尼龙1010熔体热处理对其热行为的影响

采用DSC方法,通过改变尼龙1010熔体的热历史,观察其在熔区内等温结晶后的熔化行为,并计算了经过热处理的熔体在冷却过程中的非等混结晶动力学参数。提出尼龙1010熔体在熔区内等温结晶后的多重熔化峰表征等混过程中形成的晶体的熔化。并认为该多重熔化行为与样品分子量相关。文中设计的两种热处理过程均使冷却结晶前的熔体中残留晶核数减少。非等温结晶动力学计算结果支持上述观点。     

晶化温度对MgO-Al2O3-SiO2系尖晶石微晶玻璃结构与性能的影响

采用熔融法制备了MgO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM等表征手段研究了晶化温度对微晶玻璃结构与性能的影响。结果表明,晶化温度为860℃时,有尖晶石晶体析出。晶化温度为1037℃、1080℃时,主晶相为尖晶石,次晶相为二钛酸镁和钛酸锆,随着晶化温度的升高,晶相含量增多,晶粒尺寸增加。晶化温度为1120℃时,主晶相仍为尖晶石,次晶相为金红石、钛酸锆。在1080℃晶化2 h后的微晶玻璃具有最佳的综合性能,其显微硬度为8.59 GPa,抗弯强度为146.0 MPa,热膨胀系数6.05×10^-6/K,密度为2.760 g/cm³。     

二价金属氧化物对锆熔块釉析晶的影响

实验在二价金属氧化物间采用等摩尔量相互取代的方式,研究了其对锆熔块釉析晶的影响。结果表明锆熔块釉中ZrSiO₄的析晶,首先是在低温段釉熔体析出t-ZrO₂或其他含锆晶相,然后在高温段由t-ZrO₂与熔体中SiO₂成分反应生成ZrSiO₄,或以t-ZrO₂和其他含锆晶相为晶核促进ZrSiO₄的生长。二价金属氧化物影响了锆熔块釉熔体的析晶过程,从而析晶特点产生差异。其中CaO能使釉在低温阶段析出Ca₂Zr(Si₄O₁₂)晶相以促进高温下析出ZrSiO₄。虽然MgO能促进釉熔体在1050℃之前析出大量的t-ZrO₂,但会降低高温段生成ZrSiO₄的化学反应效率,从而釉中ZrSiO₄的析出率低于20%。SrO使釉熔体在1050℃之前析出少量的t-ZrO₂,导致ZrSiO...     

熔烧温度对Al-SiC硅酸盐基陶瓷涂层性能的影响

以硅酸盐溶液为基料,添加金属Al粉、SiC、TiO₂、玻璃料等陶瓷骨料,采用高温熔烧法在304不锈钢表面制备了硅酸盐基陶瓷涂层,使用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)等研究了熔烧温度对涂层性能的影响。结果表明,涂层在700~1 100 ℃熔烧过程中,陶瓷涂层与金属基体之间呈冶金结合,伴随有Al₂O₃和TiO₂的晶相转变;涂层厚度为150 μm,并在800 ℃熔烧固化时,结合强度最高,为23.3 MPa;涂层经1 000 ℃高温熔烧后剩余固体含量为76.7%,表现出良好的耐高温性。     

CaO和SiO_2含量对CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO熔渣熔化性能的影响

通过测定熔渣升温过程中的DSC曲线,观察升温过程中发生的熔化相变温度以及熔化热焓,研究了CaO和SiO2含量对CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣熔化性能的影响.结果表明,随着SiO2含量的增加,熔化过程的吸热峰向高温端偏移;在1120~1160℃范围内,存在一个由于Ca2SiO4的晶型转变而产生的明显的放热峰;相同SiO2含量下,随着CaO含量的增加,熔化温度降低,熔化温度和熔化热焓增大;相同CaO含量下,随着SiO2含量的增加,熔渣熔化温度升高,熔化区间增大.建立了熔渣熔化温度与熔渣碱度(X1),MgO含量(X2)和Al2O3含量(X3)的关系式:Τonset=1412.84-286.423X1+47.732X2+7.107X3+1.390X1X2+4.028X1X3-1.060X2X3+17.110X12+0.290X22-0.135X32,Τend=1459.212-299.011X1+44.968X2+3.647X3+3.264X1X2+5.621X1X3-0.243X2X3+9.338X12+0.522X22-0.275X32.     

6Bi_2O_3·SiO_2熔体析晶行为的实时观察

在6Bi2O3·Si O2熔体冷却过程中熔体表面会析出枝晶,其形貌呈现出高度有序的畴结构特征。原位实时观察了枝晶的生长发育过程,并分析总结了枝晶的结构、形貌特征及其在冷却过程中的生长规律。当6Bi2O3·Si O2熔体降温到1070℃时,熔体中部分区域会析出结晶性能较好的六方双锥形Si O2单晶颗粒,尺寸范围5~80μm。分析了6Bi2O3·Si O2熔体析晶机理。6Bi2O3·Si O2熔体冷却后进行线扫描,得出在所扫描区域上会出现偏析现象。采用红外光谱分析了不同温度下极冷熔体样品的微观结构,从而探讨了6Bi2O3·Si O2熔体分相的机理。熔体出现各向异性结构的原因可能由于熔体中的[Bi2O2]基元层、[Bi O6]基团和[Si O4]基团共同作用造成的。     

B2O3在ZnO-Bi2O3-B2O3系玻璃熔制过程中挥发行为研究

B₂O₃是玻璃熔制过程中极易挥发的原料之一。采用酸碱滴定、X射线衍射(XRD)等分析方法研究B₂O₃在ZnO-Bi₂O₃-B₂O₃系统玻璃中的挥发行为,分析配料类型、加料温度、熔制温度、澄清均化温度和时间等对挥发率和挥发速率的影响。研究结果表明：配料为可熔制温度内分解的或含结晶水的盐类会增加挥发;B₂O₃的挥发量随着澄清均化温度的升高和时间的增加而增加,在熔融状态下影响挥发的主要因素为温度;适当提高加料温度可减少挥发;B₂O₃挥发率随配料气体率提高而提高。因此,提出适合ZnO-Bi₂O₃-B₂O₃系无碱玻璃在熔制过程中减少挥发的关键温度点,包括加料温度400℃、熔制温度800℃、澄清均化温度900℃。采用此方法熔制的玻璃,B₂     

A12O3-W金属陶瓷用于金属熔体温度测量可行性研究

采用高纯氧化铝和不同含量金属钨制成的Al2O3-W金属陶瓷作为热电偶两极,直接浸入金属熔体中进行连续测温实验.结果表明:该金属陶瓷热电偶输出的热电动势较大,在金属熔化温度范围内其热电动势与温度的线性关系明显.金属陶瓷具有良好的耐热态金属及熔渣侵蚀性能,可实现对高温熔体温度的连续测量.     

平板玻璃初熔和澄清的两段熔化过程中硫酸钠的分解动态

本文提出了两段熔化的概念。熔化过程被严格分成两个阶段——熔化和澄清。发现了残存气泡数和未熔硅砂数不仅取决于熔化时间,还取决于熔化中释放的 SO_3的搅拌能力。提出了澄清时存在于熔液中的 SO_3量是确定气泡数的主要因素。为了保证澄清效果,初熔要在低于 Na_2SO_4分解温度(1450℃)下进行,以便在初熔结束时,熔液中 SO_3保持适当含量,初熔时间应在1～2小时之间。澄清温度应在 Na_2SO_4分解温度以上,以有效地消除玻璃熔体中的气泡。     

基于熔体温度均匀性的注射螺杆性能评价方法

设计了一套用于在线测量注射成型过程中塑化熔体沿轴向及径向温度分布的温差测量系统,对四根不同结构类型的注射螺杆进行实验分析,研究了通过测量塑化熔体温度均匀性进而评价注射螺杆塑化性能的方法。结果表明,使用某一根螺杆加工PS时,在相同的操作条件下,当塑化熔体的轴向平均温差小于0.45 ℃,径向平均温差小于2 ℃时,此时获得制品的重量重复精度能够达到0.035 %,冲击强度大于10.0 kJ/m2,熔体压力波动小于0.7 MPa,表明此螺杆在温度均匀性方面能够满足PS精密制品的注塑成型要求。     

流化床锅炉温度条件下钙基工业废弃物的固硫反应性能

在流化床锅炉温度条件下研究了赤泥、电石渣等钙基工业废弃物煅烧后的固硫特性,并与石灰石比较,同时研究了吸收剂在反应过程中的物相变化、微观结构特性。结果表明,在相同反应条件下,随反应时间增加,赤泥的钙转化率高于电石渣和石灰石,石灰石的钙转化率最小。赤泥和电石渣的最佳固硫温度分别为850～900℃和950～1000℃。随SO2浓度增加,在相同反应时间内赤泥的钙转化率和硫化反应速率也相应增大。粒径对赤泥的固硫性能影响不大。赤泥和电石渣中钙的主要化合物分别为Ca2SiO4和Ca(OH)2。它们煅烧后孔径主要分布在5～20nm内,这正是最有利于固硫的孔径区域,石灰石煅烧后孔径主要分布于45～420nm。钙基废弃物具有优良的孔隙结构,因而它们在流化床锅炉温度条件下具有良好的固硫性能。     

铝厂污泥对低灰熔点气化型煤熔融特性的影响规律

研究了铝厂污泥在弱还原气氛下对福建建兴矿煤(JX)、永安矿煤(YA)和创宏矿煤(CH)熔融特性的影响,考察了添加铝厂污泥前后JX煤灰在不同热处理温度下的矿物组成变化. 结果表明,JX煤灰熔点低是1000℃以上形成低温共熔物引起的;加入铝厂污泥作为阻熔剂可提高JX煤灰的熔融温度,添加量达6%(w)时(以煤灰基计),可使JX煤灰软化温度提高到1250℃以上,满足气化炉固态排渣对灰熔点的要求;加入阻熔剂后,在1000℃以上JX煤灰内形成了莫来石,莫来石在灰渣中起骨架作用,并延缓低温共熔物形成,从而提高了灰熔点.     

高温下煤灰热膨胀行为研究

为了更好地了解硅铝比在煤炭燃烧和气化过程中对炉体结渣和堵渣产生的影响,选取硅铝比不同的A、B、C三种煤样,在弱还原性气氛下,利用自主研制高温熔融装置,考察三种煤灰样在高温熔融炉中的形变情况,探究煤灰热膨胀行为。针对A煤样,将其灰化后分别添加SiO2和Al2O3,添加量为煤基的1%~5%,研究其高温下XRD物相变化、熔渣流动现象和熔渣表观形貌。结果表明:不同硅铝比的煤灰热膨胀行为存在差异,B、C煤灰产生明显热膨胀现象,A煤灰未出现此现象;添加SiO2的A煤灰产生明显热膨胀现象,而添加Al2O3却未出现膨胀过程。添加SiO2后的煤灰在高温下灰粘度会增加,气体较难透过粘稠液体相,造成煤灰在高温下会出现明显膨胀现象,进而会导致煤炭在燃烧和气化过程中出现炉体内壁的结渣和出渣口堵渣等问题。通过考察弱还原性气氛下,研究不同硅铝比对煤灰高温熔融过程形变的影响,为解决实际生产中气化炉结渣和堵渣问题提供理论依据。     

煤矸石和赤泥协同提取氧化铝过程矿相转变研究

开展了煤矸石和赤泥协同提取氧化铝研究，考察了添加赤泥对煤矸石活化提取氧化铝及对助剂碳酸钠消耗量的影响，并利用TG-DSC和XRD研究了赤泥添加对煤矸石活化过程的影响。结果表明，“煤矸石-赤泥-Na₂CO₃”混合样中氧化铝的溶出率随Na/Al摩尔比和煅烧温度的增加而增加，在Al/Si摩尔比为1的条件下，当Na/Al摩尔比为1.2、煅烧温度为850℃时，混合样的氧化铝溶出率可达到91.7%，与碳酸钠直接活化煤矸石相比，碳酸钠消耗量可降低77.9%。TG-DSC和XRD的结果表明，煤矸石、赤泥以及碳酸钠在低于700℃时相互作用比较弱，在高于800℃时三者发生相互作用，赤泥的加入由于调整了样品中的Al/Si摩尔比，使反应的最终物相选择性地向Na∶Al∶Si摩尔比为1∶1∶1的霞石和沸石相转化。     

高铁赤泥直接还原制备珠铁

以高铁赤泥、煤粉为主要原料制成含碳球团,通过高温直接还原熔分工艺制备珠铁,考察了温度、碳氧比、氟化钙含量对还原和熔分的影响,并对不同温度下的实验结果进行了动力学分析. 结果表明,温度和氟化钙含量为球团还原熔分的关键影响因素,在1400℃、碳氧比为1.2、氟化钙含量为2%时加热14 min渣铁实现较好分离,所得珠铁中碳、硫含量分别为2.72%(w)和0.48%(w). 动力学分析表明,高铁赤泥直接还原由碳的气化和气相扩散混合控速. 所得珠铁可作为一种炼钢原料,熔分渣是一种优质的提钪原料.     

高炉低钛渣粘度和熔化性能

使用RTW-10型熔体物性综合测定仪,测定CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2渣系粘度随温度的变化,并计算其熔化性温度,研究渣系高温冶金性能. 结果表明,渣中TiO2含量由1.0%升高至2.2%时,炉渣的熔化性温度和粘度均降低;随渣中Al2O3含量的提高,炉渣的熔化性温度上升,炉渣粘度增大;在高温区,炉渣粘度小于0.7 Pa×s,炉渣仍具有良好的流动性. MgO含量由8.5%升高至10.5%时,熔化性温度逐渐降低,炉渣粘度变化较小. 对于工业生产中炉渣TiO2含量较低的高炉,可考虑增加含钛原料的使用,以进行护炉操作.     

基于微注射成型的微连接器工艺实验研究

基于正交实验设计方法,对微连接器在不同的微注射成型工艺参数下的充填情况进行研究,选择制品的质量作为实验指标,确定模具温度、熔体温度、注射速度、保压压力、保压时间、冷却时间等6个工艺参数为实验因素,通过对实验数据进行极差分析,得到了各因素对指标值的影响的主次顺序。实验结果表明,模具温度是影响制品质量精度的主要工艺参数因素,而冷却时间的影响最小。通过因素水平影响趋势图分析,得出了微连接器的最优工艺参数组合方案为模具温度80 ℃、熔体温度335 ℃、注射速度100 mm/s、保压压力20 MPa、保压时间1.5 s、冷却时间3.0 s,为微型器件生产中的工艺设计提供了理论依据和实际指导。     

贵州铝厂拜耳赤泥综合利用探讨

赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体废渣,随着铝工业的发展,如何有效地综合利用赤泥已迫在眉睫。对贵州铝厂拜耳赤泥物理特性、化学成分、矿物组成进行了研究。并从建筑材料整体利用、提取有价元素、环境材料 3个方面系统地分析了国内外赤泥利用方面的研究进展,在此基础上,重点分析了贵州铝厂拜耳赤泥综合利用的技术难点和限制因子。最后,针对贵州铝厂拜耳赤泥的物化特性,深入探讨对其综合利用的理想模式,并提出了具体的工艺技术流程。     

电石渣烧结法从赤泥回收氧化铝

拜耳法赤泥中含有一定数量的氧化铝,从赤泥中回收氧化铝对于节约资源、改善环境、实现可持续发展都具有重要的意义。实验以电石渣为助剂活化赤泥,并考察了活化条件和浸出条件对赤泥中氧化铝浸出率的影响。实验得到最佳活化条件：电石渣与赤泥质量比为2.5、烧成温度为1 250 ℃、烧成时间为120 min。最佳浸出条件：浸出温度为85 ℃、浸出时间为120 min、Na2CO3质量分数为8%、液固比为3.0。在此条件下,赤泥中氧化铝的浸出率高达88.1%,得到的浸出残渣是一种良好的水泥混合材料。     

CaO-SiO2-FeO-B2O3-MnO脱磷渣熔化温度和粘度特性

采用FactSage模拟软件和修正后的Einstein?Roscoe公式计算了无氟型CaO?SiO2?FeO?B2O3?MnO预熔脱磷渣的熔化温度和粘度,考察了碱度和各成分配比对脱磷渣熔化温度和粘度的影响,得到合理的脱磷渣成分配比及控制区间和适宜的熔池温度,采用正交法进行了实验验证,通过直观分析、方差分析和主效应分析优选出最佳配比. 结果表明,该渣系粘度随碱度、FeO含量和助熔剂含量提高而降低,1400℃时最佳配比为碱度R?4.0, B2O3含量9wt%, MnO含量10wt%, FeO含量45wt%. 计算的熔化温度为1195.51℃,粘度为0.207 Pa×s,实验所测熔化温度为1192.21℃,粘度为0.199 Pa×s,计算值与实测值相近,表明正交法优选方案可靠.