一致,高压下的碳化硅和氮化硅的生成亦为连续反应。     

利用天然原料合成β'-Sialon及其复合材料的研究进展

综述了利用高岭土、叶蜡石及高铝矾土等天然铝-硅系原料合成β'-Sialon,Sialon-SiC以及Sialon结合刚玉复合材料的研究现状,讨论了在碳热还原氮化过程中,β'-Sialon的物相组成的变化规律及合成机理.     

石英产品的市场开发与应用

本文从传统石英市场和新型石英市场的角度,对前景较好的石英产品类型、规格要求、市场规模等进行了综合分析。随着国内各项科技进步政策的出台以及各项科技产品规范的拟定,为高科技企业以及市场良性发展奠定基础,高科技产业用石英(硅)材料产品的比重逐渐提高。     

煤基碳素的石英砂超细助磨研究

在干法条件下,采用石英砂作为助磨剂,对煤基碳素进行了超细粉碎试验,研究了石英砂的用量以及添加方式对煤基碳素超细粉碎的影响,并从粉碎动力学的角度分析了石英砂助磨剂的不同添加方式对于煤基碳素的超细助磨规律。试验结果表明：随着石英砂用量的增加,煤基碳素粉体的中值粒径D50先减小而后趋于不变,当用量为1.4 g时,粉体的D50降低到3.21 μm;在助磨剂的三种添加方式中,粉碎前的助磨剂一次性添加时,粉碎速率更高,适合于粉碎时间较长的情况;粉碎过程中的助磨剂增量添加时,粉碎速率变化更快,适合于粉碎时间较短的情况。     

天然粉石英超细提纯试验研究

利用内衬耐磨陶瓷搅拌磨对天然"准球形"粉石英进行超细研磨,在超细的同时往磨机内加入酸和还原剂进行漂白提纯。通过球料比、磨机转速、磨矿浓度、研磨时间、稀酸和还原剂用量条件试验,确定最佳的研磨、提纯工艺条件,制备出了-2μm≥97%、SiO2≥99.9%、Fe2O3≤0.008%、白度≥92%的超细高纯高白"准球形"硅微粉。将超细加工和漂白提纯在同一设备中同时完成,工艺简单、流程短、效果好、成本低、易于规模化大批量生产。     

粉石英表面改性及其作用研究

简述了粉石英的基本特性及其作为填料进行表面改性的必要性,论述了粉石英表面改性的基本原理和方法。采用干法处理制得的改性粉石英,具有良好的工艺性能,其粘度和浸润性得到明显改善,与有机聚合物具有很好的相容性和亲和性,对增加填充量、提高制品的物理力学性能、降低生产成本,具有显著的作用。     

改性粉石英在PE薄膜中的应用

主要介绍了改性粉石英填充ＰＥ薄膜的试验研究结果。试验表明：改性粉石英填充ＰＥ薄膜,具有较好的工艺性能,薄膜力学性能优良,生产成本低,证明改性粉石英用作ＰＥ薄膜的填料,在技术、经济上可行。     

粉石英在不同超细粉磨条件下的机械力化学效应研究

研究了粉石英在各种不同粉磨条件下所表现出的机械力化学效应，应用多种检测手段分析和讨论了粉石英在超细粉磨后呈现出的一系列变化，综合归纳和揭示了其内在的规律，为粉石英的开发和利用提供了一定的理论依据和使用价值。     

粉石英在环氧树脂封装材料中的应用

重点介绍了粉石英的物化性质，工艺性能以及在环氧树脂绝缘封装材料中的应用，试验证明，粉石英具有改善环氧树脂混合料的加工性能，提高固化物的热，电，机械性能，降低产品生产成本等作用，是一种理想的电工填料。     

利用天然粉石英制备中空硬硅钙石二次粒子研究

采用动态水热法 ,以江西产天然粉石英、河北井陉产石灰为原料 ,加入少量的氧氯化锆为添加剂合成硬硅钙石晶体。结果表明 ,单纯使用粉石英与石灰为原料无法制备出具有中空结构的硬硅钙石二次粒子 ,硬硅钙石体积密度较大 ,所制备的硬硅钙石纤维发育不好 ;适量加入氧氯化锆添加剂可生成具有低密度、中空结构的硬硅钙石二次粒子 ,同时可生成结晶良好 ,直径 10 0nm左右的硬硅钙石纤维。此工艺提供了廉价制备超轻硬硅钙石制品的可能。     

粉石英填料在硬质橡胶制品中的应用

着重介绍了粉石英的矿物特性以及在硬质橡胶制品中的应用效果。粉石英用作硬质橡胶的填料,能够改善加工工艺、提高产品质量、增加填充量、降低生产成本,是硬质橡胶理想的填料。     

碳纤维毡体添加硼酸高温热处理对C/C复合材料氧化行为的影响

采用对碳纤维毡体添加硼酸高温热处理的方法提高C/C复合材料的整体抗氧化性, 考察了添加硼酸高温热处理的C/C复合材料和未经处理的C/C复合材料的氧化行为。通过扫描电镜形貌观察、激光拉曼光谱分析、氧化动力学分析, 结果表明:添加硼酸高温热处理后C/C复合材料抗氧化性提高, 并探讨了其氧化能力提高的原因。