β－C_2S固溶体稳定的热力学研究

从热力学理论出发，利用Ｘ射线衍射定性和定量的方法，对β－Ｃ＿２Ｓ固溶体的稳定性进行了分析和研究。经热力学理论推导得出β－Ｃ＿２Ｓ稳定的热力学条件，即掺入的微量元素的化学位μ＿ｉ须小于β－Ｃ＿２Ｓ的反应自由焓△Ｇ＿β，μ＿ｉ＜△Ｇ＿β．并定量地计算出一种微量元素稳定β－Ｃ＿２Ｓ的临界掺加量为；多种微量元素对β－Ｃ＿２Ｓ的稳定性判断条件为：     

C_3S早期水化的热力学研究

本文通过热力学分析方法对水泥熟料矿物C_3S的早期水化进行了研究,结果表明,C_3S浆体的液相不具备发生一致溶——沉淀反应生成水化产物的条件。C_3S遇水首先进行的是不一致溶过程,溶解机理与液相pH值有关,水化产物CSH凝胶通过液相中的Ca~(++)、OH~-或H_2O与颗粒表面的“半固相”硅酸离子直接反应而形成。本文还对目前尚未清楚的C_3S液相中各种离子浓度变化的原因进行了探讨,并发现随着C_3S水化过程的进行,液相pH值提高是水化产物CSH凝胶由低碱型向高碱型转变的驱动力。     

Al2O3—C—N2系统反应热力学初步探讨

通过热力学计算,研究了高温下流动氮气床中碳热还原氧化铝反应过程,提出了其反应机理为气－固反应机制,很好地解释了在碳热还原法合成氮化铝过程中存在的现象。     

带固溶体的水盐体系相平衡热力学关联

对带固溶体的MX-NX-H2O三元体系，提出了计算固溶体组份的活度系数公式1n γ1＝a1-bα1^1/3 sα1^4/3。在固相组份不完全互溶时，给出了描述固相活度系数的关系式。利用该关系式，只需一个参数(如一个组份无限稀的活度系数)，即可推算出液固相干涝数据。以NH4Cl—KCl—H20三元体系为例，推算得出的结果与实测数据能很好吻合，平均相对误差为3．67％。     

活性β—C_2S的水化

本文是“活性β—C_2S的研究”一文的继续,着重研究了这种活性β—C_2S的水化性能:净浆小试体测定它的抗压强度表明它的早期强度尤其是14天～1个月之内的强度特别高,它是普通高温烧制的β—C_2S的10倍,甚至略高于C_3S同期龄强度。它的半年强度值,普通C_2S要水化一年才能达到。用微量导热仪测定的早期水化20分钟水化放热速率是7.25cal/g.hr而普通C_2S为1.212cal/g·hr。DTA和TMS—GLC测定水化速度亦证明它比普通C_2S要快,TMS—GPC测定水化产物C—S—H凝胶中硅酸盐阴离子的聚合度,活性β—C_2S水化7天的Mw/Mh为2.02,而普通C_2S仅1.33。此外还用SEM观察到两种C_2S的水化产物形貌也有所差别。     

用^29Si—NMR和TMS—GC研究由水热合成CSH脱水形成β—C2S的过程

在以前做过的有关工作基础上用＾２９Ｓｉ－ＮＭＲ，ＦＴ－ＩＲ和ＴＭＳ－ＧＣ等方法进一步研究了由水热合成ＣＳＨ脱水形成β－Ｃ２Ｓ的过程。结果表明ＣＳＨ解聚过程分三步：加热至３００℃高聚物解聚主要变成双聚体；３００－５００℃为双聚体至五聚体；５００－１０００℃低聚物量降低，而代表β－Ｃ２Ｓ的孤立四面体量逐步增加成为主要组份。     

SiC—AlN固溶体的XRD和NMR研究

用无压烧结法制得了ＡｌＮ含量少的ＳｉＣ－ＡｌＮ固溶体。用Ｘ射线衍射法和固体魔角旋转核共振实验对固溶体进行了研究。确定了生成单相固溶体的ＡｌＮ最低质量含量为５％－７％。对实验结果进行了讨论。     

单斜辉石固溶体CaMgSi2O6—NaAlSi2O6的临界相转变研究

对固溶体ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６－ＮａＡｌＳｉ２Ｏ６相转变过程中的临界压力ｐ和临界温度Ｔ之间的关系进行了研究，得到ｐ与Ｔ之间为一线性关系：ｐ＝１．５４×１０＾２Ｔ－１４．３（ＧＰａ）。另外，在临界条件下，对合成的单斜辉石的微观结构进行了ＳＥＭ观察，发现在较高的临界压力和临界温度下，样品晶粒粗壮、紧密，并且主要沿（００１）面生长成纤维状。控制一定的过冷过度使其在成核区停留一段时间之后升温到生长区，样品的Ｓ     

K2NiF4结构固溶体颜料的研究

基于稀土铝酸盐铬掺杂的研究,扩展到了对Ｋ２ＮｉＦ４结构的ＣａＮｄＡｌ１－ｘＣｒｘＯ４固溶体的研究,Ｃｒ３＋取代部分Ａｌ３＋离子后,固溶体的颜色加强     

ZrO2—CeO2固溶体的共沉淀与机械处理

将ZrO2-CeO2固溶体的共沉淀与机械处理相结合，能加快烧结过程，制取ZrO2-CeO2系致密陶瓷材料。     

共沉淀法制备CeO_2-ZrO_2纳米固溶体的研究

研究了反应温度、沉淀剂浓度及分散剂等因素对共沉淀法制备CeO2-ZrO2固溶体的影响,并利用TEM、XRD等方法对固溶体进行表征。结果表明:在反应温度为18～25℃,氨水浓度为5～6mol/L,分散剂选用聚丙烯酰胺的工艺条件下可制备出平均粒径为10nm左右,粒度分布均匀的纳米CeO2-ZrO2固溶体。     

高活性β—C2S的正电子湮没研究

用正电子湮没技术(PAT)研究了不同热处理温度下合成的高活性β-C_2S的正电子湮没寿命谱。分析了高活性β-C_2S中对正电子捕获态寿命产生影响的主要因素,并按照正电子捕获理论,从实验所得寿命谱参数对高活性β-C_2S的结构缺陷特征进行了讨论。结果表明,寿命谱中的τ_2成分主要来自晶粒边界和高活性β-C_2S内部本身的结构缺陷。τ_2的强度I_2随热处理温度的提高而减小,说明温度升高,晶界和结构缺陷均减少。实验表明,正电子湮没技术亦可用于一些超细多晶材料。     

Al2O3—SiC—C不烧砖抗渣性能的热力学分析

本文对已在高炉中使用良好的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ不烧砖的抗渣性实验作了热学分析。热力学计算的结果与实验相符：在高炉中，１５００℃下，脱炭反应并不发生，砖中的Ａｌ２Ｏ３与渣之间反应主要形成钙黄长石。     

C2S的β与γ变体共存时X射线衍射谱的分解

采用分辨能力较高的Ｘ射线粉末数据的整体分解法，利用相互剥离的原理解析了Ｃ２Ｓ的β与γ变体共存时的粉末衍射谱。在剥离了样品次要相的衍射峰后，得到了β－Ｃ２Ｓ和γ－Ｃ２Ｓ的Ｘ射线粉末衍射的标准数据。与ＰＤＦ卡片值对比后发现，卡片值与本文提供的测定结果有所不同。     

高温环境下碳硫硅钙石-钙矾石固溶体的研究

由碳硫硅钙石引起的硫酸盐侵蚀破坏在许多国家都有相关工程案例.铝相可以加速碳硫硅钙石的生成,并能够与钙矾石形成固溶体,但铝相的作用机理目前尚无定论.在不同温度下合成了一系列固溶体,并利用XRD,SEM-EDS及红外对固溶体进行了测试分析,结果表明:40℃温度下亦可以生成碳硫硅钙石/固溶体;20℃与40℃均能够形成碳硫硅钙石型与钙矾石型两种形态固溶体;a轴固溶体间隙随温度升高而增大,20℃环境下固溶体间隙为1.1076～1.1182nm,40℃时固溶体间隙为1.1069～1.1189nm;随温度升高碳硫硅钙石-钙矾石固溶体晶体形貌更加细长.     

低温合成纳米级固溶体Ce1-xZrxO2的研究

在0.2＜x＜0.8的范围内,用传统方法合成的铈锆氧化物固溶体Ce1-xZrxO2通常由混合物构成.采用改进的高分子凝胶法在较低温度下合成了具有单相结构的Ce1-xZrxO2.该方法对于合成亚稳相的复合氧化物是独特而有效的.用X射线粉末衍射仪及透射电镜对粉末的结构和形貌进行分析测试.研究结果显示产物的粒径在10～20 nm之间;晶胞体积随x的增大呈线性减小;在固溶体的立方相结构中,Zr4+取代Ce4+进入晶格,晶格中还存在一定的应力.     

碳热还原法合成TiB_2的热力学分析与研究

以30μm TiO2(w(TiO2)>99.8%,金红石型)、50 μm B2O3(w(B2O3)>99.5%)及10μm石墨粉(w(C)>99%)为原料,按n(TiO2):n(B2O3):n(C)=1:1:5进行配料后放入不锈钢球磨罐中抽真空球磨24 h,然后将反应混合物移入石墨坩埚内置于热压炉中,分别在1 250、1 350、1 400、1 500、1 600、1 700℃保温4 h进行反应.对以TiO2、B2O3、石墨粉为原料合成TiB2的反应体系进行了热力学计算,并对反应产物进行XRD与SEM分析.热力学计算表明,上述3种原料通过碳热还原反应合成硼化钛的反应开始温度为1 556 K.而合成产物的XRD分析表明,生成硼化钛的开始温度为1 350℃以上.碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理应为C还原TiO2,其中间产物为Ti3O5、Ti2O3、TiO,然后这些中间产物与B2O3一起逐渐被C还原生成TiB2.SEM分析表明,TiB2颗粒呈不规则短柱状,粒度为5～10m;当反应温度达到1 700℃以上时,硼化钛晶粒有长大的现象.