牙科用Y-TZP增韧生物微晶玻璃材料的工艺研究

以CaO Al2O3 SiO2微晶玻璃组成的系统为基础,进行了生物微晶玻璃/Y TZP复合材料的研究。借助于DTA、XRD等分析方法和手段,确定了氧化锆复合微晶玻璃热处理制度及物相组成,并测试了复合材料的体积质量 莫氏硬度、化学稳定性等理化性能。     

金属液固体电解质定硫传感器研究

在热力学分析的基础上，开发了以氧化钇稳定氧化锆作固体电解质，Y2O2S与Y2O3混合粉末为辅助电极的金属液定硫传感器．电池构造形式为：Ni—Cr｜Cr-Cr2O3｜ZrO2(Y2O3)｜Y2O3 Y2O3S｜[S]Fe｜Ni—Cr．采用整体成型技术组装定硫传感器半电池，分别在实验室和工业现场对传感器的性能进行了测试，结果表明，该传感器具有良好的化学稳定性和快速响应性．     

氧化锆对镁钙质中间包干式料性能影响研究

以不同粒度的w(CaO)≈20%的镁钙砂为主原料制成了镁钙质中间包干式料,并研究了加入不同量氧化锆(其质量分数分别为0、1%、1.5%、2%、2.5%)对干式料性能的影响。结果表明:ZrO2的加入对于增加干式料室温、高温强度及体积致密比较有利,ZrO2提高镁钙质干式料抵抗熔渣侵蚀的能力;侵蚀后,侵蚀层中原有的Zr4+向外溶解到中间包渣中,未侵蚀层中的ZrO2和CaO形成CaZrO3,且ZrO2在MgO中也无固溶现象。综合分析认为,镁钙质干式料中氧化锆的加入量在1%～1.5%较为适当。     

CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系中各组元的活度计算

根据熔渣分子和离子共存理论,建立了CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系的活度计算模型.利用该模型对渣中各组元的活度进行了计算,并分析了w(FeO)和w(CaO)/w(SiO2)对渣中组元活度的影响.结果表明,在1 300℃下,CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系中活度较高的组元是FeO、CaO·SiO2、2CaO·SiO2和3FeO·P2O5.当w(FeO)小于15%时,随着w(FeO)的增加,渣中2CaO·SiO2和3FeO·P2O5的活度不断升高,3CaO·P2O5活度降低.当w(FeO)大于15%时,随着w(FeO)的增加,渣中2CaO·SiO2和3FeO·P2O5的活度逐渐降低,而FeO的活度则不断升高.当w(CaO)/w(SiO2)小于1.5时,2CaO·SiO2的活度随碱度的增大而升高,3FeO·P2O5的活度变化不大.当w(CaO)/w(SiO2)大于1.5时,随炉渣碱度的增大,2CaO·SiO2和3FeO·P2O5的活度降低,而3CaO·P2O5的活度升高.     

Li2O对CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5系钢包渣变性处理的实验研究

为控制钢包中钢水回磷和进行炉外脱磷,以Li2O作变性剂替代CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5系中部分CaO,研究了Li2O对渣系的熔化性能、粘度和脱磷能力的影响。结果表明,在控制渣系组成为：w(CaO Li2O)w(SiO2)=2.5,w(Li2O)=15%,w(Fe2O3 MnO2)=7%,w(P2O5) ≤3％的条件下,该渣系熔点低、粘度适中且脱磷能力强,能够对钢水进行钢包中的脱磷处理和回磷控制。     

中温氧化物燃料电池电解质材料制备和性能研究

中温固体氧化物燃料电池（SOFCs）的工作温度应低于800℃。本文重点对ZrO2基、CeO2基、Bi2O3基和ABO3型电解质材料的最新进展和发展趋势作了综述。以8%氧化钇稳定氧化锆（8YSZ）作为电解质的SOFCs,工作温度在1000℃左右。经较低价的碱土和稀土离子（Sr2＋,Ca2＋,Sc3＋和Y3＋）掺杂稳定ZrO2,在800℃,氧化钪掺杂氧化锆（Zr0.9Sc0.1O1.95,scandia doped zirconia,SSZ）的电导率（0.1S/cm）比Zr0.9Y0.1O1.95（10YSZ）的（0.03S/cm）高得多。薄膜化是改进氧化锆基电解质的电导性能的另一个途径。厚度小于10μm的YSZ基SOFCs,在800℃时功率密度最大可达2W/cm2。研究新的稳定的双掺杂电解质材料将会是CeO2基材料研究的重点。Y2O3和Sm2O3共掺杂（Y0.1Sm0.1Ce0.8O1.9,YSCO）在800℃时电导率可达到0.0549S/cm,电导活化能为0.77eV。Sr和Mg共掺杂LaGaO3（LSGM）阳离子导体已成为中低温SOFCs的重要候选电解质材料。钙钛矿型氧化物是除了Bi2O3以外氧离子电导率最高的陶瓷材料。寻求新的、优良的中温SOFCs电解质材料仍是目前推动中温SOFCs实用化的关键因素之一,薄膜化技术是研究的另一个重点。     

Wcomet直接还原法渣铁分离影响因素研究

研究还原温度、渣相配料碱度和渣中CaF2、K2O、P2O5、S、FeO的含量等因素对2CaO·SiO2形成及其相变的影响规律。结果表明,在快速升温条件下,温度高于1300℃后2CaO·SiO2才大量生成;CaF2、S和FeO对2CaO·SiO2相变不产生影响,但K2O和P2O5对2CaO·SiO2相变具有明显抑制作用;渣相二元碱度R〈1．8时渣的自然粉化效果明显变差。     

适用于谷物干燥的红外辐射陶瓷材料

以Al2O3、SiO2为主体原料,Fe2O3、CuO、Y2O3为辅助原料,经高温烧结合成了适用于谷物干燥的红外辐射陶瓷材料(莫来石及掺杂莫来石)。并测定了其在2.5~15μm波段的红外辐射率在0.845~0.933之间。利用正交实验设计,以红外辐射率为指标进行了配方的优化设计,经过分析得到最佳质量分数的配方方案:主体原料:莫来石子90%(Al2O3与SiO2的摩尔比为3∶2);辅助原料:Fe2O3为2.5%、CuO为5%、Y2O3为2.5%。     

助熔剂种类与配比对高磷铁水脱磷渣高温性能的影响

分别以CaF2和B2O3为助熔剂,在实验室条件下研究了助熔剂种类与配比对脱磷渣熔点的影响,并测定了脱磷渣在不同温度下的黏度值。结果表明,以CaF2为助熔剂时,在保证脱磷渣熔点较低和流动性较好的同时,为了减轻设备腐蚀和环境污染程度,脱磷渣中CaF2与CaO的质量分数比值以0.50为最佳;以B2O3作为助熔剂时,只有当脱磷渣中B2O3与CaO的质量分数比值达到0.16时,助熔效果才比较明显。     

热处理对热障涂层材料Y_2O_3部分稳定ZrO_2性能的影响

热障涂层用于燃气轮机的热端部件,可以显著提高其使用温度,延长热端部件的使用寿命,并增大燃气轮机发动机的效率.利用Y2O3和ZrO2为原料,通过固相合成法合成了Y2O3(w(Y2O3)=6%~8%)部分稳定的ZrO2(Y-PSZ)热障涂层陶瓷顶层,并对此陶瓷顶层的微观形貌、相组成进行了研究.同时研究了热处理对热障涂层材料Y-PSZ性能的影响.     

Degration of Partially Stabilized Zirconia Ceramics under an Applied Stress

Partially stabilized zirconia ceramics were sintered using fine powder of ZrO2-3mol % Y2O3 prepared by the chemical co-precipitation method. The tetragonal-to-monoclinic phase transformation in ZrO2 ceramics during the aging in boding water and the effect of an applied stress of 100MPa were mainly investigated.The degradation of ZrO2 ceramics is considered to be caused by the reaction between Y2 O3 and H2O, which leads to a decreasing in the stability of tetragonal phase of ZrO2. It is found that the tensile stress improves the driving force of the phase transformation and acoelerates the degradation while the compressive stress has no obvious effect on the deeradation.     

金矿尾砂微晶玻璃的研制

以金矿尾砂、白云石等为原料,Ｃｒ２Ｏ３为成核剂,制成微晶玻璃及铸石板材制品．通过ＤＴＡ、Ｘ射线衍射及ＳＥＭ扫描电镜分析,证明制品中的晶相是透辉石类固溶体,其它晶相含量微小．理化性能测试表明,该产品的各项指标均优于天然大理石及花岗岩,适于做建筑材料、化工耐腐蚀材料或冶金、采矿工业用耐磨材料,为解决环境污染问题开辟了一条有效途径．     

镧对WO3/ZrO2固体超强酸酸强度和结构的影响

通过共沉淀法制备了合适酸强度,比表面积为175.284 3 m2.g-1,最可几孔径在5.99 nm,负载镧的WO3/ZrO2固体超强酸催化剂。用Hammett指示剂法、XRD、N2等温吸附/脱附、DTA等方法考察了负载稀土镧后对催化剂的酸强度、比表面积、孔结构和热稳定性的影响。结果发现：La能均匀掺入WO3/ZrO2固体超强酸中,且适当加入稀土元素镧不但可以提高其酸强度,而且可以稳定结构、增加比表面积。     

MgO部分稳定ZrO2陶瓷制备坩埚的研究

以氧化镁(质量分数)为3.5%的Mg-PSZ粉体为原料,向其中添加(质量分数)10%氧化镁悬浊液及化学添加剂,配得氧化镁(质量分数)分别为4.2%和5.8%的氧化镁部分稳定氧化锫材料.以注浆成型法制备感应炉坩埚,考察所制得样品的理化性能.结果表明,在实验所用烧结温度下,与氧化镁质量分数为5.8%相比,氧化镁质量分数为4.2%更有利于四方相生成;同时,延长研磨时间,提高烧结温度和增大样品烧结前后收缩率均有利于增大样品密度,但显气孔率变小,不利于提高样品抗热震性.     

马钢4000m^3高炉高Al2O3炉渣渣系优化实验研究

以马钢现场高炉渣样为基准,研究w（Al2O3）=15％～20％的高炉炉渣性能。结果表明,在目前的冶炼条件下,马钢第三炼铁厂炉渣中的w（Al2O3）不宜超过18％,w（MgO）不宜超过12％。在高温区,MgO对炉渣性能的影响大于Al2O3,低温区相反,并提出了合理的渣系组成。     

含钛高炉渣制备钛硅铝复合溶胶及其性能研究

以攀钢公司废弃的高炉含钛矿渣为原料,采用碱熔法,通过高温煅烧、溶解和离子交换等工序,制备了富含TiO2-SiO2-Al2O3的复合溶胶。研究了碱用量、煅烧温度、保温时间等工艺参数对溶胶性能的影响;应用紫外-可见分光光度计测定了复合溶胶的光催化性能。结果表明:在碱与矿渣比为0.96,1 100℃保温120 min的条件下可制备TiO2-SiO2-Al2O3复合溶胶。溶胶在pH值为2.0、甲基橙溶液的初始浓度为10 mg/L、光照时间为80 min时,溶胶对甲基橙的降解效率可达到98.4%。     

P2O5对转炉钢渣矿物结构的影响

依据实际转炉钢渣理化特性,以CaO-MgO-SiO2-Fe2O3四元渣系作为基础渣系,向该渣系中加入渣量1%～7%（质量分数）的P元素,使用SEM和EDS对合成渣系矿物结构进行表征与分析。结果表明：合成渣系主要由硅酸二钙、铁酸二钙及方镁石组成,其中磷元素主要以磷酸三钙的形式固溶于硅酸二钙中,在其他相中并未发现磷元素的存在;随着磷含量的增加,磷元素在硅酸二钙矿物中的含量随之增加,并可能出现独立的磷灰石相,这可为转炉钢渣在磷肥工业的应用研究提供参考。同时,由于磷加入量增多,CaO优先与[PO4]4-反应,早先存在的方镁石逐渐消失而溶入基质相。基质相2CaO·Fe2O3向CaO·MgO·Fe2O3发生转变,最后形成2MgO·Fe2O3,表明高磷含量有利于改善转炉钢渣的安定性能。     

钢渣和γ-Al2O3对水溶液中磷的吸附特性比较

研究了钢渣和γ-Al2O3对水溶液中磷素的等温吸附特征和吸附动力学过程。考察了初始溶液质量浓度和温度对吸附作用的影响,计算了钢渣和γ-Al2O3对磷素的吸附速率。结果表明：两者均符合Langmuir等温吸附模型,对磷素的最大吸附量：钢渣（0．3055mg／g）〈γ-Al2O3（0．6868mg／g）;但缓冲容量：钢渣（0．8719L／mg）〉,γ-Al2O3（0．6131L／mg）,钢渣具有较高的除磷性价比。随着初始溶液质量浓度的增大,钢渣和γ-Al2O3对磷素的平衡吸附量均增大,并显著延长了钢渣达到吸附平衡的时间。温度升高对两者的影响不大,只是显著延长了钢渣达到吸附平衡的时间。温度较高,初始溶液质量浓度较高的条件下,γ-Al2O3的吸附速率较大,有利于吸附作用的进行;相反的条件下,则有利于钢渣吸附作用的进行。钢渣和γ-Al2O3吸附除磷的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出其对水溶液中磷素的平衡吸附量,误差基本在7％以内。