Al2O3-3Al2O3·2SiO2-ZrO2耐火材料的相组成

Al2O3-SiO2-ZrO2系耐火材料应用范围广,特别被用作陶瓷辊,具有力学强度高、抗热震性能优良、耐碱类化合物侵蚀和高温蠕变率低的特性。Al2O3-SiO2-ZrO2系耐火材料性能很大程度上取决于其结晶相和玻璃相的总量和化学成分,采用定量XRPD和XRF研究了原料中Al2O3/SiO2比和氧化铝颗粒尺寸分布对结晶相和玻璃相的总量及其化学成分的影响。耐火材料由莫来石、刚玉、ZrO2的多晶体和总量各异的玻璃相组成。莫来石含量及其晶胞参数和成分随烧成温度改变,但主要受原料中Al2O3/SiO2比的影响。     

Al2O3-SiC复相粉对Al2O3-SiC-C材料性能的影响

以电熔白刚玉(3～1、≤1、≤0.044 mm)、Al2O3-SiC复相粉(d50≤5μm)、α-Al2O3微粉(d50=1.2μm)、SiC粉(≤0.044 mm)、鳞片石墨(≤0.088 mm)、Si粉(d50=42.8μm)和B4C(d50≤10μm)为主要原料,热固酚醛树脂为结合剂,研究了分别用4%、8%、12%、16%质量分数的Al2O3-SiC复相粉等比例取代α-Al2O3微粉和SiC细粉对Al2O3-SiC-C试样在180℃固化后和1 000、1 500℃埋焦炭热处理后的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度(1 400℃)、抗热震性(1 100℃,水冷)以及抗氧化性(1 000、1 500℃)的影响。结果表明:随Al2O3-SiC复相粉加入量的增加,试样经180℃固化后常温性能下降,1 000℃热处理后常温性能变化不大,1 500℃热处理后除耐压强度显著提高外,其余各项常温性能变化不大;而高温抗折强度下降,抗热震性明显提高,试样经1 500℃氧化后的抗氧化性以加入4%质量分数复相粉的最佳。其原因可能是由于该复相粉的粒度更细,反应活性更高,其氧化层中更易生成莫来石,形成表面致密层从而有效地阻碍氧气向材料内部扩散。     

SiO2/Al2O3对仿铜金属光泽釉面的性能影响

通过单因素实验探讨了SiO2/Al2O3摩尔比对仿铜金属釉的影响,研制了一种釉面耐磨性较高且呈现仿铜金属效果的生料金属釉。实验结果表明:随着SiO2/Al2O3摩尔比的增加,由于釉中析出的晶体种类和数量不同,从而导致釉面光泽度和色泽不一。当SiO2/Al2O3摩尔比为5.6时,釉中析出了CuMn2O4尖晶石晶体,从而使釉面呈现最佳的仿铜金属光泽,该釉面硬度为894.65Kg/mm2。     

Fe2O3对含铈钙钛矿玻璃陶瓷物相结构及化学稳定性的影响

本文以典型SiO₂-B₂O₃-CaO-Na₂O-TiO₂硼硅酸盐玻璃为基础玻璃,采用热处理析晶法制备含铈钙钛矿玻璃陶瓷固化体。通过DSC、XRD、FTIR、SEM-EDS、ICP等测试方法研究了不同Fe₂O₃含量对该固化体物相结构及化学稳定性的影响。结果表明,随着Fe₂O₃的掺入,CeO₂晶体衍射峰强度逐渐减弱,钙钛矿(CaTiO₃)晶粒分布的均匀程度呈先升高后降低的趋势,所有元素的归一化浸出率呈先降低后升高的趋势。当Fe₂O₃含量为6%(质量分数)时,CeO₂晶体消失,晶粒的分布最为均匀,所有元素的归一化浸出率最低。28 d后,所有样品中元素的归一化浸出率(g·m^-2·d^-1)均低于10^-3数量级,这表明所制备的玻璃...     

溶剂中乙醇含量对Al2O3膜的影响

以异丙醇铝为原料,采用溶胶凝胶法和浸渍提拉技术在玻璃载片上进行涂膜并考察了溶剂中乙醇含量对Al2O3膜结构及性能的影响。结果表明:在总溶剂含量为66.4 mL时,水与无水乙醇的体积比为7∶1,经过8 h回流后可得到稳定性良好的溶胶,溶胶的粘度为6.45 mPa.s;Al2O3薄膜的热稳定较好;所采用的烧结制度是0～100℃,升温速率为0.25℃/min,保温120 min;100～170℃,升温速率为0.5℃/min,保温120 min;170～400℃,升温速率为0.5℃/min,保温120 min;400～800℃,升温速率为1℃/min,保温120 min;最后自然冷却至室温即可得到性能良好的薄膜;膜表面光滑平整,薄膜平均孔径约为20.6449 nm。     

Fe2O3/Ni2O3/Al2O3催化剂制备及其催化氧化靛蓝废水研究

以三氧化二铝为载体,采用浸渍沉淀法制备系列Fe2O3/Ni2O3/Al2O3催化剂。采用TG-DTA,XRD及ESEM等技术对催化剂进行表征,确定催化剂的最佳焙烧温度为460℃。以次氯酸钠为氧化剂,同时考察m(三氧化二镍)/m(三氧化二铝)、m(三氧化二铁)/m(三氧化二镍)、m(次氯酸钠)∶m(靛蓝废水)、pH对印染靛蓝废水处理的影响。结果表明:m(三氧化二镍)/m(三氧化二铝)=0.3,m(三氧化二铁)/m(三氧化二镍)=0.04,m(次氯酸钠)∶m(靛蓝废水)=1∶11,pH=7,反应温度为20℃,常压反应时间为2 h时,COD的去除率为95.3%。     

TiO2对二相Al2O3-SiO2胶体形成莫来石陶瓷的影响

二相Al2O3-SiO2胶体是由无机盐水溶液遵循胶化反应通过溶胶-凝胶法合成的。研究了TiO2添加剂对由二相胶体合成莫来石陶瓷的影响。对先驱体二相胶体粉末进行了化学分析,发现在添加剂存在的情况下莫来石晶体的形态变化显著。含3%添加剂的试样中有高于15%的莫来石形成。通过添加TiO2,最大程度地降低了显气孔率,并且提高了烧结致密体的体积密度。在TiO2添加剂最优化的情况下,烧结致密体的抗折强度和断裂韧性分别提高了26%和9%。     

铜渣氢气还原过程中的物相转变

对铜渣进行氢气还原处理,分析了还原温度和时间对还原前后铜渣物相组成和微观形貌的影响,并对还原过程的物相转变进行了讨论. 结果表明,铜渣氢气还原产物为金属Fe和玻璃态SiO2,二者的产出量随还原温度升高和还原时间延长而增加,950℃还原6 h铜渣中铁还原率比800℃时高47.4%,随反应时间延长铜渣中铁还原率增长速度变慢;原渣中狭长或树突状的铁橄榄石相还原后转变为不规则颗粒状或片状金属Fe相,随还原时间延长和温度升高,颗粒表面变得更加致密;铜渣氢气还原制备金属Fe催化剂时还原温度900~950℃、还原时间3~5 h为宜.     

Al2O3-MgAl2O4复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响

为研究Al₂O₃-MgAl₂O₄复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响,在基质中添加与不添加尖晶石细粉的2种情况下,分别以板状刚玉骨料和Al₂O₃-MgAl₂O₄复相骨料制备了刚玉-尖晶石浇注料。先利用FactSage反应热力学软件计算了1 600℃时板状刚玉和Al₂O₃-MgAl₂O₄复相骨料与熔渣之间的反应热力学,并采用浸泡法研究了2种骨料的抗渣性能,再采用静态坩埚法研究了2种骨料对浇注料抗渣性能的影响。结果表明：与板状刚玉骨料相比,Al₂O₃-MgAl₂O₄复相骨料侵蚀层中的裂纹细而少,遭受熔渣侵蚀后不易剥落,其过渡层中既有CA₆相也有尖晶石相,而且尖晶石相中固溶有Fe、Mn元素,该骨料不仅通过形成CA     

V2O5、NiO、Fe2O3和钒渣对Al2O3/MgAl2O4的腐蚀机理

研究了V2O5、NiO、Fe2O3和钒渣对Al2O3和MgAl2O4尖晶石的腐蚀。把Al2O3和MgAl2O4试样分别同上述氧化物一起从室温加热到1 400℃、1 450℃和1 500℃,加热速率为10℃.min-1。用XRD和SEM对每个系统的腐蚀机理进行了分析。结果显示,所研究的氧化物对Al2O3的影响弱于对MgAl2O4的影响。氧化铝被NiO侵蚀形成NiAl2O4尖晶石,MgAl2O4尖晶石被V2O5侵蚀形成MgV2O6。本文还观察到钒渣中的成分Fe2O3、Mg、Ni、V和Fe分散到了Al2O3结构中。另一方面,Fe2O3、Ca、S、Si、Na、Mg、V和Fe分散到了MgAl2O4结构中。最后,把得到的结果与FactSage软件的预测结果进行了对比。     

Al2O3包覆LiNi0.5Mn0.5O2的电化学性能

通过溶胶-凝胶法在LiNi0.5Mn0.5O2表面包覆一层Al2O3,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒电流充放电和电化学阻抗谱(EIS)对材料的结构和形貌及电化学性能进行了研究。实验结果表明,经过包覆后,有效地抑制了电解液对正极材料的侵蚀,包覆量为1.0%(质量分数)放电容量略有提高,循环性能也得到明显改善。因此包覆是一种改善LiNi0.5Mn0.5O2材料的电化学性能的有效方法。     

不同Al2O3/SiO2比的MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃制备及性能研究

本文采用烧结法制备MgO-Al₂O₃-SiO₂(MAS)微晶玻璃,研究不同Al₂O₃/SiO₂质量比对MAS微晶玻璃的微观结构和理化性能的影响,采用X射线衍射、差热分析、红外光谱、扫描电子显微镜对基础玻璃与微晶玻璃的结构和表面形貌进行表征,并对微晶玻璃的密度、力学性能、耐蚀性、热学性能和介电性能进行测试分析。结果表明：随着Al₂O₃/SiO₂质量比从0.52增大至0.64,基础玻璃的玻璃化转变温度T_g增大、析晶峰值温度T_p减小,促使样品析出α-堇青石晶相;样品密度在2.52～2.60 g/cm³波动,介电常数ε_r由1.73增加到4.51,热膨胀系数由4.46×10^-6℃^-1降低到2.38×10^-6℃^-1,介电损耗tan...     

TiO2/Al2O3复合载体的气体传质模拟与结构优化

为优化TiO₂/Al₂O₃复合载体结构用于高通量全硅Deca-Dodecasil 3R(DD3R)分子筛膜的制备,构建基于黏性流和克努森扩散的气体传质模型,并结合实验获得模型所需参数,探讨了操作条件与结构参数对复合载体内气体渗透的影响。结果表明：单组分气体流率的模型计算值与实验值吻合较好,验证了模型的可靠性;增加压力或降低温度均会减少克努森扩散对气体渗透的影响;CO₂通过复合载体的多层非对称结构时,传质阻力主要集中在TiO₂层与海绵层。在DD3R分子筛膜已有工作的基础上,通过建立载体与分子筛膜CO₂渗透性之比的等值线图,揭示了TiO₂/Al₂O₃复合载体渗透性与TiO₂层、海绵层结构参数(孔径和层厚)间的协同关系。     

VOD精炼渣对Al2O3的溶解

通过测定旋转的Al2O3棒在CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2五元VOD精炼渣中的溶解速率模拟研究精炼渣吸收Al2O3夹杂物的速率,考察了各因素对其溶解速率的影响.结果表明,该溶解过程的限制性环节为Al2O3向精炼渣基体的传质,Al2O3溶解速率随着旋转角速度的提高而增大,1600℃下,精炼渣碱度为4,Al2O3含量25%时,随着Al2O3棒的旋转角速度由100r/min增大到200r/min,其溶解速率由19.2×10-3g/(cm2.min)增大到29.2×10-3g/(cm2.min).1600℃时,当精炼渣碱度由3增加到5,Al2O3溶解速率由30.7×10-3g/(cm2.min)下降到9.4×10-3g/(cm2.min).升高温度、降低精炼渣碱度,有利于提高精炼渣吸收Al2O3的能力.1600℃下精炼渣碱度为4时,Al2O3含量从15%增加到35%,Al2O3溶解速率从36×10-3g/(cm2.min)下降到25.8×10-3g/(cm2.min).实验得出Al2O3溶解过程的表观活化能,精炼渣中Al2O3含量越高,Al2O3溶解过程的表观活化能越大.     

La2O3的添加方式对Al2O3热稳定性的影响

采用3种不同添加方式制备La₂O₃改性的Al₂O₃材料La-Al₂O₃。La-Al₂O₃分别经500 ℃、1 000 ℃和1 200 ℃焙烧,采用物理吸附、X射线衍射和荧光光谱等对高温处理的La-Al₂O₃进行比表面积和结构表征。结果表明,La₂O₃的添加能有效抑制Al₂O₃在高温条件下向热力学稳定态α-Al₂O₃转变,同时提高高温处理后La-Al₂O₃比表面积,使Al₂O₃热稳定性得到明显提高。在3种La₂O₃添加方式中,La(NO₃)₃浸渍法效果最为显著,制得的La-Al₂O₃(N)材料经1 200 ℃焙烧4 h的比表面积为30 m²·g^－1,是未经改性的Al₂O₃样品经同等温度焙烧比表面积的2.2倍。     

pH值对沉淀法制备Al_2O_3相转变的影响

为获得Al2O3粉体,以Al(NO3)3为原料,NH3.H2O为沉淀剂,采用液相化学沉淀法,在不同pH值下制备了Al(OH)3前驱体,并利用TEM,XRD,TGA等分析手段对前驱体进行了表征。pH=5时前驱体的相转变主要是由非晶Al(OH)3→非晶Al2O3→α-Al2O3;pH=9及pH=11前驱体的相转变主要是由Al(OH)3→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3。XRD结果表明,低pH值时制备的Al(OH)3更容易转化为α-Al2O3稳定相。pH=5时前驱体在1 100℃就可转变为α-Al2O3稳定相,而pH=9和pH=11时制备的前驱体则分别需在1 150℃和1 200℃才能转变为α-AlO。研究表明,pH值对制备的前驱体的物相、形貌、相转变都有很大影响。     

Al2O3负载Pd基催化剂的研究进展

氧化铝的化学性质稳定,并具有丰富的孔道结构,常被用为催化剂载体来分散金属活性组分,起到提高催化剂的催化活性和稳定性的作用,已被广泛地应用于化学工业中。负载型纳米Pd基催化剂具有优异的反应活性和产品选择性,己被广泛应用于催化加氢、脱氢、碳-碳耦合等反应中。综述了近年来Al₂O₃负载Pd基催化剂的研究进展。     

Al2O3纳米粉体对镁合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

在熔炼镁合金过程中加入Al2O3纳米粉体的复合材料进行微弧氧化处理;在微弧氧化电解液中加入Al2O3粉体并对镁合金基体进行微弧氧化。采用扫描电镜、X-射线衍射和电化学测试分析Al2O3粉体对镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响。结果表明,两种方式加入Al2O3粉体都会提高镁合金微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性,而熔炼过程中加入效果更佳。     

热压烧结Al2O3-ZrB2-SiC复相陶瓷的高温力学性能研究

为提高Al2O3陶瓷的高温力学性能,采用热压烧结工艺(烧结温度1 800℃,烧结压力20 MPa,保温1 h)制备了Al2O3-ZrB2-SiC复相陶瓷(简称AZS),并研究了ZrB2含量对Al2O3基陶瓷高温抗折强度和抗热震性的影响。结果表明:1)在Al2O3基陶瓷中加入第二相ZrB2能有效改善材料的高温抗折强度和高温强度保持率,在1 000和1 200℃时,加入20%体积分数ZrB2的AZS陶瓷试样具有最高的高温抗折强度,而加入24%体积分数ZrB2的AZS陶瓷试样具有最高的高温强度保持率。2)AZS陶瓷的抗热震性能优于纯Al2O3陶瓷。经100℃温差急冷后,加入20%体积分数ZrB2的AZS陶瓷具有最高的残余强度,比纯Al2O3陶瓷提高了17.2%;经300和500℃温差急冷后,加入24%体积分数ZrB2的AZS陶瓷都具有最高的残余强度,比Al2O3陶瓷分别提高了35.3%和20.9%。     

气相氟化四氯乙烯的ZnF2/Al2O3催化剂

采用浸渍法制备了ZnO/Al2O3催化剂,考察了载体Al2O3的焙烧温度对催化剂性能的影响。并对催化剂进行了X射线衍射（XRD）、Raman光谱、氨气程序升温脱附（NH3-TPD）和BET表征。结果表明：随着Al2O3焙烧温度升高,从900 ℃开始,?-Al2O3逐渐向?-Al2O3和α-Al2O3转变,1100 ℃焙烧样品中?-Al2O3的XRD峰强度达到最大。当温度继续升高,?-Al2O3将转变成α-Al2O3。Al2O3载体经过1100 ℃焙烧制得的ZnF2/Al2O3催化剂催化性能最高,当反应温度为300 ℃时,四氯乙烯的转化率为45.7%,HCFC-123(2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷)和HCFC-124(2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷)的总选择性为48.2%。