纳米Al_2O_3和Cr_2O_3对镁铬材料烧结与力学性能的影响

利用纳米粉的粒径小及活性高等特性,在镁铬材料中加入不同质量分数(分别为2%、4%、6%)的纳米A l2O3或纳米Cr2O3粉体,研究了这两种纳米粉取代相应的微粉后对不同温度烧成的镁铬耐火材料烧结与力学性能的影响。结果表明:适量地用纳米粉体取代相应微粉可有效改善镁铬材料的烧结,提高其常温与高温力学性能,且烧成温度越低,纳米粉对镁铬材料性能的提高作用越明显;在本试验的镁铬材料的颗粒级配条件下,两种纳米粉的加入质量分数均以4%为最佳;纳米A l2O3的加入能降低镁铬质耐火材料的烧结温度,加入4%质量分数的纳米A l2O3可降低约100℃。     

纳米Al2O3和SiO2对刚玉质耐火材料烧结与力学性能的影响

在普通的刚玉质耐火材料中分别加入少量纳米Al2 O3和SiO2 ,研究了这两种纳米材料对经不同温度烧成后刚玉质耐火材料烧结与力学性能的影响。结果发现 :这两种纳米材料均能使刚玉制品的烧成温度降低 1 0 0～ 2 0 0℃ ,并在相同烧成条件下能使试样的常温抗折强度和耐压强度提高1～ 2倍。     

纳米Fe3O4用量对纳米Fe3O4/NR复合材料性能影响的研究

采用乳液共凝法制备纳米Fe3O4/天然橡胶（NR）复合材料,所用纳米Fe3O4是用化学共沉淀法制备的纳米Fe3O4乳液。研究了纳米Fe3O4用量对纳米Fe3O4/NR复合材料的力学性能、热稳定性、加工性能的影响。结果表明：纳米Fe3O4的用量对纳米Fe3O4/NR复合材料的性能有较大的影响。在NR中加入纳米Fe3O4,混炼胶的G′较高,tanδ较小,提高了复合材料的力学性能和热稳定性。当纳米Fe3O4的质量分数为15%时,纳米Fe3O4/NR复合材料的综合性能较好。     

水热法制备Fe2O3微纳米材料及其磁性研究

以FeCl3为铁源,以PVP为表面活性剂,采用水热法,制备了氧化铁纳米材料.采用XRD、SEM、TEM和SQUID-VSM对样品进行了表征.结果随着反应时间的延长,产物的尺寸先是增大,随后由于发生了刻蚀而尺寸减小、其磁学性能也发生了相应的变化.说明反应时间对产物的形貌、尺寸和磁性影响较大.     

纳米NiO掺杂Carbores'P对Al2O3-C耐火材料力学性能的影响

为提高低碳铝碳耐火材料的力学性能,以≤1 mm的棕刚玉、Si粉和Carbores’P为原料,外加纳米NiO为催化剂,制备Al2O3-C基质试样,利用XRD、SEM、激光拉曼光谱研究纳米NiO对Carbores’P炭化产物的影响。以棕刚玉(粒度为5~3、3-1、≤1 mm)、电熔白刚玉粉、Si粉、鳞片石墨、Carbores’P、纳米NiO为原料制备低碳Al2O3-C试样,研究纳米NiO掺杂Carbore’P对试样力学性能的影响。结果表明:1400℃埋碳热处理后,添加纳米NiO能提高基质的石墨化度,促进碳纳米管和SiC晶须的生成;正是由于它们的生成,提高了Al2O3-C试样的致密度、常温强度和断裂前的位移量,使试样韧性增强。     

无压烧结Al2O3/Si3N4纳米复合陶瓷的力学性能

对Al2O3／Si3N4体系进行无压烧结。获得试样相对密度大于98％,物相分析烧结体中并没有Si3N4颗粒存在而是形成SIALON相。Si3N4和Al2O3反应生成的β-SIALON相颗粒不仅分布在Al2O3晶粒晶界处也存在于Al2O3晶粒内部,形成独特的“内晶型”结构。当受到外力时既能诱发穿晶断裂,又能引起裂纹偏转,从而起到增强的作用。由于产生晶界滑移,韧性有所下降。     

无压烧结Al2O3/Si3N4纳米复合陶瓷的力学性能

通过对Al2O3／Si3N4体系进行无压烧结,获得的试样相对密度大于98％,物相分析烧结体中没有Si3N4颗粒存在,而是形成β-SiAlON相。Si3N4和Al2O3反应生成的β-SiAlON相颗粒不仅分布在Al2O3晶粒晶界处,也存在于Al2O3晶粒内部,形成独特的“内晶型”结构。当受到外力时既能诱发穿晶断裂,又能引起裂纹偏转,起增强作用,但由于产生晶界滑移,材料韧性有所下降。     

纳米Fe2O3粒子的研究

以FeSO4为原料,NaOH为沉淀剂,先制成氢氧化亚铁沉淀,加入分散剂和表面活性剂,再用碳铵将上述沉淀转化为碳酸亚铁,然而通空气并加入复配的添加剂A＋B和催化剂,使碳酸亚铁氧化成α－FeO3.H2O,在252℃烧制得纳米Fe2O3的粒子,叙述了纳米Fe2O3粒子的制备工艺,探讨反应物浓度的影响,反应温度和反应速率影响,溶液pH值对转化率的影响,通气流量和气流速率的影响,分散剂和表面活性剂的影响,复配添加剂A＋B的影响,热处理温度的影响等。     

无压烧结Al2O3/Si3N4纳米复合陶瓷的力学性能

本文对Al2O3／Si3N4体系进行无压烧结。获得试样相对密度大于98％，采用物相分析，烧结体中并没有Si3N4颗粒存在而是形成SIALON相。Si3N4和Al2O3反应生成的β-SIALON相颗粒不仅分布在Al2O3晶粒晶界处也存在于Al2O3晶粒内部，形成独特的“内晶型”结构。当受到外力时既能诱发穿晶断裂，又能引起裂纹偏转，从而起到增强的作用。由于产生晶界滑移，韧性有所下降。     

纳米金属粉及Fe2O3对高氯酸铵热分解的催化性能研究

用热分析法研究了纳米金属粉(Ni,Cu和Al)以及纳米Fe2O3对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能.结果表明,质量分数为5%的纳米镍粉、铜粉和铝粉可以明显降低AP的高温分解温度,显示出对AP高温分解反应很好的催化活性;纳米铜粉对AP的低温分解也有很好的催化作用,而纳米镍粉和铝粉却表现出对AP低温分解反应具有一定的阻碍作用.微米级金属粉对AP高温分解反应的催化作用明显小于纳米金属粉.纳米Fe2O3对高氯酸铵的高温分解具有很好的催化效果,并且其催化效果明显优于微米Fe2O3.纳米Fe2O3与AP进行复合处理,可以提高纳米Fe2O3粒子对AP的催化性能.     

Cr2O3-Al2O3-ZrO2高铬制品

介绍了Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品的组成及各组成的作用、烧成气氛、制品的显微结构特征和性能指标.着重论述了影响制品性能的烧成工艺和以电熔、烧结两种Cr2O3颗粒生产的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品的显微结构差异,表明在还原气氛下烧成的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品性能优良,而采用电熔Cr2O3料生产的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品性能优于使用烧结Cr2O3料生产的.     

烧成温度和ZrO2含量对镁锆制品烧结性能的影响

以烧结镁砂和锆英石为原料,按烧结镁砂与锆英石的质量比分别为8812,8515,8020,7723进行配料,成型后在110 ℃下保温24 h干燥,然后分别在1550 ℃、1600 ℃、1650 ℃、1730 ℃下保温3 h烧成,采用扫描电镜和能谱分析及XRD分析方法,研究了烧成温度和锆英石加入量对镁锆制品烧结性能的影响.结果表明随着锆英石加入量的增加和烧成温度的提高,镁锆制品的理化性能也逐渐提高,当锆英石的加入量为20%(即ZrO2含量为12%),烧成温度为1650 ℃时,镁锆制品的理化性能最佳,MgO与SiO2反应形成的镁橄榄石相(M2S)最多,ZrO2则多以t-ZrO2形式存在于MgO颗粒的周围,还有一小部分与MgO形成固溶体.     

镁铝尖晶石和铬矿对镁质浇注料烧结的影响

研究了加入镁铝尖晶石和铬矿砂对SiO2微粉结合镁质浇注料烧结的影响。结果表明:(1)加入适量的镁铝尖晶石或铬矿砂对于提高镁质浇注料的烧结程度和强度均有较明显的作用,但加入量不能太多,在本试验条件下,加入镁铝尖晶石和铬矿砂的最佳质量分数分别为12%和10%;(2)加入镁铝尖晶石的镁质浇注料在强度方面要好于加入铬矿砂的;(3)加入的镁铝尖晶石作为晶种,促进了亚白刚玉粉和α-Al2O3微粉在镁质浇注料中生成镁铝尖晶石,铬矿砂的加入则生成了大量的镁铬尖晶石和少量的镁铝铬尖晶石。     

助烧剂对Al2O3-SiC-C捣打料烧结性的影响

以高铝矾土、棕刚玉为骨料 ,矾土粉、SiC粉、石墨为基质料 ,以磷酸二氢铝和沥青粉为复合结合剂 ,另加少量α Al2 O3微粉 ,制成了Al2 O3-SiC-C捣打料。研究了硅粉、硼酸、SiO2 微粉以及硼酸 SiO2 微粉 4种助烧剂对捣打料烧结性的影响。结果表明 ,这些助烧剂均对捣打料有助烧结作用 ,且有抗氧化作用 ,其中以加入硼酸 SiO2 微粉的复合助烧剂的助烧结和抗氧化作用效果最佳。     

Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中铝、铁的反应行为

以Al2O3, Fe2O3和Na2CO3为原料,对Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中的反应行为进行了详细研究. 基于溶出率与时间、温度的关系,证明Na2O×Al2O3和Na2O×Fe2O3的生成反应动力学都服从Zhuralev-Lesokin-Tempelman模型,表观活化能分别为186.59和80.92 kJ/mol,表明Na2O×Fe2O3比Na2O×Al2O3在动力学上更易形成;Al2O3易与Na2O×Fe2O3反应形成Na2O×Al2O3和Fe2O3,在1273 K烧结30 min,所得熟料Al2O3溶出率达98.51%;Fe2O3对Na2O×Al2O3的形成有双重作用,在1273 K下可加速Na2O×Al2O3的形成,超过1323 K,促使Na2O×Al2O3分解成Na2O和b-Al2O3,且随着温度升高或时间延长,分解程度增高,从而导致熟料中Al2O3溶出率显著降低.     

Cr2O3-ZrO2材料的烧结及抗热震性研究

应用复合覆盖剂方法研究了Cr2O3-ZrO2材料在还原性气氛下的烧结和抗热震性.结果发现Cr2O3-ZrO2材料的烧结完全取决于Cr2O3的烧结;Cr2O3和ZrO2构成复合材料之后,可使其抗热震性明显提高.     

纳米Al2O3对刚玉质耐火材料结构和性能的影响

在以板状氧化铝、电熔白刚玉、烧结氧化铝微粉为主要原料的刚玉质耐火材料中通过机械混合法和前驱体(铝溶胶)法引入0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%(质量分数,下同)的纳米Al2O3,混练均匀后,以180MPa的压力压制成125mm×25mm×25mm的试样,于120℃干燥12h后,在硅钼棒电炉中于不同温度(1400℃、1500℃、1600℃和1650℃)下保温4h烧成,然后测定烧成后试样的体积密度、显气孔率、常温抗折强度和高温抗折强度,并采用SEM分析烧成后试样的显微结构。结果表明:以前驱体法引入纳米Al2O3对材料性能的优化效果明显好于机械混合法;在相同的工艺条件下,加入1.5%的纳米Al2O3对提高烧成试样的体积密度、常温抗折强度和高温抗折强度作用最明显;当纳米Al2O3加入量超过1.5%时,烧成试样的强度迅速降低。     

Optimization of corrosion resistance and mechanical properties of Al2O3-Cr2O3 refractories for waste incinerator

The corrosion resistance and mechanical properties directly affects the operation and service life of Al₂O₃-Cr₂O₃ refractories used in waste incinerators. In this study, ZrO₂ particles were introduced via vacuum impregnation to adjust microstructure and properties of Al₂O₃-Cr₂O₃ refractories. The results showed that the impregnated ZrO₂ particles and increasing impregnation times resulted in the decreased median pore size and increased compactness, and mechanical strengths of refractories were elevated from the inhibited cracks propagation by ZrO₂ particles. The decreased amounts of large pores and increased amounts of small pores from the filled ZrO₂ particles inhibited penetration of low melting point phases, and the formed CaZrO₃ phase from the reactions between corrosion reagent and ZrO₂ particles increased the viscosity of penetrated corrosion reagent, resulting in the decreased penetration index from 8.57% to 2.58%. Meanwhile, the filled ZrO₂ particles around alumina particles prevented reactions between molten corrosion reagent and alumina, leading to the decreased corrosion index from 3.78% to .74%. The decreased pore size and formation of CaZrO₃ phase were primary factors that enhanced the penetration resistance. And formation of wrapped layers from ZrO₂ particles around alumina particles presented prominent effects on the strengthened corrosion resistance of Al₂O₃-Cr₂O₃ refractories.