烧制温度对坭兴陶元素溶出量的影响

采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)测定坭兴陶陶土元素成分,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定陶土及不同温度烧制的陶器中Cd、Pb、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na和Ti等9种金属元素溶出量,判断陶土及其不同温度烧制品作为食具使用的安全性。研究表明,陶土主要含O、Si、Al、Fe、K、Mg、Ti和Ca等8种元素;陶土去离子水浸提液含Pb、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti等8种元素;不同温度烧制陶器在沸乙酸中元素溶出量不同,烧成温度为900℃的陶器元素溶出量较多,烧成温度≥1100℃的陶器元素溶出量明显减少。烧制温度≥1100℃的坭兴陶用作食具使用是安全的。     

热处理对电气石远红外比辐射率的影响

对天然电气石进行高温热处理,并采用远红外比辐射仪、DTA、XRD、SEM及EDS等测试技术分析了电气石的红外比辐射率及物相变化规律,探讨了热处理的影响规律.结果表明,随着热处理温度的升高,电气石的远红外比辐射率呈增大趋势,在900℃时比辐射率值最大,达到0.927;电气石的物相由镁电气石、铁电气石、黑电气石向钙镁电气石、钠长石、钙长石转化,并呈现出烧结现象;物相成分变化、离子价态改变及晶体结构缺陷是热处理后电气石远红外辐射率提高的根本原凶.     

热处理制度对微晶泡沫玻璃性能的影响

以粉煤灰为主要原料,用CaCO3作为发泡剂,Na3PO4·12H2O作为稳泡剂,制备出了性能优良微晶泡沫玻璃。研究了发泡温度、发泡时间等因素对微晶泡沫玻璃性能的影响。结果表明,随着发泡温度的升高和保温时间的增加,体积密度均先减小后增大,最佳发泡温度1025℃,发泡时间30min。析出的晶体有钙长石CaAl2Si2O8、普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6;密度为1.02g.cm-3;热膨胀系数为7.51×10-6/℃;抗压强度为19.2MPa;抗弯强度为16.3MPa。     

亚熔盐溶出一水硬铝石型铝土矿过程中赤泥的铝硅行为

对NaOH亚熔盐溶出一水硬铝石型铝土矿过程中赤泥的Al, Si行为进行了研究,通过实验研究了溶出过程的反应温度、碱矿比、添加CaO等主要因素对赤泥成分和物相结构的影响. 结果表明,在相同碱矿比下,温度越高越有利于Al2O3的溶出. 在碱矿比为2、反应温度为180℃、反应时间为2 h的条件下,一水硬铝石完全溶出,赤泥中硅主要以Na8Al6Si6O24(OH)2(H2O)2和Na9Al9Si15O48(H2O)27的钠铝硅酸盐形式存在. 亚熔盐溶出过程中添加CaO并不能抑制Si进入溶出液中,甚至会降低Al2O3的溶出率. 但添加CaO可以减少碱的损耗,适于处理中等品位的铝土矿.     

(Mg1–xCax)2Al4Si5O18陶瓷的相演变与微波介电性能

采用固相烧结反应法制备(Mg1–x,Cax)2Al4Si5O18陶瓷。XRD测试结果表明:0≤x<0.2时,陶瓷以(Mg,Ca)2Al4Si5O18堇青石单一相固溶体形式存在;0.2≤x<0.8时,陶瓷以Mg2Al4Si5O18/CaAl2Si2O8两相复合形式存在;0.8≤x<1.0时,陶瓷以单一相(Ca,Mg)Al2Si2O8固溶体形式存在。SEM结果显示:Ca2+掺杂可以有效地降低堇青石陶瓷的气孔率与微裂纹,并能有效地控制Mg2Al4Si5O18/CaAl2Si2O8复相陶瓷的颗粒分布与晶粒尺寸。微波介电性能测试结果表明:0≤x≤0.4时,(Mg1–xCax)2Al4Si5O18陶瓷介电常数εr为7.0左右;0.6≤x≤1.0时,εr从7.0增加到8.6,然后又降低到6.9。随着x增加,品质因数Qf值从24100GHz降低到4400GHz。但是,在x=0.6时,由于[Si,AlO4]四面体中Al/Si原子排列的有序化,(Mg0.4,Ca0.6)2Al4Si5O18陶瓷Qf值(Qf=5500GHz)比两侧x值成分点Qf值有较大提高。(Mg1–x,Cax)2Al4Si5O18陶瓷谐振频率温度系数在整个x值范围内保持在–20×10–6～–35×10–6℃–1。     

氧化物多孔陶瓷研究新进展

主要从原料、添加剂的选择,以及烧结温度、保温时间与制品性能(气孔率、体积密度、抗压强度、抗弯强度等)的相关性等方面,介绍了常见单相氧化物(Al2O3、Si O2、Zr O2、Al6Si2O13、Mg2A14Si5O18、Mg2Si O4)多孔陶瓷及Al2O3基和Al6Si2O13(莫来石)基复合多孔陶瓷的最新研究现状,并介绍了其基本性质和用途,同时指出了氧化物多孔陶瓷制备过程中存在的问题,并展望了未来发展趋势。     

组分对(K,Na)2O-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2系分相乳浊釉性能的影响

采用正交试验法探究组分对(K,Na)2 O-CaO-Al2 O3-B2 O3-SiO2系分相乳浊釉性能的影响,结果表明,(K,Na)2 O/CaO、Al2 O3的变化致使釉的熔融温度和表面张力发生改变,对釉面光泽度影响较大,而Al2 O3、SiO2含量的变化主要改变Al、Si在釉中的配位多面体状态以及Si对游离氧的争夺,因此对釉面乳浊白度有较大影响.(K,Na)2 O/CaO值的变化影响了釉中网络改性剂的含量,B2 O3摩尔含量的变化影响了釉中[BO3]、[BO4]的相对含量,因此两者改变了釉玻璃的结构致密程度进而影响釉面硬度.最优条件下制得釉样白度高于正交试验所有试样,釉式为0.5mol(K,Na)2 O-0.5molCaO-0.4molAl2 O3-0.4molB2 O3-6molSiO2,全熔块制备工艺条件下,釉样白度为58.2％,光泽度为89.3％,维式硬度为669.33 HV,釉面针孔缺陷得到显著改善.     

电气石的开发前景广阔

电气石是电气石族矿物的总称,电气石的化学组成十分复杂,是以含硼为主的矿物,矿物分子式总体可以写成（NaCa）RAl6[Si6O16][Bo3]3-（O·OH·F）4。式中R主要为Mg、Li、Mn,有时也有Fe^3＋和Cr^3-。由于电气石中含有不同的致色元素形成不同颜色的电气石。当R以Fe^3-为主时称黑电气石或称铁电气石（Schoy1）,以Mg为主时称镁电气石（darvite）,呈褐色和黄色;以（Al＋Li）为主时称锂电气石（elbaite）,若Mn进入称钠锰电气石（tsilaist）,含Mn、Li和CS的电气石呈玫瑰色称“红电气石”;     

污泥焚烧灰烧制微晶玻璃

用污泥焚烧灰和废玻璃作为原料一阶段成核结晶法制备微晶玻璃,结果发现,当晶化温度从800℃升高到950℃时,微晶玻璃中玻璃相降低、球状晶体尺寸增加,微晶玻璃主晶相为硅灰石Ca Si O3和透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6,在晶化温度为900℃时,物理和机械性能最好,其密度达2.65 g/cm3、抗弯强度达61.8 MPa、热膨胀系数为7.3×10-6 mm/K。     

烧结法合成镁铁铝复合尖晶石

以氢氧化铁、活性氧化铝和轻烧镁粉为原料,外加3％石墨,按质量比37:36:27进行配料,制得φ20 mm×10 mm的试样,经1550℃保温3 h和6 h高温烧成.采用XRD、SEM和EDS等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征.结果表明:经过XRD物相分析,保温3 h的试样中物相组成为镁铁铝复合尖晶石相、刚玉相和铁铝尖晶石相三相;保温6 h的试样中存在两种矿物相Mg8.13 Al14.75 Fe1.13O32和Al15.44 Fe6.16 Mg2.32O32;XRD精修处理后,保温6 h的试样中两种镁铁铝复合尖晶石的结构分别为(Mg0.23 Fe2+0.54 Fe3+0.06 Al0.17)Ⅳ(Mg0.03 Fe2+0.065 Fe3+0.02 Al0.88)ⅥO4.000和(Mg0.708Fe0.056Al0.237)Ⅳ(Mg0.154Fe0.0425Al0.8035)ⅥO4.000;通过SEM和EDS微观结构分析,保温3 h的试样由深灰色的FeO·Al2O3和浅灰色的镁铁铝复合尖晶石两种物质组成;保温6 h的试样中FeO·Al2O3和MgO·Al2O3互相扩散,生成两种镁铁铝复合尖晶石,一种呈灰色Mg含量低、Fe含量高,另一种呈亮白色Mg含量高、Fe含量低.     

Mg-APO-31磷酸铝分子筛合成

采用水热法在R(OH)<,2>-H<,3>PO<,4>-Al<,2>O<,3>-H<,2>O体系中以双季铵碱型的六甲双铵为模板剂,拟薄水铝石和正磷酸为铝源和磷源,合成了AlPO-31和Mg-AlPO-31磷酸铝分子筛.通过XRD、FT-IR、TG-DTG和UV-Vis等手段对合成样品进行表征.结果表明,六方晶系Mg-A...     

硼酸镁晶须的可控合成及表征

以六水合氯化镁和硼酸为原料,在水热条件下合成了碱式硼酸镁［MgBO2（OH）］晶须,将其焙烧得到硼酸镁（Mg2B2O5）晶须。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和热重-差热分析（TG-DTA）手段,对前驱体和焙烧产物的物相和形貌进行表征。主要考察了反应物浓度对前驱体物相和形貌的影响,并分析前驱体的形成过程。结果表明,前驱体的制备过程与反应物浓度直接相关,在Mg2+浓度为2.0 mol/L,硼酸浓度为0.75 mol/L的条件下,可合成形貌良好的碱式硼酸镁晶须,将其在较低焙烧温度650 ℃下焙烧3 h,可得到组分单一、直径为40~70 nm、长度为500~1 500 nm、长径比为10~20的硼酸镁晶须。     

氧化铜为助熔剂制备硼酸铝晶须

利用H3BO3和Al（OH）3为原材料,CuO为助熔剂制备硼酸铝9Al2O3·2B2O3晶须。经研究发现,试样在1350℃煅烧6h,试样的物相为硼酸铝相。以CuO为助熔剂制备的硼酸铝晶须,其直径较均匀为1～5μm,长度为10μm。     

共沉淀法制备镁铝水滑石及其表征

采用共沉淀法以硝酸铝、销售镁、氢氧化钠及碳酸钠为原料,制备镁铝水滑石,通过XRD、TG-DTA对不同初始溶液Mg/Al摩尔比制备的水滑石进行表征,结果表明:不同初始溶液Mg/Al摩尔比的情况下均能制备出结晶度好,晶相比较单一,晶型结构较为完整的Mg/Al-CO3水滑石,随Mg/Al摩尔比增加,水滑石热稳定性相应升高,样品结晶度提高。     

配碳量对锆英石和氧化铝碳热还原氮化合成ZrN-SiAlON的影响

为了降低合成成本,以低能耗、低成本的天然锆英石、工业氧化铝和焦炭为原料,采用碳热还原氮化法合成了ZrN-SiAlON复相材料。根据反应方程式3Al2O3+6ZrSiO4+27C+8N 26ZrN+2Si3Al3O3N5+27CO设计锆英石和工业氧化铝的原料配比,改变还原剂焦炭的配入质量分数(分别为理论用量、过量5%、过量10%、过量20%),经球磨混合、成型、干燥后,在流动氮气中分别于1 500、1 550、1 600℃保温4 h合成,自然冷却后分析合成产物的相组成和显微结构。结果表明:1)在合成温度为1 500℃时,配碳量的增加有助于ZrN的生成;2)在合成温度为1 550℃时,配炭量过量20%的试样中有15R型的多型体SiAlON(即SiAl4O2N4)生成;3)在合成温度为1 600℃时,配碳量为理论量和过量5%的试样中的多型体SiAlON为15R型,而配碳过量10%和20%的试样中的多型体SiAlON则主要为12H型(即SiAl5O2N5)。     

S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2固体超强酸

采用共沉淀法制备S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2固体超强酸催化剂。通过单因素实验考察了三种金属最佳配比、陈化时间S2O^2-8的最佳浓度、浸泡时间、焙烧温度、焙烧时间等对固体酸酸强度的影响。研究表明,固体超强酸S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2的最佳制备条件是：n（Zr）：n（Al）：n（Si）=1：2：1,陈化时间5h,S2O^2-8的浓度为0．75mol／L,浸渍时间3h,焙烧温度400℃,焙烧时间4h。此外,还利用红外光谱对样品结构进行了表征,利用酯化反应对其催化活性进行了初步研究。     

炭／炭复合材料SiC／Mo（Six，Al1-x）2涂层形成机理与抗高温氧化性能

采用高温包渗技术在炭／炭复合材料表面制备了SiC／Mo（Six,Al1-x）2复合涂层,采用两步反应法研究了复合涂层的生成机理。发现复合涂层是由Si、Al2O3、SiC、MoSi2原始粉末材料与基体炭材料经过复杂化学反应生成的SiC、Mo（SixAl1-x）2以及微量Mo4．8Si3C0．6固溶体组成。在较低温度下（〈1750℃）,单质硅与基体碳的液-固相反应,经过2小时后可以在炭／炭复合材料表面和内部孔隙表面生成致密的SiC过渡涂层;在较高温度下（≤2000℃）,SiC、Al2O3和MoSi2间的反应较为复杂,其主要过程为SiC与Al2O3间生成液体硅、液体铝和气态SiO、Al2O的多相反应,该反应生成的液体铝能够与MoSi2颗粒发生置换反应,生成熔点降低的Mo（Six,Al1-x）2转移涂层;同时,生成的液体硅与CO反应生成晶须状β—SiC,并与Mo（Six,Al1-x）2形成增强型复合涂层。本文还研究了过量单质Si和SiC对Mo（Six,Al1-x）2的还原反应,化学反应推论与实验结果相吻合。以新提出的涂层生成机理为指导,以粉末原料质量组成为Si10％,Al2O3 10％,SiC54％和MoSi226％时所制得了致密并且无粘结的复合涂层材料,并研究了封孔处理后复合材料的抗氧化性能。