采用引入晶种的水热合成法制备α-Al2O3纳米粉

采用水热合成法制备a-Al2O3微粉时,水热处理温度需要在大于 450℃下才能进行,这在工艺上难以实现,但引入与a-Al2O3具有等结构的晶种,可以增加成核密度,提高成核速率,降低成核的活化能,从而降低相变温度,使水热处理温度降低到200℃以下,并使粉末的煅烧温度降到930℃实验结果表明,采用添加4%(in ms)a-Al2O3晶种的水热合成法制备的a-Al2O3为粒度分布均匀、颗粒近似球形的纳米级(68 Bnm)的粉末.     

利用水热法和添加籽晶制备纳米AlOOH粉体

以Al(NO3)3·9H2O和氨水为原料,以水为反应介质,采用水热法制备纳米AlOOH粉体.通过DSC/TG和XRD分析了不同热处理温度下粉体的晶型转变和成分.利用SEM和粒度仪分析了不同水热温度以及不同籽晶对晶粒形貌的影响.结果表明,当水热反应温度低于380℃时,所获得的粉体成分均为AlOOH,颗粒均为纳米尺度;水热反应温度的提高有利于获得形貌规则的晶粒;加籽晶比不加籽晶所得粉体的粒径小且分布均匀;加纳TiO2作籽晶比加纳米α-Al2O3作籽晶所得粉体的粒径小.     

以尿素为沉淀剂制备超细α-Al2O3粉体

以硫酸铝为原料,尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了a-Al2O3超细粉体.系统考察了反应温度、Al2SO4·18H2O初始浓度以及沉淀剂用量对产率的影响.通过DTA-TG,XRD与SEM分析,研究了前躯体胶体的脱水过程及粉体的结构与形貌.结果表明,当前躯体在1200℃下煅烧时可得到结晶完善,纯度高,粒径均匀的球形超细a-Al2O3粉体.     

基质中Al2O3/SiO2对高铝矾土-莫来石-碳化硅质浇注料性能的影响

研究了基质中Al2O3/SiO2对高铝矾土-莫来石-碳化硅质浇注料的组成和性能的影响.借助SEM、EDX和XRD分析了浇注料的显微结构及晶相组成.实验结果说明掺人适当比例的氧化铝微粉(a-Al2O3)、亚白刚玉细粉(＜0.074 mm)和氧化硅微粉,使细粉中Al2O3/SiO2比达到2.74左右,有利于系统中原位合成莫来石的反应生成,能较好的改善浇注料的性能,尤其是力学性能.     

利用水热法和添加籽晶制备纳米AIOOH粉体

以Al(NO3)3·9H2O和氨水为原料,以水为反应介质,采用水热法制备纳米AlOOH粉体。通过DSC/TG和XRD分析了不同热处理温度下粉体的晶型转变和成分。利用SEM和粒度仪分析了不同水热温度以及不同籽晶对晶粒形貌的影响。结果表明,当水热反应温度低于380℃时,所获得的粉体成分均为AlOOH,颗粒均为纳米尺度;水热反应温度的提高有利于获得形貌规则的晶粒;加籽晶比不加籽晶所得粉体的粒径小且分布均匀;加纳米TiO2作籽晶比加纳米αAl2O3作籽晶所得粉体的粒径小。     

碳酸铝铵低温热分解制备a-Al2O3超细粉末

利用硫酸铝铵溶液和碳酸氢铵溶液的沉淀反应制备碳酸铝铵前驱体，通过在碳酸铝铵中同时添加α–Al2O3籽晶和硝酸铵, 使得α相的转变温度从1150℃降低到950℃, 获得了尺寸均匀、团聚较小、平均粒径为90 nm的球形α–Al2O3超细粉末. 相变过程为：无定型→g→g+α→α，并没有出现高温过渡型相q相.     

在粗孔a–Al2O3载体上合成NaA沸石膜

采用稀释的水玻璃作为分散介质配成0.5%(w)的NaA沸石悬浮液，对粗孔a-Al2O3(孔径3~5 mm)载体管修饰并预涂晶种，进一步采取原位水热晶化法在a-Al2O3载体管外表面制备NaA沸石膜. 重复合成5次后，在载体表面形成一层致密、连续的沸石晶体层. 由XRD确定该晶体为A型沸石，由SEM可观察到膜厚约15~20 mm，膜表面上的沸石晶体大小约为3~5 mm，晶体之间紧密孪生在一起，看不出晶间空隙. 制备的NaA沸石膜的H2渗透率为3.05′10-6 mol/(m2×s×Pa)， 对H2/N2和H2/C3H8的理想分离因数分别为6.9和15.6，超过对应的努森扩散值3.74和4.69，说明所制备的NaA沸石膜具有分子筛分性能.     

湿法低温转相α-Al2O3微粉的开发和应用

研究了采用湿法工艺, 选择无硼复合矿化剂制备α-Al2O3微粉及应用, 结果表明用湿法工艺结合无硼复合矿化剂制备α-Al2O3微粉, 具有低温转相, 钾、钠含量低,晶粒大小均匀, 晶形规则, 微粉粒度范围窄等诸多优点.在高技术浇注料中使用, 效果显著.     

浸酸去除SiC微粉中Fe2O3的工艺技术研究

为了去除SiC微粉制备过程中引入的含铁杂质(主要以Fe2O3的形式存在),以气流磨加工所得的SiC微粉为原料,采用浸酸法去除其中的Fe2O3.首先通过条件试验得出大致的浸出试验条件为:浸出酸选择盐酸,其HCl质量分数选择35％左右,浸出酸与微粉质量比选择4∶1左右,浸出温度选择70℃左右,浸出时间选择4h.然后通过正交试验得出用盐酸从SiC微粉中浸出Fe2O3的最佳工艺参数为:浸出温度60℃,浸出酸与微粉质量比4∶1,盐酸的w(HCl) =35％.稳定试验表明:在此工艺下的Fe2O3浸出率达80％以上,除Fe2O3效果较明显.     

碳热还原法低温制备碳化硅微粉

以SiO2为硅源,炭黑为碳源,Fe2 O3为催化剂,采用碳热还原法在氩气保护下制备SiC微粉,研究催化剂含量,合成温度对SiC生成、形貌的影响.实验结果表明:在原料中添加Fe2 O3粉,1350℃保温3h就能产生SiC微粉;由X射线衍射分析显示,在1450℃下保温3h基本上全部转化为晶粒尺寸在50 nm左右SiC微粉;在相同温度下,随着Fe2 O3用量的增加,SiC产率增加.添加Fe2O3能加快反应速度以及提高SiC微粉的生成量.     

引入晶种对水热合成α-Al2O3微粉的影响

以一水软铝石为前驱物．加入矿化剂和晶种，在水热每件下，可以制出纳米级的氧化铝微粉。通常水热处理温度要求很高。这在工艺上很难实现。引入与α-Al2O3具有等结构的晶种，降低了成核的活化能，可使水热处理温度下降到400℃，同时也缩短了保温时间。试验证明，添加5wt％的α-Al2O3晶种可以水热合成粒度分布均匀、颗粒近似板状的α-Al2O3微粉．晶种的种类和晶种的添加量等对水热过程有很大的影响。     

超微粉对耐火浇注料性能的影响

论述了超微粉的性能及作用机理，讨论了硅灰和α-Al2O3微粉对耐火浇注料加水量、戍型性能、强度和抗渣性能的影响。结果表明：将硅灰和α-Al2O3微粉配合使用，材料性能较好，其适宜用量为：硅灰6％，α-Al2O3微粉2％，此时加水量、戍型性能、强度和抗渣性能最优，当α-A1203微粉用量一定时，增大硅灰，水用量显著降低；单独使用一种微粉时，硅灰效果优于α-Al2O3微粉。     

结合剂对铝镁质喷补料性能的影响

以板状刚玉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉和SiO2微粉为主要原料,以铝酸钙水泥、SiO2溶胶、Al2O3溶胶为结合剂制备了铝镁质喷补料,研究了结合剂种类对该喷补料性能的影响.结果表明:1)SiO2溶胶结合铝镁质喷补料的烘后强度较高,并在高温下生成镁橄榄石,降低了喷补料的显气孔率.加入4％(w)SiO2溶胶时,试样热震后...     

ZrO2/Al2O3复相陶瓷的制备及性能研究

本文以工业用ZrO2和α-Al2O3微粉为原料,通过干压成型和常压烧结工艺制备ZrO2/Al2O3复相陶瓷.通过检测复相陶瓷的体积密度、显气孔率、常温抗折强度、烧后线变化率和热震稳定性,研究不同α-Al2O3微粉加入量及添加剂Y2O3对ZrO2/Al2O3复相陶瓷烧结性能、常温强度、热震稳定性及微观结构的影响,并通过SEM方法对烧后试样的微观结构进行表征.结果表明:系统配料中加入Al2O3会降低ZrO2/Al2O3复相陶瓷的致密度,常温强度随着Al2O3加入量增大而呈现先增大后减小趋势,然而热震稳定性有一定程度改善.Y2O3作为一种助烧剂可以促进ZrO2/Al2O3复相陶瓷结构内晶粒长大,加入Y2O3有利于增强复相陶瓷的烧结性.     

在粗孔a-Al_2O_3载体上合成NaA沸石膜

采用稀释的水玻璃作为分散介质配成0.5%(w)的NaA沸石悬浮液,对粗孔a-Al2O3(孔径3~5 mm)载体管修饰并预涂晶种,进一步采取原位水热晶化法在a-Al2O3载体管外表面制备NaA沸石膜. 重复合成5次后,在载体表面形成一层致密、连续的沸石晶体层. 由XRD确定该晶体为A型沸石,由SEM可观察到膜厚约15~20 mm,膜表面上的沸石晶体大小约为3~5 mm,晶体之间紧密孪生在一起,看不出晶间空隙. 制备的NaA沸石膜的H2渗透率为3.0510-6 mol/(m2sPa), 对H2/N2和H2/C3H8的理想分离因数分别为6.9和15.6,超过对应的努森扩散值3.74和4.69,说明所制备的NaA沸石膜具有分子筛分性能.     

超微粉对耐火浇注料性能的影响

本文主要论述了超微粉的性能及作用机理。讨论了硅灰和α-Al2O3微粉对耐火浇注料加水量、成型性能、强度和抗渣性能的影响。结果表明：(1)两种微粉配合使用，材料性能较好；(2)单独使用一种微粉时．硅灰效果优于α-Al2O3微粉；(3)当α-Al2O3微粉用量一定时，增大硅灰，水用量显著降低；(4)本试验条件下．超微粉适宜用量：硅灰6％，α-Al2O3微粉2％．此时加水量、成型性能、强度和抗渣性能最优。     

Mo含量对TiN-Al2O3复合材料性能和显微结构的影响

以纯度均为99%(质量分数)的Al2O3微粉、TiN微粉及Mo微粉为原料,采用机械复合法制样并在高温真空气氛下无压烧结制备了TiN- Al2O3复合材料.研究了不同Mo含量对TiN- Al2O3复合材料性能及显微结构的影响.结果表明:Mo主要分布在TiN颗粒之间,使难烧结的TiN颗粒连成针柱状聚集体,从而Al2O3基体得到增强,复合材料的韧性得到提高.在复合材料中Mo微粉加入从0增加到9vol%时,其断裂韧性从4.28 MPa·m1/2增大到7.59 MPa·m1/2.随着Mo含量的增加,材料的显微维氏硬度呈现先增大后减小的趋势,在6vol%Mo时达到最大值,为2078.33.     

α-Al2O3微粉表面稀土改性对铝基复合材料性能的影响

采用液相包裹法对α-Al2O3微粉进行稀土Y2O3表面改性, 用挤压铸造法制备表面经稀土Y2O3改性的α-Al2O3/Al复合材料, 并对复合材料进行拉伸性能测试.结果表明表面经稀土Y2O3改性的α-Al2O3微粉能均匀的分布于Al液中, 材料的组织更加均匀;与未改性粉体增强Al复合材料相比, 复合材料的拉伸强度提高20%, 屈服强度提高30%, 延伸率提高一倍以上.     

不同微粉对刚玉质浇注料性能的影响研究

在刚玉质低水泥浇注料中分别引入SiO2微粉和Al2O3/SiO2凝胶粉,研究了试样经烘烤(110 ℃×24 h)和烧成(分别为1100 ℃×3 h和1500 ℃×3 h)后的气孔率、体积密度、线变化率、抗折强度及耐压强度等物理性能.研究结果表明:在刚玉质低水泥浇注料中加入Al2O3/SiO2凝胶粉和SiO2微粉均能有效地降低气孔率,提高其体积密度和强度;但微粉的引入使试样的线变化率增大,且随着热处理温度的提高,影响更加显著.微粉的引入可以有效地改善浇注料中物料的填充行为及烧结行为,从而提高浇注料的密度与强度;在浇注料中加入6wt%的SiO2微粉或6wt%的Al2O3/SiO2凝胶粉可使浇注料获得较好的综合物理性能.     

钛酸铋陶瓷靶材的热压烧结

纯相、高致密度、结晶良好的陶瓷靶材是物理气相沉积薄膜的前提.采用热压烧结方法制备钛酸铋(Bi4Ti3O12)陶瓷靶材,重点研究了制备工艺对靶材的物相、微观结构和致密度的影响.以Bi2O3和TiO2微粉为原料,采用固相反应法,在800℃合成出纯相的Bi4Ti3O12粉体;加入过量3wt%的Bi2O3,可以有效防止烧结过程中因Bi挥发所产生的杂相,得到纯相的Bi4Ti3O12陶瓷;采用热压烧结方法,进一步实现了Bi4Ti3O12粉体的致密烧结,确定了适宜的制备条件为850℃,30MPa,2b,在该条件下制备的Bi4Ti3O12陶瓷致密度达到99%,晶粒呈片层状,大小约2-4μm,可满足靶材制备薄膜的需求.