场激活燃烧合成碳化钨和碳化钨钴反应机理

在场激活下燃烧合成碳化钨和碳化钨-钴复合材料，采用燃烧过程中切断电场的方法，得到了一系列不同相组成的燃烧产物，通过对样品从反应物端到产物端形貌和相组成的分析,研究了场激活下钨碳燃烧反应机制，WC的形成是通过钨碳之间的固-固反应进行的，首先生成W2C，然后再形成WC，W2C是反应的中间相。金属钴产生液相，促进了W2C的形成和W2C向WC的转化并与W和W2C作用形成WxCyCoz类化合物。     

ZnFe2O4粉体的燃烧合成

采用燃烧合成法制备了ZnFe2O4。研究了ZnFe2O4粉体燃烧合成温度、燃烧波速度与放热系数k、氧气压力p和填装密度等参数之间的相互关系，讨论了ZnFe2O4形成机制，并通过SEM，EDS，XRD和Mossbaur谱(MS)等分析测试手段对产物的形貌、物相、结构及性能进行了分析。结果表明：用大颗粒Fe粉(≤45μm)原料制备ZnFe2O4的合成反应属于固-液反应，主要由溶解-析出机制控制；产物中含有部分亚稳相Fel-xO；在l550-l600K之间ZnFe2O4晶格结构完整，转换率较高。     

三元体系NaBr-Na2B4O7-H2O在373 K的相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na2B4O7-H2O在373 K时的相平衡关系,并测定了饱和溶液的溶解度及密度。研究发现：该三元体系为简单共饱和型,无复盐及固溶体形成。根据溶解度数据绘制了相应的平衡溶解度曲线,相图中有1个共饱点,2条单变曲线,2个平衡固相分别为NaBr和Na2B4O7·5H2O;对不同温度条件下的溴化钠和硼酸钠的溶解度做了对比分析和讨论,结果表明,随着温度的增加,硼酸钠和溴化钠的溶解度均增大,但是在高温条件下,硼酸钠其溶解度数据增加明显;在该三元体系中溴化钠对硼酸钠有明显的盐析作用;并简要讨论了密度变化规律。     

燃烧合成法制备Al-Cr2O3体系新型隔热材料

以Cr2O3粉、Al粉、Al2O3粉为原料,利用燃烧合成方法,通过优化工艺参数,制备出耐高温、导热系数小、常温耐压强度高的新型隔热材料.XRD和EDS分析表明合成材料主要由Al2O3和少量的(Cr,Al)2O3固溶体、AlN、Cr、Al8O3N6、Cr3P构成.合成材料的性能指标如下:耐火度1800℃,常温耐压强度为26 Mpa,600℃时的导热系数为0.92 W·(m·K)-1,体积密度为1.68 g·cm-3,显气孔率为46%.该材料作为使用温度大于1500℃的隔热材料具有较好的应用前景.     

B4C-部分石墨化炭黑复合粉体的合成及其抗氧化性

分别以64.7%的硼粉 35.3%的炭黑或55%的硼粉 45%的炭黑为试样组成,分别在真空和非真空条件下,采用自蔓延燃烧法于1400℃保温10~20min进行了B4C-部分石墨化炭黑复合粉体的合成研究。采用XRD、SEM及电子探针等方法对合成粉体的物相及形貌进行了分析;以差热法(TG-DSC)研究了合成粉体的氧化特性。结果表明:炭黑和硼粉加入量(w)分别为45%和55%时,经自蔓延燃烧反应后可以得到粒度均匀的碳化硼(B4C)粉体,且碳黑已部分石墨化。与工业B4C相比,复合粉体中的B4C具有更好的保护碳不被氧化的特性。     

Li2B4O7单晶生长的研究

用提拉法生长了透明、无芯的四硼酸锂单晶,对该晶体生长过程中产生“芯”的原因进行了详细的讨论,并提出了克服的措施。     

四元体系Li+,K+,Mg2+//B4O72——H2O 273 K相平衡

利用等温溶解平衡法研究了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度。根据实验数据和固相组成分别绘制了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K时的稳定相图、水图以及相应的密度-组成图。结果表明：该体系组分之间没有形成复盐和固溶体,属于简单共饱和型体系;体系的稳定相图由1个共饱点,3条单变量曲线,3个固相结晶区组成,结晶区分别对应Li₂B₄O₇·3H₂O、K₂B₄O₇·4H₂O和MgB₄O₇·9H₂O;平衡液相密度在共饱点处达到最大。研究还对该四元体系在273 K、288 K和348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

B4C/石墨复合粉体的合成及抗氧化性能

用聚乙烯醇[poly(vinyl alcohol),PVA]、硼酸合成B4C/石墨复合粉体。通过红外光谱,X射线衍射仪及扫描电子显微镜分析复合粉体的显微结构。研究发现:硼酸与PVA形成凝胶,在700℃煅烧2h后生成中间产物B-O-C。中间产物在埋碳气氛下煅烧,只生成石墨而没有B4C;在Ar气氛中于1300℃煅烧5h,能够形成B4C和石墨。加入碳黑有助于合成B4C。合成的B4C颗粒尺寸在1μm以下,石墨的粒度为2～3μm,B4C依附于石墨表面生长。将B4C/石墨复合粉体作为碳源加入Al2O3材料中,在空气中于1200℃煅烧2h后作抗氧化实验。结果表明:氧化层厚度为4.09mm,原始层面积保持在60%以上,显示出抗氧化性能。     

纳米MgAl2O4粉体的溶液燃烧合成及烧结性能

以氨基乙酸和尿素为燃料,用溶液燃烧合成法制备了 MgAl2O4 纳米粉体,并研究了氨基乙酸和尿素的摩尔比(0:1,2:9 和 1:1)对粉体特性和烧结性能的影响。对粉体的扫描电子显微照片分析发现:用两种混合燃料制备的 MgAl2O4 粉体呈多孔状结构,且实验所用混合燃料有利于 MgAl2O4粉体的分散。结果表明:颗粒(团聚体)的平均粒径随所用燃料中氨基乙酸含量的增加而明显减小,粉体的比表面积随氨基乙酸含量的增加而显著增大,表明所用的混合燃料能显著降低 MgAl2O4粉体的团聚程度。此外,MgAl2O4粉体的烧结性能随所用燃料中氨基乙酸含量的增加而显著提高。     

燃烧法合成MgSrAl2O4:Eu2+,Dy3+的研究

采用燃烧法成功地制备了MgSrAl2O4:Eu^2 ,Dy^3 ,并研究了制备条件对其发光特性,特别是亮度的影响。     

微波合成LiCoO2及其反应机理

以Co3O4和LiOH·H2O为原料,微波反应合成了LiCoO2.考察了Co3O4和反应原料在微波场和普通加热时的反应行为.由X射线衍射(X ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察对样品进行表征.XRD实验结果表明Co3O4和反应物在微波场和普通加热时的反应行为不同.在微波场中,在750℃Co3O4发生分解,Co3O4和LiOH·H2O反应生成LiCoO2的反应分两步完成.采用普通加热时,Co3O4在900℃以下不发生分解,Co3O4和LiOH·H2O生成LiCoO2的反应一步完成.SEM观察表明,微波合成LiCoO2样品颗粒边缘清晰、光滑.粒度分布实验表明以样品中的粒子直径为1～12μm的颗粒个数计所得百分含量为98.05%.     

B2O3-TiO2-Mg-C体系燃烧反应热力学与产物结构变化过程研究

对B2O3-TiO2-Mg-C体系的燃烧反应热力学进行了研究，结果表明，该体系化学反应机理为:Mg先还原B2O3和TiO2，新生的Ti与B的C反应生成TiB2和TiC；TiO2的还原经历了TiO2→Ti3O2→TiO→Ti2O→Ti的逐步过程，对燃烧合成的产物结构形成机理进行了研究，表明当燃烧区的能量传到预反应区时，B2O3首先熔化并均匀地包裹在Mg,TiO2和C周围，Mg熔化后通过扩散与B2O3和TiO2反应，随着预反应区温升的升高，B2O3与Mg作用还原出B，TiO2与Mg作用还原出Ti，然后Ti与B或C反应形成TiB2或TiC晶核，最后TiB2与TiC及MgO在持续高温下长大。     

燃烧合成Al-Cr_2O_3系隔热材料反应热力学

通过绘制反应标准自由能与反应温度的关系曲线、Al-O-N和Cr-O-N两体系叠加热力学参数状态图,结合X射线衍射、扫描电镜分析,对具有耐热高强隔热特点的燃烧合成材料的相的形成原因进行了分析。该燃烧合成材料的主要成分为Al_2O_3及(Cr,Al)_2O_3固溶体,并含有少量的AlN、Cr,Al_8O_3N_6,Cr_3P。     

燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料及其性能研究

采用燃烧法在较低温度下快速合成了SrAlO:Eu2 ,Dy3 长余辉发光粉体,并利用XRD、荧光分光光度24计等测试手段,研究了合成粉体的物相结构以及工艺因素对材料发光性能的影响。结果表明,发光粉体的主晶相为SrAlO,属单斜晶系,晶胞参数为a=0.8442nm,b=0.8827nm,c=0.5162nm,β=97°;激发光谱主峰波长为24398nm、349nm、324nm,发射光谱主峰波长为516nm。     

灰砂系统水热反应动力学和反应过程的研究

本文采用定量相分析法测定灰砂系统水热反应的水化物,并通过SEM观察及试块强度测定等研究了灰砂系统水热反应动力学。根据实验结果将灰砂系统水热反应进程划分为4个阶段,从而提出了新的反应机理,并进一步讨论了灰砂反应机理的4种性质,以期使目前关于灰砂反应机理的争论趋向统一。     

燃烧法合成CaAl2O4:Eu2+,Nd3+长余辉材料

利用硝酸盐和尿素的氧化还原反应,通过燃烧合成法在较低的温度下合成了蓝紫色长余辉发光材料CaAl2O4：Eu^2 ,Nd^3 研究了炉温和可燃物等对发光材料性能的影响。结果表明：反应物置于温度为500℃的高温炉中发生点火燃烧得到的产物性能最好,其发射光谱的最强峰波长在450nm左右,与高温固相反应法比,激发光谱和发射光谱没有明显变化,燃烧法生成物的产物分散性好,制备过程具有合成温度低、反应时间短等优点。     

化学外加剂抑制碱硅酸反应原理及进展

概述了化学外加剂抑制碱硅酸反应 (ASR)膨胀的原理及其几十年来国际上的研究进展 ,并讨论了应进一步研究的问题     

SiO2-C-N2-O2系统合成SiC反应机理的研究

在实验室使用工业原料石英砂和无烟煤，于1350，1450，1550℃合成了β—SiC。通过X射线衍射法并结合热力学理论计算，研究温度在1600℃以下Si02—C—N2—02系统的主要化学反应过程。认为该系统合成SiC的反应机理是：反应过程主要分3个阶段，反应初期以气相反应为主，主要反应式为Si0 2C＝SiC CO；反应中、后期以固相反应为主，主要反应式为SiO 3C=SiC 2CO，其反应中间过程为：Si2N20十02＝SiO2十Si0十N2和3SiO十3C十2N2＝Si3N4十3CO。