纳米ZrO2对MgO-CaO材料烧结及抗热震性的影响

在≤0.1mm的MgO-CaO砂中分别加入占其总质量2%、4%、6%和8%的纳米ZrO2,分别经干混、压制成型,1600℃3h煅烧后,检测其体积密度和抗热震性,并进行XRD和SEM分析,以研究添加纳米ZrO2对MgO-CaO材料烧结和抗热震性能的影响及其作用机理。结果表明:添加2%的纳米ZrO2即可显著提高MgO-CaO材料的烧结程度和抗热震性;综合考虑MgO-CaO材料的烧结程度和抗热震性认为,添加6%的纳米ZrO2可使材料获得良好的性能。     

ZrO2复相陶瓷材料的研究

综合近几年来ZrO2复相陶瓷材料的研究情况,发现对ZrO2结构陶瓷的研究主要集中在力学性能的改善方面,本文总结了ZrO2复相陶瓷的研究情况和进展,作为后面对ZrO2复相陶瓷研究的基础和参考。     

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.     

热处理温度对ZrO2纤维复合ZrO2-C材料性能的影响

浸入式水口是钢铁连铸工序中关键的功能耐火材料,其中以渣线部位的工作环境最为恶劣。目前,最适合的渣线材料是ZrO₂-C材料。为了提高浸入式水口的性能,本文以氧化锆与鳞片石墨为主要原料,添加增强材料氧化锆纤维及金属硅粉等,以酚醛树脂为结合剂制备ZrO₂-C复合材料。比较了1 000 ℃、1 200 ℃和1 500 ℃三种热处理温度对ZrO₂-C材料的性能及显微结构的影响,结果表明,在热处理温度高于1 200 ℃时,ZrO₂-C材料中的硅粉与石墨发生反应生成碳化硅,大量晶须状碳化硅与ZrO₂纤维交错在一起形成网络结构,提高了材料的力学性能和抗热震性。     

ZrO2-莫来石复合耐火材料的反应烧结制备和抗热震性研究

从先进陶瓷精细的制备技术出发 ,以超细ZrSiO4和Al2 O3的反应烧结产物为结合相 ,以粗粒莫来石为骨料 ,制备出ZrO2 -莫来石复合耐火材料。研究了材料的制备工艺、显微结构和力学性能 ,重点探讨了材料的抗热震性。所得ZrO2 -莫来石复合耐火材料同时具有高的致密度 ( >90 % )和优良的抗热震性。     

Al2TiO5／ZrO2纳米复相陶瓷的制备及性能研究

以氧氯化锆((ZrOCl2·8H2O)、硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)、硫酸氧钛(TiOSO4·2H2O)为初始原料,以氨水为沉淀剂,将液相共沉淀法得到的Al2TiO5/ZrO2纳米复合粉体前驱体,经1000℃焙烧2h,制备了ZrO2含量(w)为2%、5%、8%的Al2TiO5/ZrO2纳米复合粉体;复合粉体经造粒后以100Mpa压力成型试样,试样尺寸为53mm×10mm×10mm,经1350、1400、1450、1500℃2h制备了Al2TiO5/ZrO2(缩写AT/Z)纳米复相陶瓷试样。研究了ZrO2含量、烧结温度对试样的烧结性能、热膨胀性能、抗热震性能的影响,并借助XRD、SEM分析了试样的物相组成、显微结构。结果表明:随着ZrO2含量的增加和烧结温度的提高,试样的显气孔率减小,抗弯强度增大。烧结温度为1500℃、ZrO2含量(w)为5%的ATZ-54试样,抗弯强度最大,为103.2MPa;在1250℃的热膨胀率仅为0.08%,其热膨胀系数α约为0.65×10-6℃-1;AT/Z纳米复相陶瓷试样具有细晶镶嵌结构;从室温到1100℃急冷急热冲击31次后,试样表面仍保持完整,抗热震性能明显高于其他...     

ZrO2粒度对ZrO2-C质耐火材料耐蚀性的影响

利用不同粒度的ZrO2改变耐火材料和保护渣的接触面积，研究其对耐蚀性的影响。     

(MgO)0.1-x(CaO)x(ZrO2)0.9陶瓷的相组成、力学与抗热震性能研究

首先以电熔ZrO2为主原料,以碱式碳酸镁和CaCO3为稳定剂,经混合、成型和预烧(1550℃3h)后,制成(MgO)0.1-x(CaO)x(ZrO2)0.9系列陶瓷粉体(x值分别取0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.1);然后将预烧后试样破碎、筛分成0.1~0.074mm的粗粒级颗粒和<0.055mm的细粒级颗粒,分别按单一细颗粒和粗颗粒与细颗粒混合(粗、细颗粒质量比为11)两种方案进行坯体配料,经1550℃5h烧成后制成(MgO)0.1-x(CaO)x(ZrO2)0.9系列陶瓷试样,研究了稳定剂组成的相对变化对试样的相组成、体积密度、力学性能与抗热震性能的影响。结果表明(1)在稳定剂MgO、CaO总量10%(摩尔分数)不变的情况下,试样中立方相含量随着CaO量(即x值)增加而增加;当x=0.01时,陶瓷中单斜相与立方相含量之比为21,此时陶瓷具有较高的常温抗折强度和较为理想的抗热震性(1100℃水急冷5次后未出现裂纹),而且其抗热震性受陶瓷材料致密度的影响程度较小。(2)在陶瓷粉体中增加粗粒级配料,可有效降低ZrO2陶瓷试样的致密度,提高试样的抗热震性能,但其抗折强度也随之下降。     

ZrO2陶瓷纤维制备及性能研究

通过挤压法制备ZrO_2陶瓷纤维；采用参量变换法研究了PVA和甘油含量分别对纤维密度和收缩率的影响；并且对ZrO_2纤维的前躯体进行热重(TG)和差热(DTA)分析,对ZrO_2纤维进行扫描电镜(SEM)分析。且在实验中用溶胶取代粘结剂制备纤维,提高了纤维密度。     

ZrO2-C材料中ZrC的形成和其对钢水渗入的作用

在1560℃的氩气气氛下,钢水与ZrO_2-C材料作用1h后发现,钢水浸入ZrO_2-C坩埚2～3mm,而且在ZrO_2颗粒的周围有ZrC层的形成。测试多孔ZrO_2和ZrC对钢水的润湿性时发现,ZrO_2表现了比较差的润湿性,而ZrC则表现出良好的润湿性,钢水可以完全渗入到ZrC结构中。这些结果表明,由于ZrC对钢水的润湿性,导致了钢水渗入到ZrO_2-C材料中。在热力学上,在CO分压≤0．035MPa时,1560℃的温度下可以形成ZrC。     

等轴晶ZrO2(Al2O3, Fe2O3)复相陶瓷的制备

讨论了以硝酸盐溶液为原料，经喷雾干燥、热解、成型、烧结或直接烧结制备等轴晶ZrO2(Al2O3, Fe2O3)复相陶瓷的过程. 研究了成型压力、烧结温度、恒温时间及Al3+, Fe3+的加入对ZrO2陶瓷的相组成、晶粒大小和形貌的影响. 结果表明：成型压力对相组成及晶粒尺寸无明显影响；无论是直接采用硝酸盐复合粉末还是采用氧化物粉末压坯作为前驱物，烧结产物的形貌、相组成不变；加入Fe2O3可克服微观结构层状堆垛，获得相对细小均匀的等轴晶粒，且随Fe2O3含量的增加，单位体积中a-(Al, Fe)2O3核心的数量增加，晶粒尺寸更加细小、均匀，Fe2O3含量相对于Al2O3在20%左右时效果最佳；各相晶粒在长时间高温烧结时生长速度较为缓慢，0.5 h为0.5 mm左右，烧结12 h才到2.0 mm左右.     

ZrO2/SO2-4固体超强酸制备方法的改进

通过比表面积、热失重、红外光谱等分析方法，进行了Zr(OH)4低温干燥350℃烧结对失水、比表面积、浸渍硫酸时锆的损失变化的研究。证实样品低温干燥失水转化ZrO2，干燥时问与失水量、比表面积的大小成正比，与锆的损失成反比。样品经过350℃、3h烧结，其比表面积、失水转化成的ZrO2的量显著增加，失锆量降低。将两种条件制备的ZrO2／SO4^2-代替硫酸用于净化粗苯，以检验其催化活性。实验表明：两种方法制备的催化剂用于苯净化反应时苯乙烯的转化率有明显差异，采用350℃、3h烧结的样品浸渍硫酸得到的催化剂，苯乙烯的转化率达50％以上。本研究为固体超强酸的应用开拓了新的领域。     

凝胶-溶胶法制备纳米二氧化锆

以廉价无机盐八水氧氯化锆为原料,用氨水作沉淀剂,采用溶胶—凝胶法制备纳米级二氧化锆。讨论了不同干燥方法、焙烧温度、凝聚方式等对二氯化锆粒径、比表面积的影响。     

氧化锆泡沫陶瓷过滤板的制备与性能研究

以氧化锆(ZrO2)粉为主要原料,氧化铝(Al2O3)粉和氧化钇(Y2O3)粉为烧结助剂,采用有机泡沫浸渍工艺制备出高性能氧化锆泡沫陶瓷过滤板。研究了烧成温度和保温时间对样品容重、抗热震性和抗压强度的影响。采用万能试验机、综合热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等对样品性能进行了表征。实验结果表明,当烧成温度为1580℃,保温时间为120 min时,制备的氧化锆泡沫陶瓷过滤板性能最佳,其容重为0.452 g/cm3,抗热震性为12次,抗压强度为1.56 MPa。     

ZrO2超细粉体的制备及控制其团聚的措施

随着ZrO2基超细粉体日益应用到高科技领域,科技工作者对其性能的要求越来越高.本文介绍了ZrO2超细粉体的制备方法及减轻其团聚的措施,并提出了适合工业化生产的建议.     

ZrO2膜中的应力

用射频溅射制备了ZrO     

杉木粉/ZrO2网络互穿杂化材料的制备、形态、结构与性能

用20%NaOH溶液处理一定尺寸的杉木粉,以ZrOCl2·8H2O为无机前驱体,采用水热法将无机物组装在处理后的杉木粉的网络微孔结构中,制备了ZrO2/杉木粉杂化材料.将杂化材料在空气中经过热处理得到多孔ZrO2陶瓷.用FESEM、FTIR、XRD和TGA研究了杉木粉和杂化材料的形态、化学与结晶结构和热稳定性.结果表明:处理后的杉木粉显现出清晰的管胞与纹孔的网络微孔结构,纤维素中的部分氢键被破坏,结晶度下降,反应活性得以提高;在水热条件下,无机前驱体渗透到了杉木粉的微孔结构中,氧氯化锆水解后的羟基与杉木粉中的羟基发生了缩合反应,最终形成了无机/有机垂直互穿网络结构.杂化材料的热稳定性优于杉木粉,热分解温度从282℃提高到298℃.多孔ZrO2陶瓷材料具有笼状结构,孔径约在10～20 μm之间.     

高温下Li2ZrO3材料吸收CO2性能研究

通过高温固相反应法,合成出在高温450～650℃之间可直接可逆吸收CO2的Li2ZrO3材料,借助X-射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)分别进行了材料结构和吸收CO2性能的研究.试验结果表明,Li2ZrO3材料的合成温度及材料的结构影响材料吸收CO2的性能,在750℃下煅烧6h的材料为四方相,其吸收性能最佳.此外,气氛中CO2的浓度对材料吸收CO2的性能也有较大影响.