硅渣和玻璃粉直接烧结制备多孔材料的气孔结构与力学性能

以硅渣和玻璃粉为原料,采用粉体直接烧结法制备多孔材料,研究了烧结温度(700~900℃)、烧结时间(15~120min)和升温速率(10~100℃·min^-1)对多孔材料表观密度、气孔率、物相组成、抗压强度的影响。结果表明:气孔结构均匀性随烧结温度的升高而降低;表观密度随烧结温度的升高先减小后增大,随保温时间的延长而增大,随升温速率的增大而减小,气孔率的变化趋势与表观密度的相反;多孔材料的主要物相为玻璃相和硅、SiC、SiO2、Ca2Al2SiO7等结晶相,且结晶度随烧结温度的升高而降低;抗压强度随烧结温度的升高呈先增大后减小的趋势;当烧结温度为750℃,升温速率为30℃·min^-1,烧结时间为30 min时,多孔材料的主晶相为硅和Ca2Al2SiO7,抗压强度最大(1.60MPa),表观密度为0.43g·cm^-3,气孔率为80%。     

莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料性能的影响

以共沉淀法制备的莫来石溶胶为结合剂,在不同温度(1 100,1 300,1 500℃)烧结制备了刚玉质浇注料,研究了莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料物相组成、烧结性能、常温耐压强度和微观结构的影响。结果表明:随莫来石溶胶添加量的增加,试样的体积密度先增后降,显气孔率先降后增;试样的物相均主要为刚玉相和莫来石相,随着烧结温度的升高和莫来石溶胶添加量的增加,莫来石相的含量增加,试样的常温耐压强度增大;当莫来石溶胶的质量分数为3%时,1 500℃烧结试样的常温耐压强度最大。     

B_4C-SiC复相陶瓷的制备与性能

采用粒径为10.22μm的B_4C粉和粒径为1.07μm的β-SiC粉,通过球磨混合后用真空热压烧结工艺,在1 900～2 100℃制备了纯B_4C陶瓷和B_4C-20%SiC复相陶瓷,并进行了相结构分析和力学性能测试。结果表明:SiC的添加对B_4C陶瓷的致密度影响不大,当烧结温度为2 100℃时,纯B_4C陶瓷和B_4C-20%SiC复相陶瓷的相对密度分别为87.9%和87.0%;孔隙率显著地影响B_4C基陶瓷的力学性能,抗弯强度σ_w与孔隙率θ的关系符合公式σ_w=257exp(-2.18θ)。     

纳米钨粉坯的低温固相烧结特征

用高压软模成形法将纳米钨粉和常规钨粉制成压坯,测定了两种压坯在H2中的烧结收缩动力学曲线;研究真空烧结时烧结温度与烧结密度的关系,用SEM和定量金相研究了烧结后的组织。结果表明:纳米钨粉坯在H2中烧结时开始收缩温度为250℃,450～1 450℃收缩速率较快,最大值在1 200℃;1 500℃×20 min烧结的相对密度可达96．4％。在真空中l 500℃x 20 min烧结时,相对密度可达96．7％,合金平均粒径为5．8μm。常规钨粉坯在H2中烧结时于1 400℃开始收缩,1 500℃烧结相对密度为66．2％;2 250℃真空烧结的相对密度为96．9％,但平均晶粒尺寸为223μm。     

熔盐改性多孔碳化硅陶瓷的显微结构与性能

利用无水硫酸铝和硫酸钠熔盐对多孔碳化硅陶瓷进行了表面改性处理,研究了熔盐反应后的物相组成和显微结构,并测试了改性前后多孔碳化硅陶瓷对烟气中PM_(2.5)的过滤性能。结果表明:在900℃下,硫酸铝、硫酸钠熔盐与碳化硅反应生成针状莫来石晶须,长度达到十几个微米,直径几百个纳米;熔盐改性多孔碳化硅陶瓷将柴油烟气中PM_(2.5)质量浓度由大于280μg·m~(-3)降低到小于150μg·m~(-3),过滤效果优于未改性多孔碳化硅陶瓷的(200μg·m~(-3));莫来石晶须可以阻挡烟气中颗粒物的运动,使其沉积在晶须间,提高了多孔碳化硅陶瓷对烟气的过滤性能。     

利用钢渣和粉煤灰烧结制备微晶玻璃工艺的优化

利用钢渣和粉煤灰化学组成的互补性,采用烧结法制备了以透辉石为主晶相的微晶玻璃;通过正交试验研究了各主要工艺参数对微晶玻璃性能的影响,并得出最优的工艺参数.结果表明:影响微晶玻璃抗弯强度的工艺因素的主次顺序为烧结时间、晶化温度、晶化时间、烧结温度;最佳的工艺参数为晶化温度790℃,晶化时间1.5 h,烧结温度1 115℃,烧结时间2 h;制备的微晶玻璃完全能满足建筑材料的性能要求.     

高温时效对25Cr35Ni-Nb合金碳化物的影响

25Cr35Ni-Nb合金被广泛用作乙烯裂解炉和制氢转化炉炉管材料,服役温度高达1050℃。将25Cr35Ni-Nb合金炉管在不同温度时效100 h,通过对不同温度显微组织的观察和维氏硬度测试,研究了不同温度时效后碳化物的变化规律。研究结果表明：随着时效温度的升高,晶界碳化物宽度不断增大,由原始铸态平均宽度1.5μm,增大到1200℃时效后的5.3μm;从900℃到1100℃,奥氏体晶内碳化物平均尺寸由1μm长大至2μm,然而,随着时效温度提高至1200℃,晶内碳化物平均尺寸下降至1.7μm。当时效温度从900℃增加为1100℃时,维氏硬度从173 HV10升高为192 HV10,1200℃时,维氏硬度为193 HV10。碳化物尺寸及维氏硬度与时效温度之间定量关系对炉管服役温度范围的确定提供了参考。     

不同原料固相合成堇青石的显微结构和性能

以合成的镁铝尖晶石、莫来石以及MgO、Al_2O_3和SiO_2粉为原料,通过改变原料组成在900~1 350℃下固相反应3h制备了堇青石,研究了不同原料对堇青石物相组成、密度和显微结构的影响。结果表明:堇青石相基本都在1 250℃时生成,原料组成对其开始形成温度影响较小,同时在该温度及以上的相演变过程中均出现了镁铝尖晶石相;以镁铝尖晶石或莫来石为原料合成的堇青石比采用纯氧化物合成的密度高,且晶粒发育更完整,晶粒尺寸更大。     

不锈钢过滤管多孔材料的制备及其性能

以气雾化奥氏体316L不锈钢粉末为原料,采用粉浆浇注法制备不锈钢过滤管多孔材料,分析了烧结工艺对烧结坯过滤性能的影响,对烧结后材料的开孔隙率、孔径及透气度进行了研究.结果表明:在10-3Pa的真空度下烧结不锈钢过滤管,烧结温度为1300℃,保温3 h后随炉冷却至室温,可制备出开孔隙率38.05%、孔径分布在1～65μm范围、平均孔径为5.78μm的不锈钢过滤管多孔材料.     

放电等离子烧结温度对Fe-Si/MnZn(Fe2O4)2软磁复合材料组织与磁性能的影响

采用球磨法制备了Fe-Si/MnZn（Fe₂O₄）₂核壳结构粉末,并采用放电等离子烧结制备Fe-Si/MnZn（Fe₂O₄）₂软磁复合材料,研究了烧结温度（600～1 000℃）对该复合材料显微组织与磁性能的影响。结果表明：不同温度烧结Fe-Si/MnZn（Fe₂O₄）₂复合材料均由Fe-Si合金颗粒和颗粒间MnZn（Fe₂O₄）₂相组成;在600～700℃烧结时复合材料通过机械结合实现致密化,属于欠烧,800～900℃烧结可实现良好冶金结合,属于完全烧结,1 000℃烧结时颗粒间MnZn（Fe₂O₄）₂铁氧体层遭到破坏,属于过烧;复合材料磁性能随烧结温度升高而先提高后下降,在900℃烧结时磁性能最好,饱和磁化强度最高,为1 476 kA·m^-1     

我国射线化学合成SiC纤维及相关材料的现状与展望

传统CVD法合成的SiC纤维其最高使用温度仅有900℃,氧化先驱丝法制备的SiC纤维也只能用于1 000℃以下。主要介绍了我国射线化学合成法制备耐高温抗氧化的SiC纤维(使用温度高于1 600℃,单丝抗拉强度达2.2～2.7GPa)的系列关键技术,及其基于这些技术制备圆形截面管状SiC纤维(外径为10～15μm,壁厚2～3μm)的技术;同时也简介了射线化学应用于纳米微孔SiC功能陶瓷以及SiCf/SiC陶瓷基复合材料等方面的研究进展。     

UV-LIGA制作超高微细阵列电极技术

采用UV-LIGA技术制作了超高金属微细阵列电极,并利用电解置桩的方法辅助去除SU-8胶。通过单次涂胶和提高前烘温度、降低后烘温度的方法制作了厚度达1mm的SU-8胶结构;采取反接电极法在金属基底上电解得到微坑,增强电铸金属电极与金属基底的结合力,保证去胶后电铸金属的完整性。选取优化的工艺参数:单次注射式涂胶,前烘110℃/12h,适量曝光剂量,分步后烘50℃/5min、70℃/10min、90℃/30min,反接电极电解10V/15min等,获得了高900μm、线宽300μm的金属微细阵列电极结构。试验表明,UV-LIGA技术是一种高效、经济的制造超高微细阵列电极的有效手段。     

Tb2TiO5-Dy2TiO5中子吸收材料的显微组织及性能

以Tb₄O₇粉、Dy₂O₃粉和TiO₂粉为原料,采用高能球磨、冷等静压和高温烧结工艺制备了Tb₂TiO₅-30%(质量分数)Dy₂TiO₅中子吸收材料,研究不同球磨时间(0~48 h)下混合粉体的微观结构,不同烧结温度(1 200~1 400℃)与时间(1~96 h)下烧结块体材料的微观结构、热物理性能和耐腐蚀性能。结果表明:混合粉体的晶粒尺寸随球磨时间的延长而减小,球磨12 h后即可获得均匀混合的纳米晶粉体,纳米晶混合粉体在1 300℃烧结96 h获得了具有高致密度正交晶体结构Tb₂TiO₅-Dy₂TiO₅块体材料;该块体材料在500℃的热导率和热膨胀系数分别为2.2 W·m^-1·K^-1和5.8×10^-6 K^-1,在360℃/18.6 MPa去离子水中的腐蚀速率变化很小,平均腐蚀速率为0.18 mg·dm^-2·h^-1,该块体材料具有较高的热导率、较低的热膨胀系数以及较好的耐高温水腐蚀性能,是控制棒用中子吸收材料较优的候选材料。     

方解石-白云石混合物碳、氧同位素组成的Gasbench-IRMS选择性酸提取法研究

砂岩中不同时期形成的碳酸盐胶结物的矿物组成、结构特征、碳氧同位素组成各不相同,利用胶结物中碳稳定同位素组成可指示成岩流体中碳的来源,用氧稳定同位素可估算其结晶时的温度和流体来源.为了获得砂岩胶结物中不同种类碳酸盐的碳氧同位素组成,一般采用离线式选择性酸提取法,分步提取并测试各自的碳、氧同位素组成.针对离线法过程繁琐、效...     

复合掺杂CeO_2显微特征观测

本文对复合掺杂的CeO_2基电解质材料的断口和表面形貌进行了扫描电镜观察,发现用Sm_2O_3和Gd_2O_3共同掺杂CeO_2基电解组质分(CeO_2)_(0.8)(Sm_2O_3)_(0.1)(Gd_2O_3)_(0.1),随着烧结温度的提高,晶粒持续长大,由1400℃烧结时的2～3μm长大到1600℃烧结时的10～12μm,单位尺寸内的晶界数量减少;各温度烧结样品的断口都呈穿晶断裂。随着烧结温度的提高,电导率下降,原因可能是由于晶间玻璃相的增多。     

中等品位铝土矿纯碱烧结法烧结条件及硫影响研究

对纯碱烧结法烧结条件进行了研究,考查碱比、烧结温度、烧结时间等对氧化铝溶出率的影响。并在较适宜烧结条件下,对铝土矿中不同硫含量对氧化铝溶出率的影响进行研究。实验结果表明,较适宜烧结条件为碱比1.3,烧结温度1 100℃和烧结时间40 min;铝土矿中硫含量的增加导致氧化铝溶出率降低。     

用溶胶—凝胶方法制备磁光记录用的铋代钇铁石榴石薄膜

研究了在ＧＧＧ基底上用溶胶—凝胶方法制备的铋代钇铁石榴石单晶薄膜的磁光法拉弟效应与铋的替代量之间的关系。该膜层是以低于液相外延３００℃左右的６６０℃在大气中退火４ 小时制得的。最大的铋的置换量为ｘ＝ ２．７,实验发现石榴石相的晶化温度随ｘ 的增大而降低。且薄膜有很强的法拉弟效应,在λ＝ ０．６３３μｍ 的波长,可达－ ８．１×１０４ｄｅｇ／ｃｍ 。     

模板法合成CuS超长微米线及其表征

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMAA)为模板,以硫酸铜、硫脲为原料,通过简单的化学方法在80℃成功合成了CuS超长微米线,讨论了影响CuS超长微米线结构和形貌的因素,并提出了其可能的生长机理。结果表明:CuS超长微米线的直径约为1μm,长度约为20μm;PMAA浓度、沉淀时间和硫脲浓度等是影响CuS微米线结构与形貌的重要因素。