溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变学研究

利用高温流变仪对溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变特性进行了系统研究,得到了不同剪切速率、剪切时间、测试温度、不同浇注料含水量及浇注料颗粒组成条件下溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变特性变化规律.同时也对溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变特性与其它结合方式的耐火浇注料进行了对比研究.还将耐火浇注料流变性能与其施工流动性进行了联动研究.研究表明传统水泥结合高铝质浇注料的流变曲线是宾格汉姆型,而溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变曲线属带屈服应力的假塑性流体.而流变实验结果与浇注料的施工流动性吻合得较好.还基于流变学实验结果得出了改善高铝质浇注料流变性能的几种方式.     

铁水预处理喷枪用耐火浇注料的研究与发展

通过对国内外喷枪耐火浇注料研究与应用过程的综述,提出了喷枪耐火浇注料力学性能、热震稳定性能、抗渣性能、烧后线变化等方面的技术要求,指出了低膨胀系数与低弹性模量的喷枪耐火浇注料发展方向。     

溶胶结合刚玉质耐火浇注料的研究

研究了氧化铝-硅溶胶基质料浆的流变性能,研究结果表明,Al_2O_3微粉种类影响料浆稳定性.在碱性条件下,料浆的ξ电位变大,稳定性增强.加入合适的分散剂能显著降低料浆的粘度.在以上研究基础上,以矾土电熔刚玉为骨料、白刚玉和活性氧化铝为细粉,制备了硅溶胶结合刚玉质耐火浇注料.硅溶胶结合刚玉浇注料具有良好的流动性和常温强度,其高温热态抗折强度高于水泥结合刚玉浇注料.     

铝电解槽侧部新型耐火浇注料的应用

通过对电解铝厂80kA预焙槽破损槽的创槽观察，针对电解槽侧部传统耐火混凝土存在的问题进行了理论分析，并与研究单位联合开发新型耐火浇注料投入生产。这种新型耐火浇注料具有耐高温、水分低、强度大的特点。能提高电解槽的防渗性能，延长电解槽的生命。     

结合剂对刚玉-尖晶石质中间包挡渣墙性能的影响

以特级矾土、棕刚玉、电熔白刚玉、镁铝尖晶石、SiO_2微粉、α-Al_2O_3微粉为主要原料,添加分散剂和钢纤维等外加剂,制备了刚玉-尖晶石质中间包挡渣墙试样。研究了结合剂ρ-Al_2O_3和ρ-Al_2O_3-铝酸钙水泥对刚玉尖晶石质挡渣墙性能的影响。结果表明:在以ρ-Al_2O_3结合的挡渣墙中,当ρ-Al_2O_3加入量为3%时各项性能较为优异,试样的物相主要是刚玉相、镁铝尖晶石相以及微量的钙黄长石相;在以ρ-Al_2O_3-铝酸钙水泥复合结合的挡渣墙浇注料中,随着水泥引入量增加,试样各项常规性能变好。通过XRD物相分析,水泥加入量达到1.5%以后逐渐出现了CA6高温相,提高了其高温性能,同时,水泥的引入并没有增加钙铝黄长石相;对两种结合体系抗渣侵蚀表现较好的试样进行SEM分析其侵蚀机理,水泥加入量为1.5%时抗渣侵蚀和渗透性能最佳。     

铝合金熔炼炉用铝硅质浇注料的侵蚀行为研究

采用坩埚法研究了铝合金液对4种铝硅质耐火浇注料的侵蚀行为,用XRD、SEM和能谱对侵蚀后的坩埚试样进行了物相和显微结构分析。结果表明:在本实验温度范围内,从气孔率判断,在1 200℃热处理后试样有一定程度的烧结,常温抗折和耐压强度均随处理温度的上升而增大;浇注料的抗铝液侵蚀性与其Al_2O_3含量和显气孔率密切相关,Al_2O_3含量越高、气孔率越低的试样抗渗透和抗侵蚀性能较好;铝合金液在850℃时与耐火材料中的Si O_2反应生成Al_2O_3和Si,伴随体积收缩,导致耐火材料开裂损毁;耐火材料反应层中颗粒和基质均被侵蚀,侵蚀后气孔被填充变得更加致密,在间歇式工况条件下容易产生结构剥落。同时,侵蚀过程中,铝合金液中的Zn蒸汽逸出,在过渡层富集。     

Al_2O_3-SiC耐火浇注料耐碱机理研究

以焦宝石骨料、矾土骨料,碳化硅粉料、莫来石粉料、氧化铝微粉和二氧化硅微粉为主要原料,以铝酸钙水泥为结合剂,制备了Al_2O_3-SiC耐火浇注料,重点研究Al_2O_3-SiC浇注料的耐碱机理及矾土骨料加入量对浇注料性能的影响。首先对干燥后和烧后浇注料的室温力学性能、烧结性能进行检测,其次用XRD和SEM对烧后和耐碱性侵蚀后试样的物相组成和微观结构进行表征。结果表明:Al_2O_3-SiC浇注料的碱侵蚀主要是通过K2O与浇注料中Al2O3和Si O2反应生成低熔点相钾长石的方式进行的,浇注料系统中引入矾土骨料有利于提高Al_2O_3-SiC浇注料的耐碱侵蚀性。矾土骨料对Al_2O_3-SiC浇注料系统具有一定的促烧结性,烧后试样矿物组成为鳞石英、莫来石、刚玉和钙长石,并且随着矾土骨料加入量增大,烧后浇注料试样室温强度逐渐增大,矿物组成中莫来石化程度增强。     

颗粒尺寸分布对耐火浇注料性能的影响

以Andreasen方程为理论基础，通过测定不同颗粒级配浇注料的流动性及物理性能，研究了颗粒尺寸分布对浇注料性能的影响。结果表明：颗粒尺寸分布的不同会影响浇注料的流动性，合理的颗粒尺寸分布能改善浇注料的流动性，同时降低了浇注料的加水量。颗粒尺寸分布的不同还对耐火浇注料的常温物理性能有很大的影响；只有采用合理的颗粒级配才能生产出性能优良的耐火浇注料。证明了采用颗粒尺寸分布模型设计浇注料的颗粒级配是非常有效的方法。     

CSP炉辊耐火浇注料的研制及应用

研制了一种CSP炉辊专用耐火浇注料,此种浇注料具有很高的抗爆裂性能、优良的热震稳定性和较高的高温强度.用这种浇注料制作的CSP炉辊,不需要预先烘烤即可投入使用,使用寿命长,完全可以替代进口产品.     

莫来石超细粉对超低水泥高铝质自流浇注料物理性能的影响

对比研究了添加和未添加莫来石超细粉Uf-A3S2的超低水泥高铝质自流浇注料的常温物理性能、高温抗折强度及其显微结构。结果表明：Uf-A3S2可改善浇注料的自流性能，提高自流浇注料的常温物理性能，改进自流浇注料的显微结构。     

Incorporating Nano-silica as a Binder to Improve Corrosion Resistance of High Alumina Refractory Castables

In this study, four types of castables as calcium-aluminate cement (CAC)-bonded and nano-silica (NS)-bonded castables based on tabular-alumina and bauxite aggregates were prepared to investigate the replacement of the calcium-aluminate cement by NS. All samples were allowed to dry at 110 °C then fired at 800 and 1200 °C. Bulk density and apparent porosity of samples were measured. The molten aluminum static corrosion test (cup test) results showed that NS-bonded specimens had higher resistance to corrosion compared to CAC-bonded samples (based on the measured average aluminum penetration depth into the refractory texture). However no penetration was observed in bauxite NS-bonded samples. The results were consistent with dynamic corrosion test in aluminum melt carried out at 800 °C for 100 h. The small pore size in NS-bonded castables was found to be the main cause for high corrosion resistance as micro-pores prevented the melt to penetrate into the refractory.     

热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的 为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理,同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。方法 采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果 腐蚀产物主要由Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成,腐蚀一段时间后,发现少量ZnO、Zn₅(OH)₆CO₃,腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构,1 848 h呈“三明治”型,相比于上下两层暗色物质,中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势,只在672～840 h腐蚀速率下降,对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。腐蚀672～840h阶段腐蚀速率...     

粘结钕铁硼磁体阴极电泳工艺研究

粘结NdFeB磁体极易被腐蚀,因而需要涂层保护.本文研究了粘结NdFeB磁体的阴极电泳工艺,主要是电泳电压,电泳时间,电泳时漆液温度以及涂层烘烤固化对涂层抗蚀性的影响.研究发现用合适的工艺参数所获得的涂层能够显著提高粘结NdFeB磁体的抗蚀性能.     

镁合金表面SiO2-ZrO2溶胶凝胶膜的耐蚀性

采用溶胶-凝胶法在AZ91D镁合金表面制备SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜.研究膜层制备工艺中的干燥、固化过程对膜层耐腐蚀性能的影响,从而确定了SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜在镁合金表面的最佳沉积工艺.通过全浸腐蚀试验和电化学测试方法评价了膜层的耐腐蚀性能.试验确定最佳沉积工艺参数:干燥温度为80℃、干燥时间为9 h、固化温度为250℃、固化时间为1 h.在优化工艺条件下制备的溶胶凝胶膜层对镁合金基体有一定的防护作用,提高了镁合金的耐蚀性.     

316L不锈钢表面激光熔覆Stellite-F合金层的电化学腐蚀行为

采用CO₂激光器在316L不锈钢表面熔覆Stellite-F合金,通过电化学方法研究了Stellite-F熔覆合金层在5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:与316L不锈钢相比,与基材呈冶金结合的Stellite-F合金层自腐蚀电位较正、自腐蚀电流密度较小,无点腐蚀现象出现,耐海水腐蚀性能较好;研究发现,熔覆合金层物相主要由γ-Co固溶体与Ni₃C、Cr₂₃C₆碳化物构成,在盐溶液中其腐蚀失效机制为选择性腐蚀,即固溶体合金相作为阳极被腐蚀浸出,碳化物相得到阴极保护暴露析出,同时固溶体相中的Co、Ni组分优先被腐蚀浸出,其余组分形成海绵状结构。     

微弧氧化-溶胶凝胶复合表面技术改善铝合金的耐腐蚀性能

通过微弧氧化-溶胶凝胶复合表面处理技术来提高铝合金的耐腐蚀性能,分析了多层凝胶层对6061铝合金耐腐蚀性能的影响。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和电化学分析等方法对膜层的表面形貌、化学组成、结构以及耐腐蚀性能进行了表征。研究表明：TiO2溶胶渗入微弧氧化陶瓷膜的微孔以及裂纹中,能有效阻挡腐蚀介质的扩散和渗透;复合处理后的试样较仅微弧氧化处理更平滑、致密;膜层除了γ-Al2O3相外,经高温退火处理后出现TiO2锐钛矿,并形成较好的晶相结构;在3.5%NaCl溶液中的室温电化学行为中,复合处理较微弧氧化处理后的试样自腐蚀电位上升最高约400 mV,自腐蚀电流密度最高减小约3个数量级,极化电阻明显增大;随着凝胶层厚度的增加耐腐蚀性能逐渐增强,但当凝胶层数大于4时,膜层龟裂现象严重,并导致耐腐蚀性能开始下滑。     

海底管线内涂层材料研究

采用附着力、耐磨损、耐盐雾、耐H2S渗透等测试方法,对不同类型的7种涂层材料进行测试分析,确定了整体防腐性能较好的2种防腐涂层材料,这2种涂料有较好的耐H2S和CO2腐蚀性能,可以用作海底管线内涂层材料.确定了海底管线内涂层材料的性能控制指标.     

Ni-Fe-P 化学镀层抗 CO2 腐蚀性机理研究

目的研究Ni-Fe-P化学镀层抗CO2腐蚀性机理。方法通过SEM,EDS,XRD以及EIS等技术对经化学镀Ni-Fe-P处理后的35Cr Mo钢表面进行表征,分析其抗CO2的腐蚀性能。结果处理后的35Cr Mo钢表面为非晶态组织,硬度高达570.12HV。Ni-Fe-P镀层钢腐蚀倾向减小,极化电阻增大,镀层对基体形成了较好保护。镀层的腐蚀过程受溶液双电层和钝化膜的影响。结论 Ni-Fe-P镀层在CO2水溶液中具有极强的钝化倾向,可显著提高材料的抗CO2腐蚀性能。