共沉淀法制备氧化铝—氧化锆复合粉体

以八水合氧氯化锆、六水氯化铝为主要原料,氨水作为沉淀剂,采用共沉淀法制备氧化铝—氧化锆复合粉体。主要考察烧结温度对复合粉体物相的影响,结果表明:复合粉体在1 200℃烧成后主要以单斜氧化锆及氧化铝晶相存在,粉体具有较高的烧结活性,晶相分布均匀。     

烧结温度对刚玉斜锆石复相陶瓷粉体的性能影响

以ZrOCl2·8H2O和AlCl3·6H2O为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备化学成分均匀的刚玉斜锆石复合粉体,研究了不同焙烧温度对复合粉体体积密度、烧成收缩以及抗弯强度的影响,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试手段分析了不同烧结温度下所得试样的矿物组成和微观结构.结果表明,随着烧结温度的提高,试样收缩率变大,烧结体密度不断增大,晶粒尺寸均匀,当烧成温度为1400℃时,复合粉体获得了最佳力学性能,抗弯强度达620 MPa,当烧成温度为1600℃时,其体积密度最大为5.1 g/cm3,并形成了结晶完好的刚玉斜锆石复相陶瓷粉体.     

锆英石原位合成氧化锆——莫来石复相材料的研究

通过锆英石与α-Al2O3、γ-Al2O3和Al(OH)3之间的原位反应制备了氧化锆—莫来石复相材料,采用XRD、SEM和EDS等手段研究了合成温度、铝源种类对氧化锆—莫来石复相材料物相组成、显微形貌和性能的影响,探讨了锆英石和不同铝源之间原位反应合成氧化锆—莫来石复相材料的烧结机制。结果表明:原位反应合成氧化锆—莫来石复相材料的优化反应温度为1 600℃,优化氧化铝源为α-Al2O3,可获得高致密度的氧化锆—莫来石复相材料。     

氧化锆掺杂对堇青石的结晶行为和烧结性能的影响

以六水硝酸镁,九水硝酸铝,正硅酸乙酯为原料,添加不同含量的氧化锆,通过溶胶凝胶法合成堇青石陶瓷,研究添加氧化锆对其致密度和烧结性能的影响。通过X-射线衍射,扫描电子显微镜表征试样的物相组成和微观结构。利用阿基米德排水法测试试样的体积密度和显气孔率。结果表明:添加氧化锆能够改善堇青石的烧结性能,促进液相形成,易于晶体的生长。当氧化锆添加量为3%,煅烧温度为1 350℃时,试样体积密度最大为2.406 7g/cm~3,相对密度达到95%。XRD结果显示主要形成α-堇青石相。微观结构显示晶粒生长均匀,主要是氧化锆的添加,引起结构缺陷,加快离子扩散速度,促进堇青石晶粒发育完整,促进烧结。     

从电厂粉煤灰中提取氧化铝物料烧结过程工艺研究

采用石灰石烧结熟料自粉化方法对从平煤电厂粉煤灰中提取氧化铝进行了研究,探讨了生料配方、烧结温度、保温时间和出炉温度对熟料质量的影响.结果表明,烧结过程的最佳工艺条件：生料配方C/A=1.9,烧结温度为1 340~1 360 ℃,保温时间为40~60 min,出炉温度为700~900 ℃.在上述条件下,烧成熟料的主要物相组成为12CaO·7Al₂O₃和γ-2CaO·SiO₂,自粉化时间为0.3~1.2 h,自粉化率为100 ％,在碳酸钠溶液中的溶出率可达82 %以上.     

蒸压反应—低温煅烧提取粉煤灰中氧化铝的反应机理

为了探明高铝粉煤灰与石灰在蒸压反应一低温煅烧过程中的反应机理,利用XRD测定了在不同工艺条件下以石灰和高铝粉煤灰为原料,加水混合后在不同温度下蒸压反应后材料体系中物相的形成,以及在700℃和900℃煅烧后材料体系中的物相变化。结果表明,高铝粉煤灰与石灰在100—180℃蒸压反应条件下,生成了水合硅铝酸盐Ca3Al2（SiO4）（OH）8,在700℃和900℃煅烧后材料中即可形成七铝酸十二钙和硅酸二钙,实现粉煤灰中氧化硅和氧化铝的分离,这种工艺对于粉煤灰中提取氧化铝具有实用价值。     

烧结温度对放电等离子烧结法制备IGZO靶材 的影响研究

以预烧结复合粉体为原料, 采用放电等离子烧结(SPS)方法制备IGZO靶材, 并采用密度测定、XRD、SEM等手段对不同烧结温度条件下的靶材结构性能进行了表征分析。结果表明, 在一定的烧结温度区间, 随烧结温度升高, 烧结体相对密度增加, 体积电阻率降低, 烧结温度1 100 ℃条件下烧结体的结构性能较好, 相对密度97.44%, 体积电阻率3.66 mΩ/cm³。     

银掺杂铈酸钡基质子导体的电化学性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Ag掺杂的铈酸钡基质子导体BaCe1-xAgxO3-δ（x = 0~0.08）钙钛矿型系列氧化物。通过XRD、SEM表征了前驱体、1000 ℃焙烧粉体和1250~1350 ℃烧结样品的物相结构和微观形貌。结果表明：1000 ℃时,BaCe1-xAgxO3-δ（x = 0~0.08）焙烧后样品均呈现单一钙钛矿相,属于单斜晶系。Ag的掺杂将铈酸钡的烧结温度从1600 ℃降至1350 ℃,高温烧结后颗粒排列紧密。Ag的掺杂显著提高样品的电化学性能,激活能随烧结温度升高而降低,550 ℃时,1350 ℃烧结BaCe0.92Ag0.08O3-δ电导率最高为1.98×10-5 S?cm-1,激活能最低为0.715 eV。     

磷酸钙改善陶瓷性能的研究

为降低陶瓷烧成温度,改善低品位陶瓷坯料烧成产品的综合性能,向坯料中引入Ca_3(PO_4)_2,采用多种测试手段研究了Ca_3(PO_4)2对瓷体物相组成、显微结构、白度、吸水率、体密度及抗弯强度等影响.掺入Ca_3(PO_4)_2的陶瓷坯料,在1200～1260℃烧成后,可以制备出白度好、吸水率低、体密度较高的瓷胎;在1220℃烧成温度下,抗弯强度达最大值108.2 MPa,比原坯料最佳烧成温度1320℃下的瓷坯强度高21.3%;XRD结果显示,瓷体中有钙长石相生成;SEM分析表明,钙长石相和莫来石相呈相互交联的针状结构,同时石英相的尺寸减小,孔洞减少.磷酸钙的添加,使瓷体的晶相组成和显微结构得到优化,有利于降低陶瓷烧成温度,改善了产品性能.     

利用石墨尾矿制备建筑陶瓷

以黑龙江石墨尾矿为主要原料,辅以适量的石英和高岭土,采用压制成型法,制备烧结陶瓷砖.研究了烧成温度对陶瓷砖性能的影响.结果表明,当原料含水率为6％～8％、成型压力为25 MPa,烧成温度1060～1080℃时,制得的陶瓷砖为暗红色,颜色一致性好,强度较高,符合国家标准GB/T 4100-2006.当烧成温度为1060℃...     

纳米Al2O3粉体的制备及其热稳定性的改善

用硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)和碳酸氢铵(NH4HCO3)作为原材料,通过沉淀法制备了一种新型的氧化铝的前驱体——碳酸铝铵(AACH)。研究了该前驱体焙烧时的相变行为与产物形貌,发现其相变过程为：无定型(300℃)→γ(700℃)→γ θ(1050℃)→θ α(1100℃)→α(1200℃),在1200℃的高温下氧化铝粉体粒子长得很大,粒子之间的烧结很严重,产物中有很多“树枝状”硬团聚。这些都会造成粉体比表面积的损失,选择SiO2作为添加剂来改善氧化铝粉体的热稳定性,结果显示SiO2能有效地阻止氧化铝纳米粉之间的烧结,抑制氧化铝的α相变,从而改善了粉体的热稳定性能。     

碱石灰烧结法提取粉煤灰中的氧化铝

考察了单一烧结剂作用、烧结剂协同作用、烧结剂用量及配比、烧结温度及烧结时间对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响, 并以碱比、钙比、烧结温度及烧结时间进行粉煤灰提取氧化铝正交试验。试验结果表明: 单独用药时, 碳酸钠对粉煤灰中氧化铝溶出效果要比生石灰好得多; 碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂时, 各种因素对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率影响大小顺序为碱比＞烧结温度＞钙比＞烧结时间; 当碱比3∶1、钙比1∶1, 在850 ℃条件下烧结30 min可溶出粉煤灰中72.21%的氧化铝。     

煤矸石-滑石-菱镁矿低温合成堇青石研究

以煤矸石、滑石和菱镁矿为原料,采用固相烧结反应法,对低温合成堇青石的机理和工艺进行了研究。结果表明,由于配料系统与常用高岭土-滑石-氧化铝系统相比,未引入活性较差的氧化铝原料,所用原料在加热过程中分解产物的活性均较高,使堇青石的合成温度由1370℃以上降低到1350℃。合成堇青石源于两种反应机理,其中,镁铝尖晶石与方石英反应生成堇青石的反应活化能较高,是决定合成温度和保温时间的主要因素。     

铝土矿的烧结串联法研究

研究了处理铝硅比为4—6的铝土矿烧结串联法工艺。试验表明,串联法中Ⅰ段烧结最佳条件：碱比为1.2、烧结温度1100℃、烧结时间40min;Ⅱ段烧结最佳条件：钙比2．25、烧结温度1200℃、烧结时间20min;烧结串联工艺氧化铝溶出率ηA标可达98．05％,总的化学碱耗为每吨氧化铝耗碱11．59kg。     

温度对汽车零部件切削加工用PCBN复合材料结构与性能的影响研究

以TiN作为主要结合剂，加入一定量的Al粉和Ti粉，研究了烧结温度(1 300～1 600℃)对TiN-Al-Ti结合立方氮化硼(CBN)烧结合成聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料的组成、显微结构以及力学性能的影响。结果表明，PCBN试样的物相主要为BN、TiB₂、TiN、AlN,烧结过程中Ti与CBN反应生成TiN和TiB₂相；PCBN的相对密度、抗弯强度以及硬度随着烧结温度升高总体上呈上升趋势。1 500℃烧结时，可以得到综合性能好的复合材料，其相对密度、抗弯强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.1%、807.8 MPa、6.2 MPa·m^1/2和3 233HV。     

利用陶瓷工业废弃物抛光渣制备陶瓷砖的研究

以陶瓷抛光废渣为主要原料烧制陶瓷砖坯体,利用XRD、TG研究了抛光渣性能,探讨了抛光渣掺入量和烧结温度对坯体性能的影响,通过正交试验确定最佳配比和工艺制度,利用SEM分析研究了烧成机理。结果表明,陶瓷抛光渣的掺入可以有效地降低陶瓷抛光砖烧结温度,抛光渣掺入量在60%～80%,1 080℃烧结时,吸水率、收缩率和体积密度都趋于稳定,抛光渣中Si C的存在导致坯体在1 100℃以上烧结时坯体会发泡。通过正交试验得到最优原料配方优化条件后制备的抛光砖吸水率为0.071%、收缩率为12.86%。陶瓷抛光渣的掺入量可以达到70%,有效地提高了陶瓷抛光渣的利用率,缓解了陶瓷工业的环境污染问题。     

燃煤电厂粉煤灰提取氧化铝研究

采用烧结法提取粉煤灰中氧化铝,考察了烧结剂种类、烧结剂协同作用、烧结剂用量、烧结温度及烧结时间等因素对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响.试验结果表明：与碳酸钠和氧化钙相比,在较低温度下氢氧化钠能溶出粉煤灰中绝大部分氧化铝;适量的氧化钙能促进氢氧化钠溶出粉煤灰中的氧化铝;氢氧化钠和氧化钙的混合物与粉煤灰进行烧结,烧结效果更好;碱比、钙比、烧结温度和烧结时间等因素对粉煤灰烧结过程影响比较大;通过正交试验得知各因素对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响从大到小的顺序为钙比、烧结时间、碱比、烧结温度;当碱比为2∶1、钙比为0.5∶1.0、烧结温度为700 ℃、烧结时间为30 min时,粉煤灰中氧化铝溶出率达到76.20％.     

硅酸铝包覆硅灰石复合粉体表面硅烷改性研究

使用氨基硅烷对硅酸铝包覆硅灰石复合粉体进行了表面改性,研究了硅烷用量、改性温度和改性时间对复合粉体吸油值的影响,并对改性产品进行了红外光谱分析.然后将改性复合粉体填充到尼龙6(PA6)中,研究其在PA6中的填充性能.采用扫描电镜(SEM)对硅烷改性前后的复合粉体填充PA6材料的冲击断面进行了表征.结果表明:适宜的硅烷偶联荆用量为硅酸铝包覆硅灰石复合粉体质量的1%,改性温度为60℃～80℃,改性时间为15～20min.改性可以改善复合粉体与PA6的结合界面,明显提高其力学性能.     

滤纸模板法制备Ag-SnO_2电接触材料

首先以纳米SnO_2粉体和Ag NO3为原料,滤纸为模板,通过浸渍、煅烧制备了Ag-SnO_2复合粉体,然后利用Ag-SnO_2粉体为原料,采用压制、烧结工艺制备了Ag-SnO_2电接触合金。进一步通过XRD和SEM等分析手段对所制备的复合粉体和合金样品进行表征,并借助TG-DSC对滤纸前躯体的分解过程进行分析,同时研究了不同纳米SnO_2含量对Ag-SnO_2电接触合金组织和性能的影响。结果表明,所制备的Ag-SnO_2复合粉体由四方相金红石型结构的SnO_2和立方相的银组成,模板去除干净,无杂质引入。由于滤纸模板的引入使得SnO_2颗粒弥散分布于银基体中。随着SnO_2含量的增加,Ag-SnO_2电接触合金的硬度有上升趋势,但高氧化物含量也导致模板的分散效果变差,使得合金的电导率和致密度逐渐降低。     

用石英、石灰石和γ-氧化铝合成钙长石的研究

以天然石灰石、石英粉以及γ-氧化铝为原料,分别在1 400℃和1 450℃下进行烧结,成功制备了钙长石耐高温陶瓷试样。借助XRD和SEM分析方法对试样在不同温度下的物相和显微形貌进行了分析,对不同温度下试样的显气孔率、体积密度和抗折强度进行了测试,结果表明:1 450℃下试样显气孔率较低,体积密度及抗折强度较大,形成单一钙长石相。烧结温度对所合成的钙长石的力学性能有重要影响。随着烧结温度的提高,试样的显气孔率降低,体积密度增加,抗折强度从17.66MPa增加到19.52MPa。