原位生成Sialon增强Al2O3-SiC—C铁沟浇注料抗渣机理研究

采用静态坩埚法进行了Sialon增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的抗渣实验。结果表明，该种铁沟料具有比传统铁沟料更优异的抗渣性能。通过X-射线衍射和SEM分析可知，其抗渣机理为：添加的Si3N4，Si与Al2O3发生原位反应生成Sialon，使材料内部结合更加紧密，并且生成的Sialon活性较高，氧化放出气体，阻止熔渣的渗入；其次，Sialon向熔渣中溶解，使熔渣成为含N的高硅玻璃，粘度增大；此外，Al2O3与熔渣的MgO反应生成MgAl2O4，形成一阻挡层，这也是Sialon增强Al2O3-SiC-C浇注料具有优异的抗渣渗透及侵蚀性能的重要原因．     

结合系统对刚玉质浇注料显微结构及性能的影响

以板状刚玉骨料和细粉为主要原料,分别以硅微粉、Al2O3-SiO2凝胶粉和铝酸钙水泥为结合剂,制备了3组不同结合系统的刚玉质浇注料,研究了浇注料经不同温度热处理后的物相变化及物理性能,采用X射线衍射及扫描电镜技术研究了其相组成和显微结构特征。结果表明,以硅微粉为结合剂的浇注料在1100℃时有莫来石晶核析出;继续升温,莫来石长大并出现液相。以凝胶粉为结合剂的浇注料在1100℃时出现方石英,不利于莫来石的生成。以铝酸钙水泥为结合剂的浇注料经1500℃处理后,水泥矿物转化为六铝酸钙（CaO·6Al2O3,CA6）相,这种呈片状的CA6相在基质结构内部交叉穿插,有利于提高浇注料的高温抗折强度和抗热震性能。     

水泥窑用方镁石-铁铝尖晶石砖的性能研究

以电熔镁砂、铁粉、氧化铁粉和α-Al2O3粉为原料,制备方镁石-铁铝尖晶石砖,研究了烧结温度和铁加入量对方镁石-铁铝尖晶石砖性能的影响,采用XRD和SEM对试样的物相组成和显微结构进行了分析和表征。结果表明,提高烧结温度有利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高,1500℃烧成的试样最致密,综合性能较好,增大铁加入量不利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高。与直接结合镁铬砖相比,方镁石-铁铝尖晶石砖的常温耐压强度、抗折强度和热震稳定性较好,挂窑皮性和抗侵蚀性与其相近。     

γ-Al2O3对刚玉浇注料中温性能的影响

以刚玉质浇注料为研究对象,将基质中的α-A12O3细粉部分用γ-Al2O3代替,观察对浇注料中温下力学性能的影响.制备γ-Al2O3含量分别为0%、2%、4%、6%(wt%)试样,尺寸宽高长为40 mm×40 mm×160 mm.将获得的试样在中温1100 ℃保温处理3小时后,测量试样的线变化率、抗折强度、显气孔率、体...     

铁尾矿粉对混凝土界面过渡区粘结强度的影响

研究在2种养护条件下，不同铁尾矿粉掺量在多个龄期对界面过渡区(Interfacial Transition Zone,ITZ)粘结强度的影响.设计制作了花岗岩-胶砂试件，通过三点弯曲抗折试验，测试抗折强度，以抗折强度表征ITZ粘结强度.研究结果表明：ITZ的存在导致抗折强度降低，适宜掺量铁尾矿粉能够减小降低的程度；标准养护条件相比于早期高温养护更有利于铁尾矿粉混凝土ITZ长期粘结强度的增长；当铁尾矿粉的掺量为10%时，对ITZ粘结强度的增强效果最好.     

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。     

无沥青中小高炉主铁沟捣打料的研制

Ａｌ２Ｏ３〉８０％的高铝熟料和ＳｉＣ〉９０％的碳化硅为主要原料，加入适量的炭质材料，抗氧化剂及复合结构剂等研制出的无沥青中小高炉主铁沟捣打料，其体积密度２．５０ｔ／ｍ＾３；耐压强度２７．４ＭＰａ；抗折强度８．８ＭＰａ，应用在出铁温度为１４５０℃的３００ｍ＾３高炉主铁沟，不修补使用８ｄ，通铁量为８０００ｔ，使用结果表明，该料具有无污染，强度大，耐浸蚀，耐冲刷，热震稳定性好等特点。     

Al2O3-SiC-SiAlON复合材料的制备和性能

以电熔白刚玉、α-Al2O3微粉、Si粉和矾土基β-SiAlON粉为原料,以树脂为结合剂,制备了复合材料试样.研究了1 500℃烧后试样的物相组成、显微结构以及常温物理性能、高温抗折强度和抗热震性.结果表明:(1)在刚玉中引入适量Si粉高温埋碳条件下可合成Al2O3-SiC-SiAlON复合材料,引入适量β-SiAlON可促进Si反应,且复合材料1 500℃烧结良好;(2)复合材料的高温抗折强度和抗热震性随Si粉加入量增加而提高,加入β-SiAlON后材料的高温机械性能进一步提高;(3)材料高温机械性能提高的原因在于Si粉在高温下与C、CO和N2反应生成晶须状或纤维状SiC和絮状O’-SiAlON填充气孔,形成交叉连锁的网络结构,对材料起增强和增韧作用.     

混合碳酸稀土对泡沫陶瓷过滤器性能的影响

以碳化硅、高岭土、氧化铝粉为原料,以质量分数为3%的混合碳酸稀土为助熔剂,烧制具有气孔率高、容重小、强度高、抗热震性高的莫来石-碳化硅质泡沫陶瓷过滤器.实验发现:未添加碳酸稀土的陶瓷过滤器,其主晶相为莫来石、碳硅石和方石英相,添加碳酸稀土的陶瓷过滤器,其主晶相为莫来石、碳化硅和方石英相,且方石英相的衍射峰较未添加碳酸稀土陶瓷的弱;加入碳酸稀土,过滤器的烧结温度由1450℃降到1400℃,烧结时间由2h缩短为0.5h,体积密度由0.59g/cm3增加到0.65g/cm3,抗热震性由5次提高到7次,抗折强度由1.11MPa增加到1.89MPa.     

硅铝溶胶结合剂对钢包耐火浇注料性能的影响

以致密刚玉、尖晶石细粉、氧化铝微粉、镁砂细粉等为原料,硅铝溶胶为结合剂制备钢包浇注料.研究不同硅铝溶胶含量对浇注料试样体积密度、显气孔率、抗折强度、耐压强度和抗渣性等性能的影响.结果表明:随着硅铝溶胶含量的增加,浇注料的显气孔率降低、体积密度增加;浇注料的耐压强度及抗折强度随着硅铝溶胶含量的增加先增大,硅铝溶胶质量分数...     

反应热喷涂法制备陶瓷涂层的研究

首先通过差热-失重分析和XRD测试手段对反应热喷涂Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体以制备Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层的可行性进行了分析.然后对喷涂后试样涂层的耐磨性进行了研究.结果表明：Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体差热-失重分析和在1200℃烧结后XRD测试分析均表明完全可以反应生成所需的Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层.所制备陶瓷涂层的耐磨性要比基体提高1倍左右.     

反应烧结制备Ti_2AlN-TiN复合材料

采用2Ti/2Al/3TiN粉体为原料,通过反应热压烧结,以制备Ti2AlN-TiN复合材料。采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）结合能谱仪（EDS）分析试样。研究结果表明,在1350℃保温2h,压力为30MPa,可烧结得到组织细小、致密的Ti2AlN-TiN复合材料。材料中层片状Ti2AlN晶粒长约5m,TiN晶粒大小为1~2m。复合材料具有良好的机械性能,其显微硬度与弯曲强度分别达8.57GPa和450MPa。     

等离子烧结法制备FeAl/Al2O3复合材料

利用机械活化-放电等离子烧结的方法,将Fe-Al-Al2O3粉末经机械活化后快速烧结,得到致密且晶粒细小的FeAl/Al2O3块体复合材料.研究表明,在w（球）∶w（粉）=13∶1、转速170 r/min、球磨时间25 h的球磨参数下,粉体中的纳米级Al2O3颗粒,在细化和活化Fe、Al金属粉末的同时,还能有效地阻止金属粉末在烧结前合金化生成金属间化合物.在烧结压力40 MPa、烧结温度1050℃、加热时间15 min、保温时间10min的烧结参数下,制备的FeAl/Al2O3复合材料的致密度可达96.4%.     

微波内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料

CuO—Al混合粉末微波加热至一定温度下可发生内氧化反应,用X射线衍射仪对反应后的复合粉末进行成份分析,确定CuO-Al混合粉末发生内氧化反应的最佳温度与时间。在此条件下采用常规烧结方法制备Al2O3/Cu复合材料。SEM分析表明,微波内氧化法可以有效制备Al2O3／Cu复合材料,细小的Al2O3增强相弥散分布在Al2O3／Cu复合材料中。     

镍铝复合介孔氧化物的合成和表征

以阴离子表面活性剂为模板剂,硝酸铝为铝源,氯化镍为镍源,水热超声法合成镍铝复合介孔氧化物。当n（Ni）/n（Al）=1∶7,反应温度80℃,反应时间28 h,晶化12 h,样品有较规则的介孔结构。用X射线多晶衍射（XRD）、红外光谱（IR）、N2吸附-脱附、NH3和CO2程序升温脱附（NH3-TPD和CO2-TPD）、程序升温氧化还原（TPO和TPR）等方法对样品进行了表征。结果表明,样品具有典型的介孔结构特征,孔径分布较窄,平均孔径2.6 nm,孔容积0.216 cm^3/g,比表面积为297.132^3/g。样品具有弱和强的酸碱中心,340℃可被氧化,430℃可被还原。     

反应温度对微波法合成Fe2V4O13光催化粉体及其光催化性能的影响

以Fe（NO3）3·9H2O和NH4VO3为原料,采用微波水热-煅烧两步法合成了片层状结构单斜相Fe2V4O13光催化剂．以罗丹明B溶液为目标降解物,对不同煅烧温度下合成的Fe2V4O13粉体的光催化性能进行了研究．结果表明：随着煅烧温度的升高,片层状颗粒不断长大,Fe2V4O13光催化剂的结晶性能逐渐增强,粉体的比表面积逐渐减小．350℃和550℃下制备出的片层状粉体分别是由300nm大小及1Arm大小的小颗粒和块状颗粒聚集生长而成,二者都不利于光催化性能的提高;450℃煅烧合成的Fe2V4O13粉体晶化强度良好且粉体间团聚现象较小,具有较大的比表面积,光催化反应活性位点多,有利于光催化反应的进行．该温度下合成的Fe2V4O13粉体在紫外光照射240rain后对罗丹明B溶液的降解率可达到79．0％．     

合成高活性Y2O3和Al2O3超细粉及Nd：YAG透明陶瓷

分别以Y（NO3）3和氨水、NH4Al（SO4）2.12H2O和碳酸氢铵为原料,采用化学沉淀法与碳酸铝铵分解法合成了高活性、平均粒径分别为39 nm和95 nm的Y2O3和Al2O3超细粉体.以Y2O3,Al2O3超细粉和商用Nd2O3粉体为原料,采用固相反应法,经1 700℃真空烧结15 h,制备了Nd：YAG透明陶瓷.含x（Nd）=1%的YAG陶瓷在可见光区最大透光率约为53%.对YAG陶瓷的烧结过程和显微组织研究表明,Nd的引入明显地促进了陶瓷的烧结,同时晶粒得到细化.     

高岭石/聚丙烯腈复合物原位合成SiC_w/Al_2O_3复相陶瓷粉体

在高岭石/二甲基亚砜插层复合物基础上,以醋酸铵对二甲基亚砜进行置换,进一步扩大了高岭石的层间距,使得丙烯腈单体得以顺利插入高岭石层间,并通过原位聚合的方法获得了高岭石/聚丙烯腈复合物。以该复合物为原料,在1 400℃合成碳化硅晶须/氧化铝复相陶瓷粉体,其中碳化硅晶须的直径≤200nm,长度≥15μm。     

Oxidation behavior of in-situ Al2O3/TiAl composites at 900℃ in static air

In-situ Al2O3/TiAl composites were successfully synthesized from the starting powders of Ti, Al, TiO2 and Nb2O5. The oxidation behavior of the composites at 900℃ in static air was investigated. The results indicate that the composite samples present a much lower oxidation mass gain. Under long-time intensive oxidation exposure, the formed oxide scale is multi-layer. The formation of the outer TiO2 layer is fine and dense, the internal Al2O3 scale has good adhesiveness with the outer TiO2 scale, and the TiO2+Al2O3 mixed layer forming the protective oxide scale is favorable for the improvement of oxidation resistance. It is believed that the incorporation of Al2O3 particulates into the metal matrix decreases the coefficient of thermal expansion of the substrate, and forms a local three-dimensional network structure that can hold the oxide scale. The formation of the oxide scale with fmer particle size, stronger adherence, less micro-defects and slower growth rate can contribute to the improvement of oxidation resistance. Nb element plays an important role in reducing the internal oxidation action of the materials, restraining the growth of TiO2 crystals andpromoting thc stable formation of the Al 2O3-riched layer,which is benfeicial to improve the oxidation properties.