添加不同Al2O3/ZrO2比值的复合粉对氧化锆质定径水口性能的影响

本文以溶胶-凝胶法制备4种不同Al2O3/ZrO2比值的Al2O3-ZrO2复合粉为添加剂,研究Al2O3引入量分别为0.56wt％、1.68wt％、2.80wt％时,添加不同Al2O3/ZrO2比值复合粉对部分稳定氧化锆(PSZ)定径水口性能的影响.实验结果表明:为了保证试样的成型过程,PSZ原料中复合粉的添加量不能超过6wt％.为了控制PSZ原料中c-ZrO2的相变量,PSZ原料中Al2O3的最佳引入量为1.68wt％.当试样中引入Al2O3均为1.68wt％时,Al2O3/ZrO2比值为46/54的Al2O3-ZrO2复合粉既可以保证Al2O3在PSZ原料中更为均匀的分布,也可以有效控制原料中复合粉的添加量.1710℃烧成后的B2试样(即复合粉添加量为3.65wt％,Al2 O3/ZrO2=46/54,Al2O3的引入量为1.68wt％),显气孔率为5.47％,较空白试样降低了15％;体积密度为5.32 g·cm-3,较空白试样提高了0.95％;耐压强度为778MPa,较空白样提高了39.18％;抗热震次数为36次,是空白样的5倍多.     

添加Al_2O_3-ZrO_2复合粉对ZrO_2质定径水口抗热震性的影响

以质量分数45%的Mg,Y-PSZ骨料,55%的Mg,Y-PSZ细粉,外加5%(w)的PVA结合剂为基础配方制备ZrO2定径水口,分别以质量分数为3%、6%、9%、12%的溶胶-凝胶法制备的Al2O3-ZrO2复合粉等量取代Mg,Y-PSZ细粉,研究复合粉对锆质定径水口物理性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:添加3%(w)Al2O3-ZrO2复合粉的改性锆质定径水口的各项性能明显优于目前生产工艺采用的未添加复合粉的锆质定径水口,其抗热震性为未添加复合粉的6倍。     

Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2复合材料烧结行为和热机械性能的影响

研究了Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2复合材料烧结行为和热机械性能(高温抗折强度和抗热震性)的影响,并研究了这些性能与物相组成和显微结构间的关系.结果表明:Y2O3在Al2O3/ZrO2复合材料中起稳定ZrO2晶型、改善烧结致密化、提高高温抗折强度和抗热震性的作用.当Y2O3添加量为1%时,试样的烧结性能和高温抗折强度较佳,体积密度、显气孔率和线收缩率分别为3.27 g/cm3、21.95%和7.43%,高温抗折强度达29 MPa;抗热震性则在Y2O3添加量为0.5%时较佳,其残余强度保持率为71%.Y2O3对Al2O3/ZrO2复合材料烧结性能和热机械性能的影响与Y2O3/ZrO2固溶体的形成、Al2O3和ZrO2晶体间的结合程度及试样中微裂纹含量密切相关.     

制备条件对Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3汽油HDS催化剂性能的影响

以蔗糖为辅助剂,采用溶胶-凝胶法制备了介孔氧化铝及相应的Co-Mo/TiO2-Al2O3汽油脱硫催化剂,并对其进行了TEM、XRD和N2吸附表征。以FCC汽油重馏分为原料,重点考察了不同条件下制得的Al2O3对催化剂选择性加氢脱硫性能的影响。结果表明,蔗糖(sucrose)添加量和pH值对Al2O3织构产生影响,进而影响到对应催化剂的加氢脱硫性能;在Al/sucrose摩尔比1∶1、pH值5.4时Al2O3的比表面积最大、孔径分布最窄,对应催化剂的选择性加氢脱硫活性最好;Al2O3的最可几孔径随pH值的增加而增大;溶胶老化温度对Al2O3的比表面积和孔容影响较大,但对最可几孔径和孔径分布影响较小。与Co-Mo/TiO2-sAl2O3(以sAl2O3表示市售Al2O3)催化剂相比,Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂具有较好的选择性加氢脱硫活性,在考察的条件范围内,脱硫率相同时其对应的烯烃饱和度低5%～15%左右。     

电站锅炉用SiC质耐火材料抗渣性的研究

以SiC粉和Al2O3粉为主要原料,分别添加5%(质量分数,下同)的ZrO2粉或锆英石粉和5%、10%的Cr2O3粉以及4%的羧甲基纤维素(CMC),按照配料组成配料后,以成型压力为20 MPa制成40 mm×40 mm×30 mm的试样.试样经120℃干燥8 h后,置于硅钼棒炉中.于1 420 ℃保温5 h烧成后,分别采用经900℃保温2 h处理后的粉煤灰在1 400和1 450 ℃下进行抗侵蚀试验.结果表明:SiC质材料随着温度的升高,抵抗灰渣侵蚀能力不断下降,在1 400 ℃时的抗渣性明显优于1 450 ℃时的;在SiC质材料中分别加入5%的ZrO2或锆英石,前者的抗渣性能强于后者;含Cr2O3为10%的SiC质材料比含5%Cr2O3的具有更好的抗渣性.     

还原气氛下ZrO_2-Al材料在加热过程中的组成和结构演变

为了解决加入金属Al粉的含锆耐火制品在高温下易产生裂纹、开裂的问题,以单斜Zr O_2粉、金属Al粉、复合稳定剂Mg CO_3·Mg(OH)_2·6H_2O和Y(NO_3)_3·6H_2O为主要原料,研究了加入不同量Al粉的Zr O_2-Al材料在埋炭条件下于1 000、1 200、1 400和1 500℃加热过程中性能、物相组成和显微结构的演变。结果表明:当Al粉加入量超过1%(w)时,热处理后试样产生较多裂纹,导致试样强度急剧降低。在加热过程中,Al与气氛中的O_2、CO和N_2反应生成Al_2O_3和Al N,生成的Al_2O_3再与试样中的稳定剂Mg O发生反应生成Mg Al_2O_4导致Zr O_2失稳,而Zr O_2失稳导致的体积效应以及生成Mg Al_2O_4和Al N产生的膨胀导致试样产生裂纹。因此,在锆碳和铝锆碳材料中添加金属Al时,其加入量不宜太多,以不超过1%(w)为宜。     

溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜

本文采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝、正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料，HNO3为催化剂，PVA为成膜助剂，在多孔陶瓷管上制得了Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜。研究了组分配比对溶胶性质的影响，结果表明Al2O3：ZrO2：SiO2在8：1：2～12：1：2之间时可得到性能符合要求的溶胶。通过扫描电镜可观察到膜的孔径为2～5μm，且膜与基底结合良好。     

添加MgO对不同SiO2含量的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷烧结的影响

以高纯石英砂、α-Al2O3、ZrO2为原料,MgO为添加剂(添加质量分数分别为0、1%、2%、3%),经研磨、造粒、成型,并在1 600℃烧结2 h后获得了SiO2含量(w)分别为4%、8%、12%的ZrO2-Al2O3-SiO2系陶瓷试样。采用XRD、SEM对试样进行物相和显微结构的分析。结果表明:1)所制备的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的主要物相是单斜氧化锆、莫来石和刚玉,随着SiO2含量(w)由4%增加到12%,SiO2与Al2O3反应生成的莫来石量增加,体积膨胀效应越发明显,导致烧结试样的致密度降低;2)添加MgO促进了ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的烧结,在SiO2含量为4%(w)的陶瓷中加入1%(w)的MgO时,烧结试样的致密度最大,其相对密度达到90.49%,体积密度为3.90 g·cm-3。     

隔热材料的热导率与孔径分布的相关性研究

为了进一步研究不规则气孔的孔径分布对隔热材料热导率的影响,以板状刚玉粉、α-Al2O3微粉、ρ-Al2O3微粉和金属铝粉为主要原料,添加不同量(质量分数分别为0、5%、10%、15%、20%、25%和30%)的≤0.045 mm的锯末作为造孔剂,以PVA溶液为结合剂,经配料、混练、成型、干燥和1 550℃保温3 h烧成后,制备了氧化铝质隔热材料试样。检测了试样的体积密度、总气孔率、闭口气孔率和热导率,采用扫描电子显微镜(SEM)和金相图像分析系统(MIAPS)对烧后试样进行了表征,然后借助灰色关联理论分析了试样热导率与其孔径分布的相关性。结果表明:随着锯末添加量的增加,试样的气孔率和平均孔径逐渐增大,热导率逐渐减小;2、2~6和18μm的气孔对试样热导率有显著影响。     

ZrO2-CaO-C-SiO2浸入式水口用后显微结构分析

以锆酸钙和石墨为主材料,添加熔融石英、硅灰石、锆英石制成新型ZrO2-CaO-C-SiO2质浸入式水口,将其在鞍钢某连铸机上正常浇铸铝镇静钢6炉后,取钢液面下的水口残样,借助EDAX、SEM等手段对其显微结构进行了分析。结果表明:新型ZrO2-CaO-C-SiO2质浸入式水口在浇铸高铝镇静钢时抗Al2O3附着性能好,从钢液反应层到试样内部依次为致密层、过渡层、原砖层,其中致密层的性质决定着浸入式水口的使用性能。