氧化钠对CaO-Al2O3-SiO2三元系铝酸钙形成规律的影响（英文）

利用XRD、SEMEDS和DSCTG技术研究了添加Na2O的CaO-Al2O3-SiO2体系中铝酸钙的形成规律。结果表明,当Al2O3与SiO2的质量比为3.0、CaO与Al2O3的摩尔比为1.0时,在1350°C烧结后的熟料主要由12CaO·7Al2O3、2CaO·Al2O3·SiO2和2CaO·SiO2组成。熟料中12CaO·7Al2O3的含量随着Na2O的增加而增加,2CaO·Al2O3·SiO2的含量随着Na2O的增加而降低。Na2O在12CaO·7Al2O3中形成固溶体,增加了其单位晶胞体积。DSC分析表明,Na2O不仅促进了12CaO·7Al2O3的形成,而且使C12A7的形成温度降低了30°C。烧结熟料中的氧化铝溶出性能随着Na2O的增加而大幅度提高。     

氧化钠对CaO-Al_2O_3-SiO_2三元系铝酸钙形成规律的影响(英文)

利用XRD、SEMEDS和DSCTG技术研究了添加Na2O的CaO-Al2O3-SiO2体系中铝酸钙的形成规律。结果表明,当Al2O3与SiO2的质量比为3.0、CaO与Al2O3的摩尔比为1.0时,在1350°C烧结后的熟料主要由12CaO·7Al2O3、2CaO·Al2O3·SiO2和2CaO·SiO2组成。熟料中12CaO·7Al2O3的含量随着Na2O的增加而增加,2CaO·Al2O3·SiO2的含量随着Na2O的增加而降低。Na2O在12CaO·7Al2O3中形成固溶体,增加了其单位晶胞体积。DSC分析表明,Na2O不仅促进了12CaO·7Al2O3的形成,而且使C12A7的形成温度降低了30°C。烧结熟料中的氧化铝溶出性能随着Na2O的增加而大幅度提高。     

高铝TRIP钢连铸过程中保护渣中Al2O3含量的变化对渣膜传热的影响

高Al含量TRIP钢在连铸过程中钢液中的[Al]易与保护渣中的SiO2发生反应,使保护渣中Al2O3含量从3%快速增加至30%左右,导致保护渣的传热性能发生改变,影响连铸坯的质量和连铸工艺操作.利用结晶器保护渣渣膜热流模拟仪研究Al2O3含量对Al-TRIP钢保护渣传热的影响,并利用扫描电镜、X射线衍射仪分析渣膜的结晶相.结果表明:当Al2O3含量从3%增加到20%时,保护渣的热流密度显著降低;当保护渣的Al2O3含量从20%增加到30%时,保护渣的热流密度先增加后减少;随w(Al2O3)/w(SiO2)比值的增大热流密度逐渐降低,并且在本实验条件下保护渣中会析出CaF2晶体.     

Cu含量对Al2O3·SiO2sf/Al-Cu复合材料耐磨性能的影响

通过挤压铸造的方法制备出了不同Cu含量的系列Al2O3·SiO2sf/Al-Cu复合材料.摩擦磨损实验结果表明,Cu的加入降低了复合材料的摩擦系数;且随着Cu含量的增加,Al2O3·SiO2sf/Al-Cu复合材料的耐磨性能先增加后降低.在磨损过程中,Al2O3·SiO2纤维增强相牢固地镶嵌在基体里并形成支架,起到保护基体而提高复合材料耐磨性能的作用.Al2O3·SiO2sf/Al复合材料的磨损机制主要为黏着磨损,Al2O3·SiO2afAl-Cu复合材料的磨损机制为黏着磨损为主并伴有磨粒磨损.     

烧结法与联合法提取氧化铝

<正>在工业上得到实际应用的提取氧化铝的碱石灰烧结法,它所处理的原料有铝土矿、霞石和拜耳法赤泥等,且适合于处理高硅的铝土矿。该法是将铝土矿、碳酸钠、石灰按一定比例混合成炉料,在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3)、原硅酸钙(2CaO·SiO2)和钛酸钙(CaO·TiO2)组成的熟料。然后用稀碱溶液浸出熟料中的铝酸钠,同时铁酸的水解产生的NaOH也进入溶液,如果溶出条件控制适     

熟料烧结过程中氧化铁反应行为的热力学分析

通过对Fe2O3与碳酸钠、氧化钙以及硅酸钙反应的热力学分析,明确Fe2O3在铝土矿炉料烧结过程中的热力学反应规律。热力学计算、分析结果表明:Fe2O3在正常烧结温度范围内能与Na2CO3或CaO发生反应,但更易与CaO反应形成2CaO.Fe2O3或CaO.Fe2O3,Fe2O3和Na2O.Fe2O3能使2CaO.SiO2和3CaO.2SiO2转变为CaO.SiO2,CaO.SiO2进一步与Na2O.Al2O3或Na2O.Fe2O3反应生成不溶的三元化合物而造成烧结法生产氧化铝过程中Na2O和Al2O3的损失。4CaO.Al2O3.Fe2O3不能由铁酸钙和铝酸钠相互反应产生,而可能是CaO、Al2O3和Fe2O3三者直接反应的产物,且在烧结条件下Na2O.Fe2O3可分解4CaO.Al2O3.Fe2O3。     

以粉煤灰制备聚合氯化铝铁絮凝剂的研究

粉煤灰中的铝、硅以复杂的玻璃体红柱石形式存在,酸溶性非常差。因此需要通过焙烧粉煤灰,破坏其中SiO2-Al2O3键,提高酸溶性,同时在粉煤灰中添加一定量赤泥来调节铁含量不足,然后用改性粉煤灰和盐酸为主要原料,制备聚合氯化铝铁絮凝剂。实验结果表明,粉煤灰与赤泥的质量比为0.3、烧成温度为750℃、烧成时间2 h;在液固比3.5条件下,用浓度为7mol/L盐酸在85℃对改性粉煤灰溶出2.0h时,铝铁溶出率高达90.5%,所得溶液陈化18 h后即为PAFC絮凝剂。实验表明:所得到PAFC絮凝性能优于PAC、PFC。     

赤泥基路用材料中主要金属的浸出行为及其路用固化效果

赤泥高碱高氟和多金属含量等污染特性会影响其资源化利用。针对赤泥路用存在潜在环境风险的主要金属,重点研究赤泥基路用材料制备过程对主要金属污染物的浸出环境行为与固化效果的影响。结果表明,不同赤泥基路用材料金属总量大小与浸出含量水平受铝土矿产地、氧化铝生产工艺以及制备过程添加的材料等的影响,赤泥基路用材料的制备过程对Al、As、V、Se、Mo有显著固化效果,使其浸出含量分别降低了10.97%～75.77%、97.84%～99.90%、98.16%～100.00%、90.62%～99.34%、61.60%～87.66%,但对Na、Fe、K、Ba、Cr的固化效果不明显反而会使其浸出含量增加,应注重材料制备过程的质量控制。在实际道路应用过程中长期风险评估应重点关注但不限于赤泥基路用材料中Na、总Cr、Cr⁶⁺、V、Se、Mo的迁移转化等环境行为。     

赤泥基胶凝材料的Na~+固化机理

采用SEM、EDS等分析手段研究了赤泥基胶凝材料的水化过程.结果表明,在低Ca/Si的赤泥基胶凝材料水化过程中,在Al对Si的取代作用下,桥[SiO_4]、[AlO_4]四面体数目逐渐增多,[Si(Al)O_4]结构单元聚合度逐渐增大,Si以Q~1、Q~2结构形式存在的C-S-H凝胶,逐渐转变为具有SiQ~2、SiQ~3和SiQ~4结构单元的(Na,Al)-C-S-H凝胶,从而使Na~+以化学吸附和化学固溶形式固化于水化产物中.     

太阳能级硅电沉积用冰晶石熔盐的电导率和黏度

以热解碳化硼管作电导池,用固定电导池常数法研究由Na F-Al F3-Si O2构成的二元系和三元系熔盐的电导率;用扭摆法测定Na3Al F6-Si O2二元系的黏度。研究发现,所研究熔盐体系的电导率和黏度均与温度呈直线关系。Na3Al F6-Si O2二元系的电导率与Si O2含量关系曲线可分为0-10%和10%-40%（摩尔分数）两段,当SiO 2含量超过10%之后,电导率随着Si O2含量的增加而快速下降,而当Si O2含量小于10%时,电导率随着Si O2含量的增加而缓慢增加。在Si O2含量大于10%的冰晶石熔盐中添加少量的SiO 2,熔盐的黏度增加,但增加的趋势基本相同,这与熔盐中形成玻璃网状结构的离子团有关。当在冰晶石熔盐中继续增大Si O2含量到50%时,黏度发生急剧变化。     

Y2O3含量对SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O系统微晶玻璃的析晶及性能的影响

以SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O为玻璃组成,P2O5和ZrO2为复合成核剂,Sb2O3为澄清剂,Y2O3为添加物,通过传统熔体冷却方法制得了该系统基础玻璃.利用DSC、XRD、SEM及性能测试等手段,研究了Y2O3含量的变化对玻璃析晶行为、析出晶相种类、晶粒尺寸、晶粒分布以及微晶玻璃的力学性能的影响.研究结果表明:随着Y2O3含量的增加,玻璃的析晶峰值温度升高,且析晶峰也逐渐变宽、变钝;Y2O3的加入并不影响微晶玻璃中主晶相的组成,但对其微观结构有明显影响;当Y2O3含量低于2.0%(摩尔分数)时,微晶玻璃的抗弯强度随Y2O3含量增加而增加;当Y2O3含量为2.0%时,获得微晶玻璃的抗弯强度值最高,达到217 MPa;当2.0%≤x(Y2O3)≤2.5%时,抗弯强度反而降低;当Y2O3含量为2.5%时,获得的微晶玻璃具有良好的半透明性,并具有较好的力学性能(抗弯强度为198 MPa);与一步法热处理相比,采用两步晶化热处理有利于提高微晶玻璃的力学性能.     

ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃的研究

研究了能与可伐合金匹配封接的ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃,其膨胀系数为5.2×10-6/℃,采用该微晶玻璃的封接器件绝缘电阻可达1×1013Q·cm.通过对该微晶玻璃的差热曲线分析,确定了其热处理制度;用X射线衍射仪和扫描电镜研究了该系统的主晶相,其主晶相为ZnAl2 O4、ZnB2O4和少量的NaSiAl2O4晶体.通过控制碱金属离子进入晶格,可明显提高微晶玻璃的绝缘电阻.     

Gd2 O3 -Yb2 O3 -Y2 O3 -ZrO2 热障涂层材料的热物理性能

目的通过多元稀土氧化物掺杂改性YSZ,提高传统热障涂层的性能。方法使用化学共沉淀法制备不同掺杂量的Gd2O3-Yb2O3-Y2O3-Zr O2(GYYZO)材料,并分别使用冷等静压-烧结和等离子喷涂工艺制备块材和涂层。通过测试块材的热导率和热膨胀系数,分析评价材料的热物理性能。对高温退火处理后的涂层进行X射线衍射分析,评价不同成分涂层的高温相稳定性。结果氧化锆基材料的热导率和热膨胀系数随总掺杂量升高而降低。氧化锆中稀土氧化物总掺杂量为5.5%~9.84%(摩尔分数)时,在1000℃下的热导率为1.25~1.56 W/(m·K),相对8YSZ材料下降了22%~37.5%;在200~1300℃的热膨胀系数为(10~11.1)×10-6/K,与传统8YSZ材料相当。在1400℃长时间退火处理后,低掺杂量GYYZO涂层中的单斜相含量明显低于8YSZ涂层。结论多元稀土氧化物掺杂改性氧化锆材料具有良好的高温相稳定性、低热导率和适当的热膨胀系数,可以作为高性能热障涂层的备选材料。     

INTERACTION OF H 2O AND O 2 WITH INTERMETALLIC ALLOYS

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲｅｃｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｍｏｉｓｔｕｒｅｉｎｄｕｃｅｄｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔｉｓｔｈｅｍａｊｏｒｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｌｏｗｄｕｃｔｉｌｉｔｙａｎｄｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙｆａｉｌｕｒｅｏｆｍａｎｙｏｒｄｅｒｅｄｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃａｌｌｏｙｓｉｎａｍｂｉｅｎｔａｉｒ［１］．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｖｏｌｖｅｓｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔ…     

Thermodynamics and phase diagrams in the binary systems Na2O-SiO2, Na2O-GeO2, Na2O-B2O3, Li2O-B2O3, CaO-B2O3, SrO-B2O3, and BaO-B2O3

We applied our model to the enthalpy of mixing data of the binary systems Na₂O-SiO₂, Na₂O-GeO₂, Na₂O-B₂O₃, Li₂O-B₂O₃, CaO-B₂O₃, SrO-B₂O₃, and BaO-B₂O₃. The most stable composition in the liquid, that is where the enthalpy of mixing is most negative, is with a metal-oxygen ratio of 4 to 3, for monovalent metals (Na and Li) and 3 to 4 for divalent metals (Ba and Ca) in liquid silicates or borates. The same applies to the CaO-SiO₂, CaO-Al₂O₃, PbO-B₂O₃, PbO-SiO₂, ZnO-B₂O₃, and ZnO-SiO₂ systems. The oxygen to metal ratio, its constant value in various types of systems, reflects and describes the structure of the liquid. Using the analyzed enthalpies of mixing data and the available phase diagrams, we calculated the enthalpies of formation of the various binary compounds. The results are in excellent agreement with data in the literature that were obtained from direct solid-solid calorimetry.     

MgO-Al2O3-SiO2-P2O5微晶玻璃的晶化过程

采用差热分析(DTA)、X射线衍射分析(X-ray)、扫描电镜(SEM)等测试技术,研究了不同添加量的P2O5在MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃晶化过程中的作用.结果表明在一定添加量内,引入P2O5起到的非均匀形核作用促进a-堇青石的析出,而当添加量继续增加时,由于磷镁石的形成消耗掉玻璃组成的MgO,反而起到了阻碍效应.     

Evaporation of Cr2O3 in Atmospheres Containing H2O

Stainless steels in atmospheres containing H₂O form a Cr₂O₃ scale in the early stage of oxidation. However, the Cr₂O₃ scale gradually degrades with time. In order to determine the effect of H₂O on the deterioration of a Cr₂O₃ scale, the evaporation behavior of Cr₂O₃ in N₂–O₂–H₂O atmospheres was investigated. The rate of mass loss in an N₂–O₂–H₂O atmosphere was found to be one order of magnitude higher than the rates in N₂–O₂ and N₂–H₂O atmospheres, indicating that deterioration of the Cr₂O₃ scale is likely to occur in mixed atmospheres of oxygen and water vapor. Volatilization of Cr₂O₃ is probably based on the following reactions: 1/2Cr₂O₃(s)+3/4O₂(g)+H₂O(g)=CrO₂(OH)₂(g). However, it is also speculated that the reaction, Cr₂O₃(s)+2/3O₂(g)=2CrO₃(g), affects the evaporation of Cr₂O₃ at temperatures higher than 1323 K. The evaporation rate of Cr₂O₃ is roughly comparable to the growth rate of the Cr₂O₃ scale. Therefore, a Cr₂O₃ scale can be degraded by the evaporation of Cr₂O₃.     

La2O3-Gd2O3-Mo secondary emission material

A new kind of materials La2O3-Gd2O3-Mo has been produced by powder metallurgy method.The composition and microstructure of the material were studied by XRD and SEM.It shows that no chemical reaction takes place among La2O3,Gd2O3,Mo and the rare earth oxides exist along molybdenum grain boundaries and in the pores.The emission property measurement results of this material show that adding rare earth oxide into molybdenum can improve the secondary emission coefficient of the emitter,and the emission property depends on the activation temperature.After La2O3-Gd2O3-Mo was activated at 1360℃,the maximum secondary emission coefficient can be high to 2.62,which has exceeded that for practical uses(2.0).     

Behavior of Galvalume coated sheet steel at elevated temperatures in O2 and O2/H2O atmospheres

Galvalume (trademark of Bethlehem Steel Corp.) sheet steel samples were heated in pure oxygen and 97% O₂/3% H₂O atmospheres at temperatures ranging from 300 to 670°C. Time at a particular temperature was varied but did not exceed 48 hr. Above 480°C, the Galvalume coating became rapidly alloyed with iron to form Al₁₃Fe₄, and zinc was lost by vaporization. The Zn content dropped to about 15 wt%. The time required to fully alloy the overlay at 490°C was less than 4 hr. Below 480°C, only minor microstructural changes occurred, and coating integrity was maintained. No differences in behavior were observed by the addition of 3% water vapor to the gas stream.     

掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷材料研究

将MgO以MgAl2O4的形式掺杂到Al2O3中,研究MgAl2O4的掺杂量及其在不同烧结工艺条件下,对Al2O3陶瓷烧结性能和显微结构的影响.结果显示在氧化气氛1 640℃下烧结,掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷烧结性能较掺杂MgO的Al2O3陶瓷差.而在氢气氛1 640℃下烧结,掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷烧结性能优于掺杂MgO的Al2O3陶瓷,Al2O3陶瓷的相对密度可达99.1%,但晶粒尺寸分布不均匀,在3 μm～7 μm之间.当采用先在氧化气氛1 450℃下一次烧结后,再在氢气氛1 640℃下进行二次烧结时,发现不仅可以获得致密掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷材料,而且还可以制备出存在大量长柱状晶粒的Al2O3陶瓷.