低钠微晶氧化铝工艺技术研究

基于工业氧化铝为煅烧原料,结合湿法预处理工艺,采用高效节能回转窑,进行煅烧,生产出的低钠微晶氧化铝,具有产品晶粒均一、形貌完整、成本低的优点,生产的产品氧化钠含量低于0.1%、原晶粒度小于1微米,是生产微晶氧化铝陶瓷、微晶氧化铝磨料的理想原料。     

低钠氧化铝生产工艺优化及工业化应用研究

以工业氧化铝为原料,采用水热处理脱钠工艺制备低钠氧化铝。重点研究了料浆固含、料浆p H值、水热温度对脱钠效果的影响,表面活性剂种类及添加量对滤饼含水率的影响。实验结果表明,当氧化铝固含为300g/L,料浆p H值为6.5,料浆温度为75℃时,加入0.4%的表面活性剂可得到氧化钠含量低于0.1%的低钠氧化铝产品。以该低钠氧化铝为原料,采用回转窑煅烧工艺可生产出氧化钠含量在100~1000ppm,原晶粒度1~5μm的低钠煅烧氧化铝系列产品,满足高档填料、精细陶瓷等产品的生产需求。     

氧化铝纤维制备过程中拟薄水铝石晶相控制研究

以工业铝酸钠溶液为原料制备氧化铝纤维过程中,拟薄水铝石是其中间产物,拟薄水铝石的纯度将直接影响到氧化铝纤维产品的质量。本文应用X-射线衍射图谱,研究了不同反应条件下,拟薄水铝石及其主要杂质三水铝石、丝钠铝石三者在晶相上的变化,通过调整反应溶液的p H值、反应温度、反应浓度、加料方式等反应条件,尽可能降低三水铝石、丝钠铝石杂相的出现,从而获得具有较纯晶相、极低杂质含量的拟薄水铝石,以满足生产高质量氧化铝纤维产品的需要。     

矿化剂对α-氧化铝原晶形貌的影响及在新产品开发中的应用

本文用电镜和激光粒度仪等手段，初步分析了矿化剂对α-氧化铝原晶大小和形貌的影响。指出α-氧化铝原粉是许多α-氧化铝原晶的聚合体，微粉制备的作用只是打散这种聚合体而不能破坏α-氧化铝原晶，因此α-氧化铝原晶的大小制约了其微粉加工的细度。深入研究矿化剂对α-氧化铝原晶形貌的影响，采用不同矿化剂控制α-氧化铝原晶的大小和形貌，是研究开发适应不同行业需要的高附加值α-氧化铝新产品的关键。     

优质粗晶WC碳化工艺研究

采用二步碳化法制备出了优质粗晶WC粉末,该粉末具有化合碳高,游离碳低,为单一相,有害杂质含量少,晶粒均匀,晶内亚晶尺寸均匀,不含显微缺陷,较低的位错密度等特性,并解决了WC炸裂问题.已用该粉末作原料为用户批量提供性能优异的硬质合金.     

掺杂对纳米氧化铁晶化相的影响

用X射线衍射、透射电镜和穆斯堡尔谱对由掺杂了不同比例Sb的溶胶—凝胶系统制备得的α-Fe_2O_3纳米晶的晶粒度和精细结构进行了研究。结果显示,未掺杂时由Fe(OH)_3非品相干凝胶晶化而得的α-Fe_2O_3相晶粒较大;掺Sb后,干凝胶晶化时一部分Sb参与形成FeSbO_4 晶相,另外的Sb原子进入α-Fe_2O_3晶相中,形成间隙式固溶体。系统中掺杂量增多,固溶于α-Fe_2O_3晶相中的Sb浓度相应也增大,它们很可能在晶粒的表面相对富集,形成扩散势垒,起抑制晶粒长大的作用。在高温下热处理时,固溶体中的杂质原子脱溶析出,晶粒快速长大。     

复杂空心涡轮工作叶片表面细晶工艺研究

针对由K465合金制造的复杂、空心涡轮工作叶片表面细晶的不同要求,研究了制备叶片陶瓷型壳时,采用在精铸型壳内表面均匀涂挂一层350号铝酸钴作为表面细晶孕育剂,其加入量分别为0、35%、45%～65%及100%时对叶片表面低倍晶粒度的影响;同时研究了细晶孕育剂加入量一定时,浇注叶片时冷却环境对叶片表面低倍晶粒度的影响.研究结果表明,未经孕育处理的试片表面晶粒粗大,而经铝酸钴细晶孕育剂处理后试片表面晶粒细小.当铝酸钴加入量为45%～65%时,叶片采用热型浇注,型壳细砂做填砂,能够使复杂、空心涡轮工作叶片表面低倍晶粒度的合格率达到90%以上.另外,工艺可行性验证结果也表明,中、外叶片显微组织、力学性能相当.     

一种细晶铸造K465合金低压涡轮叶片组织和力学性能

为提高叶片铸件质量和生产效率,对某型机K465合金低压涡轮叶片开展细晶铸造工艺研究,对细晶铸造的精铸低压涡轮叶片的显微疏松、组织进行观察,力学性能及极限疲劳性能进行测试,并与原工艺的叶片对比,验证晶粒细化对涡轮叶片晶粒度和疲劳强度的影响.结果表明,细晶铸造工艺能使叶片铸件低倍晶粒度、枝晶间距细化,叶片的显微疏松、显微组...     

利用收尘料生产低钠氧化铝工艺研究

本文简单介绍了低钠氧化铝特点,通过对收尘料洗涤试验,探讨了温度、时间、添加剂对洗涤后收尘料中氧化钠含量的影响,找到了一种收尘料脱碱生产低钠氧化铝的新方法,使收尘氧化铝的用途得到进一步优化,为下一步对收尘氧化铝单独处理提高附加值奠定了技术基础,具有一定的推广价值.     

铸造亚共晶Al-Si合金显微组织中α枝晶相的定量分析

采用金相显微镜和图像分析仪的定量测试技术,计算了亚共晶铝合金中α枝晶相的参数,包括α相的含量、晶粒度和圆整度等。结果表明,经过变质处理后,当α枝晶相的含量较高时,其分布较均匀,晶粒度细化至31μm,圆整度达到1.45。说明图像分析仪能对显微组织中α枝晶相的特征参数进行定量分析,为变质处理工艺的制定打下良好的基础。     

非晶原位晶化法制备纳米微晶陶瓷

用非晶原位晶化法制备纳米陶瓷可克服粉末烧结法中组成不均匀、存在残留气孔和晶粒在烧结过程中快速长大等难题,具有对起始原料的粒度要求不高、晶相含量、结晶形貌和晶粒尺寸可控等优点.本文以天然矿物和工业废渣为主要原料,将粗的原料在1350～1550℃高温下熔融为均质的玻璃体,成型并退火后在适宜的热处理制度下进行核化和晶化,获得了组成均匀、结构致密、晶粒尺寸在纳米或亚微米级的陶瓷材料.结果表明以CaF2为晶核剂可获得具有球状纳米级晶粒的显微结构,主晶相为硅灰石(β-CaSiO3)和透辉石(CaMg(SiO3)2);加入钢渣和高炉渣可得到具有针柱状结晶的微晶陶瓷,其显微硬度超过12 GPa,弯曲强度达366 MPa引入10%和15%ZrO2的Al2O3-SiO2-ZrO2系玻璃经1200℃晶化处理后具有显著不同的显微结构.     

铸造工艺参数和细化剂对K4169高温合金铸态组织的影响Ⅱ.枝晶组织及晶粒球化机理

铸造工艺参数和细化剂对K4169合金枝晶组织，元素偏析、夹杂及缩松有明显的影响。浇注温度越低，一次枝晶主轴长度和二次枝晶臂距就越小。在同一浇注温度下，化学法细晶试样的一次枝晶主轴长度较普通铸试样的短．但二者的二次枝晶臂距没有明显差别。晶粒细化后，合金中主要元素Fe,Cr,Nb,Mo和Ti的偏析减轻，晶粒的形态由树枝晶向细晶组织中的粒状晶转变。对晶粒球化现象做了合理解释。微量细化剂的加入不会在铸件中形成夹杂。不会改变合金的相组成。在高的浇注温度下，细化剂使晶粒细化的同时，也使铸件中的缩松大大减少。     

细晶铸造对K418B合金整体涡轮显微组织及力学性能的影响

细晶铸造使Ｋ４１８Ｂ合金整涡轮获得了细小、均匀的等轴晶粒，改善了初生碳化物和γ′相的分布形态；细晶铸造还明显改善了涡轮的拉伸性能，并大幅度提高了低周疲劳性能     

铸造工艺参数和细化剂对K4169高温合金铸态组织的影响 II.枝晶组织及晶粒球化机理

铸造工艺参数和细化剂对K4169合金枝晶组织、元素偏析、夹杂及缩松有明显的影响,浇注温度越低,一次枝晶主轴长度和二次枝晶臂距就越小,在同一浇注温度下,化学法细晶试样的一次枝晶主轴长度较普通铸造试样的短,但二者的二次枝晶臂距没有明显差别,晶粒细化后,合金中主要元素Fe,Cr,Nb,Mo和Ti的偏析减轻,晶粒的形态由树枝晶向细晶组织中的粒状晶转变,对晶粒球化现象做了合理解释,微量细化剂的加入不会在铸件中形成夹杂,不会改变合金的相组成,在高的浇注温度下,细化剂使晶粒细化的同时,也使铸件中的缩松大大减少。     

氧化铝粉体的物化性能对其制品性能的影响

本文介绍了高温氧化铝粉体的物化性能如粒度、原晶粒度、杂质含量、α—Al2O3含量等，对其耐火制品、陶瓷制品、耐磨制品各性能的影响情况，并指出了针对各不同用途的高温氧化铝粉体的发展方向。     

超微晶陶瓷氧化铝磨料的研究

本文首先分析了传统刚玉磨料和超微晶陶瓷氧化铝磨料的特点。以A l2O3.H2O和HNO3为原料、Zn(NO3)2溶液为凝胶改良剂、超细Fe2O3为引晶剂、采用溶胶-凝胶工艺制备了超微晶陶瓷氧化铝磨料。对磨料的密度、硬度、韧性及磨削性能进行了测定。用正交实验考察了pH值、引晶剂、凝胶改良剂量等因素对磨料性能的影响。结果表明:各因素的影响顺序为引晶剂Fe2O3%量>酸度pH值>凝胶剂量。引晶剂Fe2O3%量不同,制得的磨料各项性能差别较大,添加量约为0.50%时、制得的磨料具有较佳的性能,磨料的密度为3.91g/mL、显微硬度为236MPa、磨削性能为传统刚玉的3.5倍。磨料性能可以和进口SG磨料相媲美。SEM电镜结果表明:该种磨料的晶粒度比较均匀,颗粒度较小,颗粒间不存在裂痕,样品的粒度在200-400nm。     

超粗晶硬质合金的研究现状与发展趋势

基于超粗晶硬质合金具有优异的耐磨性、抗冲击性、抗热疲劳性等特点,在煤炭采掘、矿物开采、隧道掘进、路面养护等领域表现出色,成为近年来硬质合金材料领域重点研究对象。本文对比了超粗晶硬质合金晶粒度的评判标准,综合评述了国内外超粗WC粉末制备技术和超粗晶硬质合金制备技术方面的研究成果,指出超粗晶硬质合金的技术发展趋势为特粗低钴硬质合金的制备技术及粘结相相强化技术。     

Y对普通凝固Mg-Zn-Y系合金组织及准晶相形成的影响

采用普通凝固技术在高镁、低锌和低钇合金中制备出镁合金稳定态准晶相，为制备准晶增强自生复合材料的可行性开辟途径。通过光学显微镜、X—ray衍射、扫描和透射电镜显微分析技术，确定了准晶的组织、相成分及结构。分析了由于合金成分小同，特别是稀土元素Y摩尔分数的不同导致准晶的分布、数量等差异。结果表明：Mg-Zn-Y三元合金在室温冷却过程中，准品相直接从液相形核、长大；伴随Y摩尔分数的增加，准晶相的晶粒度、圆整度和分布均匀化程度均有提高。     

稀土铝合金的枝晶间距

研究了加稀土Ｌａ、Ｃｅ或Ｙ的工业纯铝及Ａｌ－Ｍｎ,Ａｌ－Ｍｇ,Ａｌ－Ｃｕ,Ａｌ－Ｌｉ,Ａｌ－Ｃｕ－Ｌｉ,Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ,Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ,Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ等１４种合金的枝晶间距。讨论了微量稀土、原合金元素、冷却速度和有效晶粒细化剂对枝晶的细化作用。结果表明,在各种冷速条件下,微量Ｌａ、Ｃｅ或Ｙ能显著细化工业纯铝和各种铝合金的枝晶;提出的溶质传输特征参数Ｐ０可正确反映稀土对铝合金枝晶的细化能力与原有合金元素的种类和含量的关系;冷却速度越大,稀土。对铝合金枝晶的细化作用越小;有效晶粒细化剂对铝合金枝晶的细化作用远不能与其对铝合金铸态晶粒的有效细化相提并论。     

细晶铝锭及其工业应用

郑州大学采用纯铝的电解设备，通过向铝电解槽中添加Al2O3和TiO2混合物的方式，直接电解生产出细晶铝锭。其钛的质量分数不高于0．20％，对细晶铝锭的晶粒度测试，晶粒平均直径不大于350μm。电解法生产的细晶铝锭，由于是通过电解方式加钛，具有生产成本低廉、晶粒细化能力强、高温稳定性和长效性好，钛的收得率高等优点。用细晶铝锭熔炼A356、ZLD108、6063、3003等铝合金的生产工艺简单，生产成本低廉，具有良好的综合性能。