R2O-RO-SiO2-B2O3-Al2O3系统乳浊釉的制备及微观结构分析

通过调整配方组成,成功制备了R2O-RO-SiO2-B2O3-A12 O3多元系统无锫乳浊釉,重点探讨了釉料化学组成关系对釉面乳浊程度的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)研究了釉层微观结构及釉层乳浊机理.结果表明:釉料组成中n(R2O)/n(RO)、n(CaO)/n (MgO)、n(SiO2+ B2O3)/n(Al2O3)对釉面白度及质量影响显著.当n(R2O)/n(RO)在0.38～0.49、n(CaO)/n(MgO)在1.03～2.19、n(SiO2+ B2O3)/n(Al2O3)在12.69 ～18.42范围时,釉面自度高、质量好.釉面乳浊的原因是由析晶与分相共同作用,分相促进了晶体的析出,晶体形状主要为短柱状,尺寸约1～4 im,并以类球状团聚包裹形式分散于釉层中.     

Na2O含量对CBN砂轮陶瓷结合剂性能的影响

陶瓷结合剂是决定陶瓷结合剂CBN砂轮性能的关键因素之一，文章研究了陶瓷结合剂中Na2O的含量对其性能的影响。实验表明，结合剂的耐火度随Na2O含量的增加而降低；当结合剂中Na2O含量较低时，结合剂的抗折强度随Na2O含量的增高而提高，当Na2O／（B2O3＋Al2O3）的摩尔比为1时，强度达到最高值（72MPa）；同时，Na2O的加入可以改善结合剂与CBN磨料的润湿性。     

高岭石碱石灰的烧结过程

以CaO-Al2O3-SiO2-H2O和Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系为对象,通过热力学计算研究了高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)在碱石灰烧结过程中的反应行为.结果表明:在n(CaO)/n(SiO2)为1的高岭石与氧化钙烧结过程中,形成了不能被碱液溶出的2CaO·Al2O3·SiO2和CaO·Al2O3·2SiO2.在n(CaO)/n(SiO2)为1,1.5或2的高岭石碱石灰烧结反应中,CaO·SiO2会与Na2O·Al2O3反应形成Na2O·Al2O3·2SiO2,从而导致在碱性体系中氧化铝的溶出率降低,而3CaO·2SiO2与2CaO·SiO2不与Na2O·Al2O3反应.CaF2对烧结反应有促进作用.     

地聚合物胶凝材料的组成设计和结构特征

采用正交设计方法,对影响地聚合物合成的3个关键配比参数:n(SiO2)/n(Al2O3),n(M2O)/n(Al2O3)和n(H2O)/n(M2O)进行了优选和优化.优选出Na地聚合物的最佳配比为:n(SiO2)/n(Al2O3)=4.5,n(Na2O)/n(Al2O3=0.8,n(H2O)/n(Na2O)=5.0.对地聚合物硬化体结构特征、主要组成元素Si,Al的配位状态进行了研究.结果表明:地聚物硬化体中Al元素主要以4配位态形式存在,而Si元素主要以SiQ4(4Al),SiQ4(2Al)形式存在.最后,根据核磁共振谱的测试结果并结合相同化学组成的沸石的空间构型,利用数理统计理论建立了地聚合物的分子结构模型.     

n(B2O3)/n(SiO2)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用热膨胀仪、扫描电镜和红外光谱仪研究了硼硅酸盐玻璃的结构与性能随n(B2O3)/n(SiO2)和n(B2O3)/n(Na2O)的变化规律,深入探讨了结构对分相、热膨胀系数和膨胀软化温度的影响规律。结果表明:热膨胀系数取决于玻璃中[BO3]、[BO4]和[SiO4]的数量变化;玻璃的转变温度和软化温度主要由SiO2决定;[BO3]对玻璃的分相有着重要的影响;不论n(B2O3)/n(Na2O)比值多少,玻璃结构中均存在[BO3]和被破坏的[SiO4]。     

500t/a中试规模制备小颗粒4A沸石的研究

在500 t/a的中试设备上,以全化学合成法进行了小颗粒4A沸石合成的中试放大实验。采用正交实验方法考察了原料配比A〔n(SiO2)/n(Al2O3)〕、B〔n(Na2O)/n(Al2O3)〕、C〔n(H2O)/n(Al2O3)〕及晶化时间D(t)对产品性能的影响。通过方差分析,确定出其最佳工艺条件为:n(SiO2)/n(Al2O3)=1.8～1.9,n(Na2O)/n(Al2O3)=3.2～3.4,n(H2O)/n(Al2O3)=80～100,t=20 min。工艺验证实验结果表明,该条件下的中试产品钙交换能力≥295 mg CaCO3/g干基,符合QB1767—2003的一级品标准。     

矿化剂对Al2O3-SiO2质陶瓷辊棒性能的影响

研究了含MgO的单一型矿化剂及含MgO和TiO2 的复合型矿化剂对Al2 O3-SiO2 质陶瓷辊棒性能的影响。结果表明 :基质中Al2 O3与SiO2 的质量比 (Al2 O3/SiO2 )为 2 .33时 ,引入 0 .6 %的复合型矿化剂可促进莫来石的发育和基质的烧结 ,明显改善了陶瓷辊棒的抗热震性和机械强度。     

氯化氢氧化Cu-Cr-K/Al2O3催化剂的研究

由副产氯化氢氧化回收利用氯元素是实现氯资源循环利用的有效方法。提出采用多组分金属氧化物CuO-Cr2O3作为氯化氢氧化的主要活性组分,以γ-Al2O3为催化剂载体,并采用共沉淀法制备催化剂,以一种新的固钾方法将钾元素负载于氯化氢氧化CuO-Cr2O3/γ-Al2O3催化剂上,在微型流化床反应器中研究了催化剂中CuO,Cr2O3,K2O对氯化氢氧化性能的影响,探讨了不同固钾剂、不同钾用量、不同钾源、不同固钾方法及不同n(Cu)/n(Cr)对催化性能的影响,得出最佳的固钾剂为固钾剂1,最佳钾源为KCl,最佳的n(Cu)/n(Cr)=1.3,最佳的金属用量为n(Al)∶n(Cu)∶n(Cr)∶n(K)=1∶0.4∶0.32∶0.44,催化剂活性达到了1.3×10-2mol/(g.h)。     

高能球磨法制备ZrB2-Al2O3复合粉体

以金属Al粉(w(Al)=99%,粒度≤45μm)、ZrO2粉(w(ZrO2)=99%,粒度≤3.5μm)和B2O3粉(w(B2O3)=98%,粒度≤5μm)为原料,按n(Al)∶n(ZrO2)∶n(B2O3)=10∶3∶3混合后装入高能球磨罐中,在氩气保护条件下以560r.min-1的转速球磨2h后,取样进行XRD和SEM分析。结果表明:采用金属Al粉、ZrO2和B2O3为原料,在2h的较短时间内经高能球磨合成ZrB2-Al2O3复合粉体,其合成机理为机械碰撞诱发的自蔓延反应;所得到的复合粉体中,ZrB2为微米级,Al2O3为纳米级。     

Al2O3/Al2O3-ZrO2(3Y)层状纳米陶瓷复合材料的显微结构及弯曲强度

在Al2O3-ZrO2(3Y,即含3%Y2O3,摩尔分数,下同)纳米陶瓷的基础上,以原位合成的Al2O3和Al2O3-ZrO2(3Y)纳米粉体为原料,采用干压成型及热压烧结的方法制备了Al2O3/Al2O3-ZrO2(3Y)层状纳米陶瓷复合材料,研究了ZrO2(3Y)含量对材料显微结构及力学性能的影响.结果表明:复合材...     

Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中铝、铁的反应行为

以Al2O3, Fe2O3和Na2CO3为原料,对Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中的反应行为进行了详细研究. 基于溶出率与时间、温度的关系,证明Na2O×Al2O3和Na2O×Fe2O3的生成反应动力学都服从Zhuralev-Lesokin-Tempelman模型,表观活化能分别为186.59和80.92 kJ/mol,表明Na2O×Fe2O3比Na2O×Al2O3在动力学上更易形成;Al2O3易与Na2O×Fe2O3反应形成Na2O×Al2O3和Fe2O3,在1273 K烧结30 min,所得熟料Al2O3溶出率达98.51%;Fe2O3对Na2O×Al2O3的形成有双重作用,在1273 K下可加速Na2O×Al2O3的形成,超过1323 K,促使Na2O×Al2O3分解成Na2O和b-Al2O3,且随着温度升高或时间延长,分解程度增高,从而导致熟料中Al2O3溶出率显著降低.     

填料型La2O3/Al2O3-Al催化剂的制备及其催化性能

以n水硝酸镧[La(NO3)3·n H2O]为原料,阳极氧化铝(Al2O3-Al)为载体,采用水热合成法将活性组分负载在Al2O3-Al上,制备了填料型固体碱催化精馏元件La2O3/Al2O3-Al,以丙酮缩合制备二丙酮醇为探针反应,考察了制备条件对催化剂性能的影响。采用XRD、SEM对催化剂的性能进行了表征。结果表明,活性组分La2O3均匀分散在载体Al2O3-Al表面上。当La(NO3)3·n H2O与氨水(NH3·H2O)的摩尔比为1∶8,油浴温度为160℃,油浴时间10 h,N2保护下焙烧温度为550℃,焙烧时间为2 h时,催化剂的活性最高,此时丙酮转化率为4.1%,二丙酮醇选择性98%。     

Ag-CuO-B2O3钎料空气反应钎焊连接Al2O3陶瓷机理

以Ag-CuO-B2O3为钎料,采用空气反应钎焊法连接了Al2O3陶瓷,在接头中合成了新型Cu2Al6B4O17晶须.研究了连接温度与保温时间对接头显微结构、性能以及生成的晶须结构的影响.结果表明:钎焊过程中,Al2O3与钎料中的CuO、B2O3发生反应生成Cu2Al6B4O17晶须,获得性能优异的可靠接头.保温时间为...     

ZrB2对Al2O3-ZrB2-SiC复相陶瓷室温力学性能影响

Al2O3陶瓷具有优异的室温和高温性能,但其脆性大,断裂韧性较低,限制了其应用.采用热压烧结工艺制备了应用于不同环境的Al2O3-ZrB2-SiC复相陶瓷(简称AZS),主要研究不同含量的ZrB2对Al2O3-SiC基陶瓷性能的影响.力学性能研究发现,当Al2O3陶瓷中ZrB2和SiC的体积百分比分别为20％和5％时,AZS3陶瓷具有最高的强度和韧性,分别为508.5MPa和6.65MPa· m1/2,相比纯氧化铝陶瓷的468.6MPa和5.56 MPa· m1/22提高了8.5％和19.6％.     

Al2O3/Y-TZP复相陶瓷的力学性能及耐磨性

通过常压烧结制备了Al2O3/Y-TZP复相陶瓷,研究了Al2O3含量对材料力学性能及耐磨性的影响。体积分数为35%Al2O3的Al2O3/Y-TZP复相陶瓷具有相对高的韧性(12.5MPa·m1/2)和较低的磨损率(9.2×10-6mm3/(m·N))。     

Al2O3/Fe纳米复合粉体的制备及其陶瓷的性能研究

以纳米α-Al2O3和Fe(NO3)3·9H2O为原料,采用非均相沉淀法制备了Fe包裹Al2O3的纳米复合粉体.经XRD、SEM分析发现:复合粉体前驱体经500 ℃焙烧,在H2中700 ℃还原可以得到纳米Fe包裹Al2O3的纳米复合粉体.粉体分散良好,Al2O3表面的纳米Fe粒子呈非连续状态,颗粒为球形,尺寸为30 nm左右,分布均匀.将复合粉体在热压下(30 MPa)烧结获得Al2O3/Fe复合陶瓷,当加入5mol%Fe时,陶瓷的热压烧结温度比单相Al2O3陶瓷降低将近100 ℃.含量为10mol%Fe的陶瓷样品在1500 ℃热压烧结后,断裂韧性可达到5.62 MPa,与相同条件下烧结的单相Al2O3陶瓷(KIc=3.57 MPa)相比提高了近57%.     

增强型镁铝尖晶石透明陶瓷的制备

以溶胶-凝胶法结合热压及热等静压工艺制备了一系列增强型镁铝尖晶石透明陶瓷(MgO·n Al2O3),研究了n值对粉体物相的影响以及与陶瓷红外透过率、抗弯强度的关系.n值为1.5、2、4时,MgO· nAl2O3粉体仍可保持纯尖晶石相,增强型镁铝尖晶石透明陶瓷MgO·1.5Al2O3在具备与镁铝尖晶石透明陶瓷(MgAl2O4,即MgO· Al2O3)相当的优良中波红外透过率的同时,抗弯强度有大幅提高.     

金刚石增强Na2O-B2O3-Al2O3-SiO2系陶瓷基复合材料的界面研究

以Na₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂系低温玻璃为基础结合剂烧制金刚石增强陶瓷基复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线能谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱及力学性能测试仪等对其界面结合强度、界面处元素分布及界面化学键进行了表征。结果表明,Na₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂系陶瓷结合剂与金刚石颗粒界面结合强度高,790 ℃煅烧时试样抗折强度达到77.82 MPa。Si、B、Na、Zn各元素在界面位置发生扩散,而Al元素没有明显扩散,元素扩散提升了结合剂对金刚石的把持力。陶瓷结合剂与金刚石在界面处形成C-O、C=O和C-B键,化学成键进一步增进界面结合。另外,790 ℃煅烧的复合材料中金刚石颗粒保存完好,而850 ℃煅烧时金刚石出现石墨化迹象。     

热处理温度对Al2 O3 -SiC-Al复合材料性能和结构的影响

利用金属Al在高温下转化成Al和Al2O3的三维骨架来结合Al2O3-SiC复合材料,并借助XRD、EPMA等方法对Al2O3-SiC-Al复合材料性能和显微结构进行了研究。结果表明:(1)试样在空气中进行热处理,试样的强度随着热处理温度的升高逐渐增强,Al的含量逐渐降低,但1600℃热处理后试样仍有少量Al存在。(2)试样的结合方式随着热处理温度的升高而发生改变,当温度低于500℃时,为结合剂的物理结合;试样中金属Al熔化但未发生大规模氧化时,其结合主要为金属结合和少量的陶瓷结合;随着热处理温度的升高,陶瓷结合比例逐渐增大,试样的强度迅速增大,并在1100℃几乎完全转化为Al2O3陶瓷结合,试样的强度达到最大;但热处理温度为1600℃,界面反应强烈,试样的强度下降。     

Y_2O_3-Al_2O_3粉体固相反应制备Y-Al-O体系陶瓷的对比研究

研究了摩尔比n(Y2O3):n(Al2O3)分别为2:1、1:1和3:5的粉体在不同温度发生的相变及其高温烧结的陶瓷。Y2O3-Al2O3粉体经球磨后在1750℃真空烧结制备陶瓷。用差热-热重、X射线衍射及扫描电子显微镜表征制备的Y2O3-Al2O3材料。结果表明:在低于800℃时,Y2O3-Al2O3之间未发生反应;在1000℃煅烧后,出现Y4Al2O9(YAM)相;1200℃煅烧后,出现YAlO3(YAP)相和钇铝石榴石(yttrium aluminumgarnet,YAG)相。n(Y2O3):n(Al2O3)=3:5粉体在1400℃煅烧后生成YAG纯相。n(Y2O3):n(Al2O3)=2:1、3:5粉体烧结的陶瓷的物相分别为YAM相和YAG相,其相对体积密度分别为97.8%和99.95%,n(Y2O3):n(Al2O3)=1:1粉体烧结陶瓷的物相为多相共存,3种配比制备陶瓷断口的形貌差别较大。