过渡相Cr2O3对Al-Al2O3复合滑板微观结构及性能的影响

以板状刚玉、电熔白剐玉、工业Cr2O3微粉和金属Al粉为原料,热固性酚醛树脂为结合剂,在1 450℃保温6h埋炭烧成获得添加过渡相的Al-Al2O3复合滑板.结果表明:Cr2O3微粉在l450℃保温6h埋炭烧成后不能稳定存在,会转变为Cr3C2、Cr7C3或Al8Cr5铝铬金属间化合物,其存在状态由其添加量决定.复合滑板中(Al2OC)1-x(AlN)x、Al4O4C、Cr3C2及Cr7C3为增强相,Al8Cr5铝铬金属间化合物为塑性相.当Cr2O3微粉含量为3％(质量分数)时,复合滑板的组成为Al-Al4O4C-Al2O3;当添加Cr2O3微粉为6％、9％和12％时,复合滑板的组成为Al8Cr5-(Al2OC)1-x(AlN)x-Al2O3;当添加Cr2O3微粉为15％时,复合滑板的组成为Al8Cr5-Al2O3.当Cr2O3微粉含量为6％时,Al8Cr5-(Al2OC)1-x(AlN)x-Al2O3复合滑板物理性能最佳.在1 450℃保温6h埋炭烧成条件下,Cr2O3微粉表现为过渡相.     

碳铬渣合成堇青石的反应机理及结构表征

以高碳铬铁合金渣、工业氧化铝粉和硅微粉为主要原料,通过高温固相法合成制备堇青石。利用X射线衍射和扫描电子显微镜等研究了烧成温度、保温时间对堇青石材料结晶度、晶粒尺寸、晶相组成和显微结构的影响规律。结果表明:样品中堇青石主要由镁橄榄石进一步反应生成,其最佳烧结制度为1 350℃,保温3 h,堇青石含量在87%左右;随着烧结温度和保温时间升高,样品相对结晶度降低,堇青石晶粒尺寸则逐渐增加,晶胞参数沿a轴晶向轴方向增大,c轴方向减小,晶胞体积变大。铬元素固溶进堇青石晶格是使其晶胞参数变化的主要原因。     

电镀Fe-Cr-Ni及Fe-Ni合金相组成研究

用x-射线衍射法测定了Fe-cr-Ni合金镀层及Fe-Ni合金镀层的相组成。这些合金镀层的相组成很复杂。一般含有Cr、Fe碳化物、富Cr、富Ni、富α-Fe及γ-NiFe相。在Fe-Cr-Ni合金镀层中,Fe含量80％左右时,合金含(Cr、Fe)_7C_3,相。当合金中Ni的含量增加时,富Ni相消失,而合金中Cr含量增加时有Fe-cr相形成。这种不形成均匀固溶体合金相的现象称为相分离。     

锰矿粉微波加热还原脱磷

用微波在封闭体系中对含碳锰矿粉进行加热,有利于磷的还原和气化脱除.在含碳锰矿粉C:O摩尔比1.06、碱度1.27的条件下,研究了1000,1100,1200和1300℃还原物料的脱磷率.实验表明,固态还原脱磷率可达40%～60%.微波加热温度越高,保温时间越长,物料还原率越高,含碳锰矿粉还原脱磷效果越好.     

Fe3Al/Al2O3复合材料的凝胶注模成型工艺研究

机械合金化法制备Fe3Al粉,用凝胶注模成型的方法制备Fe3Al/Al2O3复合材料.结果表明,用凝胶注模成型工艺制备出了Fe3Al/Al2O3复合材料,分散剂MN可以显著提高浆料的固相含量,固相含量对浆料流变性有重要影响,10% Fe3Al/Al2O3坯体的微观结构最均匀.     

盐浴法合成Cr_2AlC陶瓷粉体工艺研究

Cr_2Al C陶瓷因其高电导和良好的高温抗氧化能力可应用于高温微波吸收领域而备受关注。本文以Cr_3C_2粉、Al粉、Cr粉为原料,在BaCl_2、KCl和NaCl混合盐浴中合成了Cr2AlC陶瓷粉体,并借助X射线衍射技术研究了原料组成、合成温度以及保温时间对合成粉体物相的影响。结果表明:铝含量的不足,会引起反应不充分,合成粉体中残留较多的Cr3C2;当铝过量达到30 wt%,原料中剩余的Al会氧化成Al_2O_3;随着合成温度的升高,合成粉体中Al_2O_3和Cr_3C_2相的量减少,但合成温度过高,合成粉体中会出现Cr7C3相;保温时间不足,合成粉体中有较多的Al_2O_3和Cr_3C_2相,保温时间过长,合成粉体中也会出现了Cr_7C_3相。当铝过量20 at%,合成温度为970℃,保温2 h时,可批次稳定地得到高纯度Cr_2AlC陶瓷粉体。     

棕色尖晶石色料的微波合成与呈色性能研究

以Fe2O3、MnO2、Cr2O3等为原料,采用微波加热法合成了棕色尖晶石色料.讨论了合成温度及保温时间对合成产物物相组成、显微结构和呈色性能的影响.研究结果表明微波合成过程中,1100℃下保温10 min就可得到晶粒尺寸较小、形貌规整、分布均匀且呈色性能较好的棕色色料,其主晶相为Mn1.5Cr1.5O4、MnFe2O4和Mn3O4;合成温度的升高和保温时间的延长,可使色料的红度值a*增加、明度值降低,但保温时间过长又会影响色料的呈色质量.本文的实验表明,1100℃,保温10 min的条件所制备的色料呈色性能最佳.     

激光熔覆Fe基高Cr涂层组织及抗CO_2腐蚀性能研究

采用激光熔覆方法制备了Fe-20Cr、Fe-30Cr、Fe-40Cr共3种不同Cr含量的Fe基涂层。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了涂层的微观组织和物相,借助电化学工作站测试了涂层在含CO2饱和地层水中的腐蚀行为,并与P110套管钢进行了对比。结果表明:激光熔覆Fe基含Cr涂层皆为冶金结合,熔覆层质量良好。在地层水中通入CO2后3种涂层腐蚀趋势变大,但由于表面疏松CaCO3和MgCO3产物的形成,抑制了涂层的腐蚀。低Cr含量的Fe-20Cr涂层具有较高的耐蚀性。Cr含量增加时,由于Cr23C6、Cr7C3等碳化物在晶界处析出,产生晶体贫铬区,进而降低了高Cr含量涂层的耐蚀性,但碳化物析出提高了涂层的硬度。     

镁铬耐火材料在真空条件下的抗渣性

采用真空感应炉抗渣法,研究了半再结合镁铬耐火材料在碱度分别为0.6、1.1、1.5和1.8的CaO-SiO2渣与Al2O3含量为37.98%的CaO-Al2O3渣中的抗侵蚀性,试验条件是真空度5kPa、1650℃保温25min。对侵蚀后的试样进行观察与测量,并用SEM与EDAX分析了试样的断面形貌和化学组成变化。结果发现:在CaO-SiO2渣中,随着炉渣碱度的升高,镁铬试样中的尖晶石更易于受到熔渣的侵蚀,并且尖晶石中的Cr2O3、Fe2O3被CO与钢水中的C还原为金属态的铬铁合金,试样的直接结合被破坏,侵蚀量变大。在CaO-Al2O3渣中,镁铬试样在边界层生成致密的MA尖晶石,抑制了熔渣的进一步侵蚀和Cr2O3、Fe2O3的还原,显示出较好的抗侵蚀性。     

高碳铬铁熔盐电解精炼制备低碳纯净铬铁

以NaCl?KCl熔盐为电解质、高碳铬铁为工作电极、钨丝为对极、Ag/AgCl为参比电极,在阳极电极电势为0.3 V (vs. Ag/AgCl)的恒压条件下一步熔盐电解高碳铬铁制备低碳纯净铬铁;通过方波伏安法研究了阴极铬铁沉积机理,对阴极电解产物进行了微观分析和物相表征. 结果表明,阴极铬离子沉积是由扩散控速的一次性得失2个电子的可逆反应,且阳极中金属铬先于铁氧化进入熔盐;低碳铬铁合金为粒径0.5?2 ?m的球状颗粒,阴极产物低碳铬铁的碳含量仅为0.24wt%.     

埋碳条件下氮化硅铁-刚玉复合材料的反应机理

以热固型酚醛树脂为结合剂,在刚玉中分别引入质量分数为0、5%、10%、15%、20%、25%的氮化硅铁,制备出氮化硅铁-刚玉复合材料。结果表明:样品在埋碳气氛下于1 450℃保温24h处理后,常温耐压强度增加;添加氮化硅铁质量分数为15%的样品,耐压强度达到132MPa。氮化硅铁中部分Fe3Si转化成为Fe4N;热固酚醛树脂结合剂中部分残碳与氮气反应生成C3N4;氮化硅与刚玉发生固溶,生成Si5AlON7(Z=1)。氮化硅铁中的氮化硅与刚玉固溶形成Sialon。新形成的物相(Fe4N、C3N4和Si5AlON7)改善了样品的性能。     

高碳铬铁盐酸浸出过程工艺及动力学

传统铬盐行业生产过程中铬的价态需经过三价到六价再到三价的转化。六价铬的高毒性导致铬成为国家重点防控的重金属。铬盐行业的可持续发展亟需开发避免六价铬产生的新技术，含铬原料的酸浸为可行的途径。本文提出以高碳铬铁合金为原料，盐酸为浸出剂的酸性浸出制备三价铬盐新工艺。浸出后的氯化铬和氯化亚铁可制备出三价铬盐产品，其可作为铁铬液流电池的电解液。本文在对高碳铬铁元素含量、物相组成及形貌等分析的基础上，系统研究了反应温度、盐酸浓度、搅拌速率和反应时间对铬和铁浸出率的影响规律。结果表明，在反应温度100℃、盐酸浓度9mol/L、搅拌速率250r/min、反应时间6h的条件下，铬浸出率为92%，铁浸出率为95%。进一步研究了高碳铬铁在盐酸中浸出的动力学。高碳铬铁的浸出过程符合未反应收缩核模型，铬浸出过程受化学反应控制，表观活化能E_a=65.95kJ/mol；铁浸出过程受化学反应控制，表观活化能E_a=63.85kJ/mol。     

解毒铬渣中残余Cr(Ⅵ)溶取方法探讨

测定解毒铬渣中残余Cr(Ⅵ)的含量有助于判断微波方法处理铬渣的有效性。研究在微波辐照下,以煤为还原剂得到的解毒铬渣中残余Cr(Ⅵ)的溶取方法,并分别讨论了溶取剂、煤量、固液比等影响因素对溶取效果的影响。结果表明,解毒铬渣中的Cr(Ⅵ)可用质量分数为1%的NaOH为溶取剂,固液比(g∶mL)为1∶1 000,在高温高压、密闭环境下溶取,经冷却、过滤后用二苯碳酰二肼分光光度法测定残余Cr(Ⅵ)含量。     

Al粉和Si粉对铬刚玉质材料显微结构的影响

以w(Al2O3)=99.48%的板状刚玉细粉和颗粒料(粒度为5～3、3～1和≤1 mm)、w(Al2O3>)=99.15%的α-Al2O3微粉、w(Cr2O3):99.62%的Cr2O3微粉为主要原料,研究了在氧化气氛下1 500℃保温3 h处理后Al粉(加入量(w)分别为3%、6%、9%、12%、15%)和Si粉(加入量(w)为3%)复合加入时对铬刚玉质材料显微结构的影响.结果表明:经过1 500℃保温3 h处理后,Al粉和Si粉的引入改变了材料的结构,使材料的边缘部位结构致密,中心部位结构疏松.在试样表层,Si氧化生成SiO2,SiO2与Al2O3反应生成莫来石,产生体积膨胀,封闭了材料表面的气孔;同时,Al粉原位反应生成了活性较大的Al2O3,并与Cr2O3反应生成铝铬固溶体,使材料烧结更致密,阻止了O2的进入,使材料内部缺氧,于是材料中心部位的Al、Si不能被氧化,Al把Cr2O3中的Cr置换出来,一部分Cr与Si生成金属间化合物Cr5Si3,另一部分则以单质Cr的形态存在于材料中.     

原位反应法制备Cr2AlC-Fe基复合材料（英文）

采用原位反应法制备了Cr2AlC-Fe基复合材料,通过热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜和三点弯曲实验研究了原位反应的烧结工艺对产物物相、显微结构和性能的影响。结果表明:通过高温原位反应,原料中碳化铝铬发生了分解,所生成的碳铬化合物在Fe晶界形成了网络状陶瓷增强结构,所制备的复合材料在室温下具有较好的强度和韧性。但随着碳化铝铬含量的增加,复合材料的强度与断裂韧性之间呈负相关关系。当原料中碳化铝铬的含量为50%,烧结温度为1300℃,在30MPa压力下保温30min时,复合材料的抗弯强度达1417.05MPa,但断裂韧性只有18MPa m1/2。     

微波加热含碳氧化锰矿粉体还原动力学研究

含碳氧化锰矿粉在微波场中的升温和还原过程均对微波具有较好的吸收性.在C/O原子摩尔比为1.06,CaO/SiO2分子摩尔比为1.27的条件下,微波加热到1000,1100,1200,1300℃时,物料的升温速率分别为52.63,50.00,48.00,37.14℃/min.随着微波加热温度的提高和保温时间的延长,还原物料的金属化率随之增加,在1300℃时还原物料的金属化率达到9.08%.微波加热含碳氧化锰矿粉体还原反应的活化能非常低(9.90kJ/mol),表明界面化学反应不是限制性环节,而CO气体向锰矿粉颗粒的内扩散是反应的主要限制环节.     

B位Cr3+-Fe3+共掺杂铝酸镧的红外辐射性能

以La2O3粉、Al2O3粉、Cr2O3粉、Fe2O3粉为原料,按照LaAl1-x-yCrxFeyO3(x=y=0,0.1,0.2,0.25)的化学计量比配料,依次经球磨、烘干、在1200℃预烧、再球磨、成型、1600℃保温2 h烧结后,制备了Cr3+-Fe3+共掺杂铝酸镧材料,然后利用XRD、XPS、IR等手段进行分...     

利用铝铬渣与废弃镁碳砖合成镁铝尖晶石材料

以铁合金厂铝铬渣和钢厂废弃镁碳砖为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料,研究分析铝铬渣与废弃镁碳砖细粉比例关系对合成MgAl2O4材料组成和结构的影响.用XRD、SEM及Rietveld quantification软件对材料中结晶相组成和结构进行表征.结果表明:铝铬渣和废弃镁碳砖细粉经1500℃保温2h煅烧,可以合成出镁铝尖晶石材料.当镁碳砖含量为40％,铝铬渣为60％时,合成材料微观结构中出现典型的镁铝尖晶石八面体形貌特征,结晶相发育完整,结构致密,镁铝尖晶石含量达到94％.     

碳热还原氮化粉煤灰的研究

以粉煤灰加入炭黑为主要原料,在氮气气氛下对粉煤灰进行了碳热还原氮化研究.研究了碳加入量、合成反应温度、保温时间和Fe2O3含量等因素对生成物物相的影响.实验结果表明:选用理论加入碳含量的样品,在反应温度为1350℃、保温9h条件下,产物中含有较多β-Sialon相;而且经磁选除铁后的粉煤灰较未除铁粉煤灰在反应温度为1400℃、保温9h条件下,碳化还原氮化产物中15R相含量明显增多.     

Cr2O3、Y2O3含量及矿化剂对铬钇铝红色料呈色影响的研究

对固相法合成的铬钇铝红色料进行了XRD、FESEM测试与分析,并采用光电测色仪测试了试样的呈色特征和色度参数,讨论了不同Cr2O3、Y2O3含量以及不同矿化剂对色料呈色的影响,确定了固相法合成铬钇铝红色料的较好Cr2O3、Y2O3含量以及矿化剂的种类和添加量。