自蔓延燃烧合成Al-Ti-C晶粒细化剂的稀释及其效果

研究自蔓延燃烧合成（SHS）法制备的Al-Ti-C铝合金晶粒细化剂的稀释过程以及晶粒细化效果.结果表明,用自蔓延燃烧合成（SHS）技术制备出的Al-Ti-C合金中含有大量可以作为细化相的Al3Ti和TiC颗粒,可以作为铝及铝合金的新型晶粒细化剂.SHS直接合成Al-Ti-C中大量的Al3Ti和TiC颗粒会发生团聚现象,为获得分散且细小的粒子使其细化性能优异,必须对其进行稀释处理.考虑粒子存在的形态以及工业生产的影响,稀释的温度选择在1073K左右,保温时间为15min为宜.稀释后的Al-Ti-C晶粒细化剂具有良好的细化性能.     

工艺参数对Mg—TiO2体系自蔓延高温合成反应的影响

研究物料配比、反应环境真空度、压坯压力、压坯直径等工艺参数对Mg-TiO2自蔓延高温合成过程的影响.根据热力学计算,2Mg TiO2=Ti 2MgO反应的绝热温度介于2068～2148K之间,易发生自蔓延反应.研究表明,Mg-TiO2自蔓延高温合成反应为固-固反应.在试验条件下,Mg与TiO2的摩尔比达到2.9:1时才有金属Ti生成,反应环境的真空度越高反应越完全,压坯压力为250MPa时燃烧温度最高,燃烧波速度随着压坯压力的增大而升高,压坯直径越大燃烧温度越高,当直径超过20mm时基本恒定,此时燃烧速度最大.     

碳反应物几何形态对碳化钛自蔓延高温合成过程的影响

本研究了２种碳反应物－－碳黑和碳纤维对大化学计量碳化钛自蔓延高温合成（ＳＨＳ）过程的影响。通过计算ＳＨＳ过程激活能和燃烧波淬火后微区组织观察，碳反应物粒度决定ＳＨＳ反应机理和组织转变过程的不同模型。     

自蔓延高渐合成Ti／Al2O3金属陶瓷复合材料的研究

本研究利用Ａｌ／ＴｉＯ２自蔓延高温反应直接一步合成了极细Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合粉末和复合材料块。运用Ｘ光衍射和电镜扫描对制备的材料进行了物相组织结构分析。结果表明：用自蔓延高温合成法可以制备结构独特的及细Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合粉末；制备的Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料较致密、细小的Ａｌ２Ｏ３粒子分布均匀。最后用燃烧波前沿激冷淬火法结合差热分析对反应过程进行了分析探讨。     

自蔓延高温合成技术及其在煤炭工业的应用

介绍了自蔓延高温合成技术的特点,着重讨论了离心法和重力分离法制备陶瓷内衬复合钢管的原理及陶瓷复合钢管的性能,对自蔓延高温合成技术在煤炭工业的应用现状及展望进行了评述,对煤炭工业推广应用自蔓延高温合成技术提出了若干对策。     

热爆合成Al—Ti—C组织转变规律的高温X射线衍射研究

采用高温X射线衍射原位观察Al-Ti-C热爆合成产物的物相变化,通过扫描电镜(SEM)分析合成产物的组织形貌,探讨热爆合成Al-Ti-C组织转变规律.结果表明.Al-Ti-C热爆合成反应过程分为Al熔化、Al-Ti反应生成Al3Ti、反应生成TiC三个阶段,反应温度对Al-Ti-C热爆合成产物成分与组织形貌有重要影响,800～1200℃合成产物均由Al,Al3Ti,TiC三相组成,800℃时在铝基体中析出细小块状Al3Ti,随反应温度升高而长大,1000℃时首先析出TiC粒子于铝基体中,进而1200℃时析出于Al3Ti表面.     

稀释剂Al2O3对Al／TiO2自蔓延高温合成反应影响的研究

在研究稀释剂Ａｌ２Ｏ３对自蔓延高温合成反应４Ａｌ＋３ＴｉＯ２＝３Ｔｉ＋２Ａｌ２Ｏ３的绝热温度及以应模式的影响的基础上，研究了稀释剂Ａｌ２Ｏ３对该ＳＨＳ反应过程的影响以及对合成Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料组织结构的影响，结果表明，稀释剂Ａｌ２Ｏ３含量增加，ＳＨＳ反应所必需的预热温度提高，燃烧速率降低，且燃烧不稳定；制备的Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料致密度下降，但产生裂纹的倾向减少。     

用粉状石墨合成粗颗粒高强度金刚石的研究

借助化学分析法和X射线衍射仪对KRG-W1 型粉状石墨进行测试, 发现这种石墨不但石墨化度高而且固定碳高达99.99 %, 同时含有一定量的菱面体石墨。以KRG-W1型粉状石墨为碳源材料, 在超高压高温条件下, 可以合成出粗颗粒高强度金刚石, 其中SMD系列金刚石比例高达36.00 %, 大大优于片状石墨的合成效果。     

用粉状石墨合成粗颗料高强度金刚石的研究

借助化学分析法和X射线衍射仪对KRG-W1型粉状石墨进行测试,发现这种石墨不但石墨化度高而且固定碳高达99.99%,同时含有一定量的菱面体石墨。KRG-W1型粉状石墨为碳源材料,在超高压高温条件下,可以合成出粗颗粒高强度金刚石,其中SMD系列金刚石比例高达36.00%,大大优于片状石墨的合成效果。     

自蔓延高温合成陶瓷衬管技术的进展

陶瓷衬管具有良好的耐磨、耐蚀、耐热性能 ,可广泛应用于许多工业部门。将离心铸造技术和自蔓延高温合成技术结合在一起而发展起来的离心自蔓延高温合成技术 ,具有工艺与设备简单、生产率高、节能和成本低等特点 ,为陶瓷衬管的生产开辟了新的途径。笔者总结了离心自蔓延高温合成陶瓷衬管的铝热反应原理和提高自蔓延高温合成陶瓷衬管性能的措施 ,特别是金属陶瓷内衬复合管和陶瓷树脂内衬复合管的开发 ,使SHS陶瓷衬管今后在各种管道行业获得更广泛的应用。     

磁性TiO_2/Fe_3O_4/黏土-SA_(01)复合光催化剂的制备及其光催化性能

以黏土-SA01为载体,用共沉淀法制得Fe3O4/黏土-SA01,再以钛酸四丁酯为原料采用溶胶—凝胶法制备了TiO2/Fe3O4/黏土-SA01复合光催化剂。运用FT-IR、XRD、DRS、BET、VSM测试方法对所制得TiO2/Fe3O4/黏土-SA01复合光催化剂进行表征,该复合光催化剂包含有Fe3O4和TiO2成分。并通过在紫外光照射下对偶氮砷染料的脱色反应,表明了照射时间为60min、催化剂投加量为0.1g、偶氮染料溶液的pH值为2和初始浓度为10mg/L等最佳条件下,该复合光催化剂对偶氮染料的脱色率可达98%。     

磁性膨润土的制备及其性能研究

采用共沉淀法制备Fe3O4磁流体,用硅烷偶联剂改性膨润土,用磁流体与膨润土以及改性膨润土复合制备一系列不同Fe3O4载量的磁性膨润土,并对其进行了X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、振动样品磁强计等表征分析,测定了样品的磁分离回收率及对Cu2+、Zn2+、Cd2+的交换吸附量。结果表明,Fe3O4微粒赋存于膨润土表面而形成磁性集合体,改性磁性膨润土具有良好的超顺磁性,对Cu2+、Zn2+、Cd2+的交换吸附性能与其所含膨润土相当,但随Fe3O4载量增加而降低。Fe3O4载量为25%时,其饱和磁化强度、剩余磁化强度分别为13.344A.m2/kg和0.365 A.m2/kg,改性前膨润土与改性后磁性膨润土磁分离回收率分别为50.3%和90.1%。     

红柱石矽线石矿物陶瓷蓄热材料的性能

根据蓄热式加热炉的生产实际,通过比较蓄热材料中各种矿物组成的性质差异,选择了红柱石、矽线石为骨料,配加α-A l2O3、镁砂,经过合适的成型和烧结工艺,制作成蓄热陶瓷球。用水骤冷实验法测试不同配方制作的陶瓷球在高温下的抗热震性能和用坩埚法测试陶瓷球抗Fe2O3、FeO渣侵蚀性能。结果表明:以红柱石为骨料,适当添加α-A l2O3的蓄热球抗热震性能较好,急冷急热次数平均达到20次;以矽线石为骨料,适当添加镁砂粉的蓄热球抗渣性能较好。     

微波作用下硅藻土酸浸除铁过程研究

研究在微波作用下硅藻土酸浸除铁过程的影响因素和工艺条件。结果表明。硫酸浓度、微波功率和浸出时间对硅藻土除铁均有影响，浸出时间是影响浸出的最主要因素，微波功率和硫酸浓度次之。随浸出时间延长。微波功率增加，硫酸浓度加大，硅藻土中的Fe2O3含量减少。Fe2O3浸出率增加。在试验条件下。较佳的工艺条件为硫酸浓度40％，浸出时间45min，微波功率260W。在此条件下获得的硅藻土产品指标为SiO283．50％，Al2O37．18％，Fe2O30．87％，达到了硅藻土助滤剂质量标准SiO2〉80％，Al2O3〈10％。Fe2O3〈2％。     

铝土矿X荧光分析应用软件研究及其工业应用

在我国营次利用国产便携式、源激发、空气光路、多元素Ｘ荧光仪，成功地开发了铝土矿快速测定Ａｌ／Ｓｉ比及轻元素定量分析应用软件。这是在小型ｘ荧光仪上，解决铝土矿轻元素现场工业分析技术的重大突破。对铝土矿中的３个主测元素铝、硅、铁所达到的分析合格率依次为：１００％、９３．０７％和９７．０５％。本项目对铝土矿矿山的投入／产出比为０．０７５，具有显著的经济效益。本文论述了校准样品的采集与数学模型的研究开发；针对铝土矿轻元素分析听存在的六大技术难点，提出了解决问题的基本思路和实验方法；并简要介绍了这项试验研究结果．     

氢气还原合成LiFePO_4的动力学探讨

以H3PO4、Fe2O3和LiOH.H2O为原料,用H2还原合成了橄榄石型LiFePO4材料。采用Rietveld全谱拟合法检测不同温度和时间下LiFePO4的转化率,通过研究其转化率与时间、温度的关系,确定了H2还原合成LiFePO4的反应机理、反应级数和速率常数,并给出了控制步骤的转化温度和各阶段的活化能。根据动力学研究的结果,采用"H2气氛低温合成,N2气氛高温生长"机制合成了LiFePO4/C复合材料。该材料具有单一的橄榄石结构,颗粒尺寸细小均匀,0.1C倍率下,首次放电容量达152.5 mAh/g,放电效率为95.4%,循环30次后,电池的容量保持率达98.4%。     

铝土矿浮选尾矿盐酸浸出除铁工艺研究

铝土矿浮选尾矿含铁量较高, 不能直接作为电热法生产一次铝硅合金的原料。采用盐酸对铝土矿浮选尾矿进行了除铁。考察了浸出时间、浸出温度、浸出液固比及盐酸浓度对尾矿氧化铁和氧化铝浸出率的影响。实验结果表明, 在浸出温度80 ℃、浸出时间120 min、浸出液固比5∶1、盐酸浓度21%的条件下, 尾矿的除铁率可达95%以上, 氧化铝的损失率在4.3%以下。     

临朐硅藻土除铁工艺研究

针对山东临朐硅藻土Fe2O3超标的问题,研究了常温下HF-H2SO4浸出Fe2O3的浸出条件。在最佳浸出条件下,Fe2O3含量为7.85%~12.80%的硅藻土,浸出除铁后达Ⅱ、Ⅲ级矿石水平,Fe2O3含量≤7.85%的硅藻土,浸出除铁后达Ⅰ级矿石水平,为矿山企业从资源型过渡到效益型及提高产品档次提供了一定的技术依据。     

煤矿乏风甲烷氧化新型Pd/Al 2O 3催化剂的合成

运用溶胶－凝胶法合成了同时具有介孔和三维交联通透型微米级大孔的Al2O3多孔材料,并以其为载体采用浸渍法制备得到一种新型的Pd/Al2O3整体式催化剂,考察了不同助剂Ce,Zr,La及不同的助剂负载量对甲烷催化燃烧活性的影响。实验结果表明,所合成的新型Pd/Al2O3催化剂具有良好的低温活性,在CH4体积百分数为1%,反应气体空速为6 000 h -1的实验条件下,Pd/Al2O3的起燃温度只有227 ℃,认为这主要是采用的Al2O3载体材料中存在的三维交联通透型微米级大孔骨架可以提供快速的传质通道,在骨架中存在的纳米级介孔能提供较大的表面积和单位容量,从而有利于提高活性组分的分散性及有效利用效率,提高催化剂的活性。助剂Zr的加入能够降低催化剂的起燃温度,而助剂Ce对催化剂活性的影响与其添加量有关。