纳米Al_2O_3颗粒对Cu-Al_2O_3性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米Al_2O_3颗粒,通过粉末冶金法制备氧化铝铜(Cu-Al_2O_3)。采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度仪和涡流计分别测试了Cu-Al_2O_3的结合能、微观组织、硬度和导电率。结果表明:随Al_2O_3颗粒含量的增加,Cu-Al_2O_3的硬度先升高后降低,当Al_2O_3颗粒的质量分数达到0.084%时,Cu-Al_2O_3的硬度达到最大值75.73(HRB)。Cu-Al_2O_3的导电率随着Al_2O_3颗粒含量的增加逐渐下降。Al_2O_3颗粒的质量分数为0.084%时为最佳值,CuAl_2O_3的硬度达到最大值,导电率达到69.1%IACS。     

Na_3AlF_6-AlF_3-LiF-MgF_2-La_2O_3-Al_2O_3熔盐体系密度的研究

采用阿基米德法研究温度、单一或混合添加La_2O_3与Al_2O_3对Na_3AlF_6-AlF_3-LiF-MgF_2熔盐体系密度的影响,并用最小二乘法建立了密度数学模型,确定了熔盐密度与温度、 La_2O_3与Al_2O_3加入量之间关系的回归方程,为了使熔盐与所制备的La-Al中间合金液的有效分离,从熔盐密度的角度分析了电解制备La-Al中间合金时的合理电解温度与氧化物加入量。研究结果表明:熔盐密度随温度的上升或Al_2O_3加入量的增加呈现线性降低的趋势,却随着La_2O_3加入量的递增而线性增加;当(质量分数)w_(La_2O_3)∶w_(Al_2O_3)=1∶9时,熔盐密度随La_2O_3-Al_2O_3混合氧化物加入量的增加而线性下降,当w_(La_2O_3)∶w_(Al_2O_3)=3∶7, 1∶1或7∶3时,密度却随La_2O_3-Al_2O_3混合氧化物加入量的增加而线性增加;在温度为905～1055℃, La_2O_3与Al_2O_3加入量分别为0%～5%, 0%～10%(质量分数)的研究范围内,熔盐密度(ρ)与温度(t), La_2O_3, Al_2O_3含量之间的关系为:ρ=3.0231-0.0011t+0.0260w_(La_2O_3)-0.0053w_(Al_2O_3),从而可以确定电解制取La-Al中间合金较为理想的Na_3AlF_6-AlF_3-LiF-MgF_2-La_2O_3-Al_2O_3熔融体系温度应控制在965～995℃之间,氧化物的加入量应满足条件w_(La_2O_3)+w_(Al_2O_3)9%,w_(La_2O_3)∶w_(Al_2O_3)1。     

A Study on the Specific Heat of the Lanthanide Oxides

In this paper,we report the measurements of the specific heat of the lanthanide oxides(La_2O_3,CeO_2,Pr_6O_(11),Nd_2O_3,Sm_2O_3,Eu_2O_3,Gd_2O_3,Tb_4O_7,Dy_2O_3,Ho_2O_3,Er_2O_3,Tm_2O_3,Yb_2O_3,Lu_2O_3)from-150℃ to800℃ by using adiabatic scanning calorimeter.We found that chemical reactions occur during the heating pro-cess of initial La_2O_3 and Nd_2O_3 materials by using DTA and X-ray diffraction.The results of specific heatmeasurement show that except CeO_2 and Tb_4O_7,other twelve lanthanide oxides were accompanied withendothermal change and weight loss to a certain degree during the heating process.     

MgO-Y_2O_3-Re_2O_3添加对氮化硅陶瓷微观组织及性能的影响

以α-Si_3N_4为原始粉料,MgO-Y_2O_3-Re_2O_3为烧结助剂,采用热压烧结法制备氮化硅陶瓷。通过阿基米德排水法、XRD、SEM、三点弯曲法、压痕法和激光闪光法分别对氮化硅的致密度、相组成、显微结构、抗弯强度、断裂韧性和热导率进行检测。研究表明:添加Mg O-Y_2O_3-Re_2O_3(Re=Er、Sm、Dy、La、Y、Yb)的样品中,Sm_2O_3、Y_2O_3、Yb_2O_3易促使Y_2O_3分别形成第二相Y_2SiO_3、Y_2Si_3O_3N_4和Y_2SiO_5。同时,添加MgO-Y_2O_3-Re_2O_3(Re=Sm、Dy、La、Yb)的Si_3N_4中,长柱状晶均匀地镶嵌在较小的基体晶粒中,起自增强增韧作用,其抗弯强度均在920 MPa以上,断裂韧性均在6.93 MPa·m~(1/2)以上。与传统二元烧结助剂MgO-Re_2O_3相比,MgO-Y_2O_3-Re_2O_3三元添加剂中Re~(3+)半径的改变,对Si_3N_4陶瓷显微结构、抗弯强度及断裂韧性未产生规律性的影响,但其热导率随添加剂Re~(3+)半径减小而增大。     

Na_3AlF_6—Al_2O_3—La_2O_3熔盐体系电导率的研究

用惠斯顿电桥法测定了Na_3AlF_6—Al_2O_3—La_2O_3体系的电导率,并导出了该体系电导率随温度、Al_2O_3和La_2O_3浓度而变化的数学模型。结果表明:该体系的电导率随温度的升高而增大,随Al_2O_3和La_2O_3浓度的增加而减小,Al_2O_3浓度对电导率的影响为La_2O_3对其影响的7倍。     

FeO-V_2O_5二元系在980℃下的平衡

FeO和V_2O_5是含钒钢渣中的两个主要组分,其间的反应决定着渣的物性。本文通过计算FeOV_2O_5二元系可能发生化学反应的热力学参数,发现FeO和V_2O_5之间生成Fe_2O_3和V_2O_4(VO_2),且在不同条件下这四种物质可继续反应生成复合氧化物FeVO_4、FeV_2O_4或Fe_3O_4。通过X射线衍射法验证了FeO为28.5%、45%和50%、65%时,FeO-V_2O_5二元系在氩气保护下、980℃反应10 h的平衡物质分别为FeVO_4、V_2O_5、V_2O_4(VO_2),FeVO_4、Fe_2O_3、V_2O_5、V_2O_4(VO_2)和FeVO_4、Fe_2O_3、V_2O_4(VO_2),即随着FeO含量的增加,将有部分的FeO被氧化成Fe_2O_3,而V_2O_5逐渐被消耗完而消失。     

精炼钢包用Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的研发

为适应精炼钢包用耐火材料轻量化的发展需要,采用两步烧结法向Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料中添加La_2O_3,并对该耐火材料的抗LF精炼渣侵蚀性能进行了研究。结果表明,添加的La_2O_3优先固溶入Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的晶相CaO·6Al_2O_3中,促使CaO·6Al_2O_3晶胞产生晶格畸变,有效抑制了CaO·6Al_2O_3晶粒沿基面的异常长大,进而有效地促进了Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的烧结致密化。当添加La_2O_3的质量分数为4%,在1600℃保温2h烧成后,试样的气孔率由占总体积分数的19.2%下降至6.1%,体积密度由2.78g/cm3上升至3.18g/cm3,制得了含MgO·Al_2O_3、CaO·2Al_2O_3、CaO·6Al_2O_3晶相且呈现交织分布、显微结构致密的Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料,其抗LF精炼渣侵蚀性能与同等致密度的Al_2O_3-MgO质耐火材料相当。     

氧化铕中十四个稀土杂质的发射光谱分析

在直流电弧中研究了发射光谱分析的有关条件,使用二米平面光栅摄谱仪一级光谱二次投射氩、氧控制气氛测定氧化铕中十四个稀土杂质,测定下限CeO_2、Pr_6O_(11)2×10~(-3)％,Nd_2O_3、Tb_4O_71×10~(-3)％,Gd_2O_37×10(-4)％,La_2O_3、Sm_2O_3、Dy_2O_3、Ho_2O_3、Er_2O_35×10~(-4)％,Tm_2O_3、Lu_2O_3×10(-4)％,Y_2O_31×10(-4)％,Yb_2O_33×10(-5)％,杂质总量测定下限0.01％,单次测定相对均方偏差5.6～15％,加料试验,数据符合较好。     

高含量La_2O_3/Y_2O_3对钼合金微观组织与性能的影响

采用粉末冶金方法制备了不同质量分数La_2O_3/Y_2O_3复合稀土氧化物掺杂的钼合金,观察了钼合金物相构成、显微组织和断口形貌,测试了其力学性能。结果表明:掺杂La-2O_3/Y_2O_3钼合金的物相组成为La_2O_3、Y_2O_3和Mo;锻造态钼合金横截面的晶粒尺寸随La_2O_3/Y_2O_3含量增加而减小,锻造态钼合金纵截面的显微组织为明显的纤维状织构组织形态;锻造态Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金的横截面断口为韧窝断裂和少量解理断裂,纵截面断口为沿晶脆性断裂;合金抗弯强度和弯曲角随La_2O_3/Y_2O_3含量的增加先增加后降低,Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金抗弯强度达到1133 MPa,弯曲角达到38°。     

用电子能谱考察加La_2O_3甲烷化镍催化剂的表面特性

本文应用AES、SAM、XPS方法测定了NiO、NiO-Al_2O_3、NiO-La_2O_3、NiO-Al_2O_3-La_2O_3体系氢还原前后的表面镍的相对原子浓度、元素分布和Ni2p_(3/2)的结合能及其化学位移。测定结果表明,Al_2O_3和La_2O_3对镍催化剂的表面镍浓度、分散性和Ni2p_(3/2)结合能有明显的催化促进作用。     

镧、铒、镱镓酸盐的合成及物相分析

本文用固相反应,在大气压力下,1300℃恒温5小时合成出LaGaO_3、Er_3Ga_5O_(12)和Yb_3Ga_5O_(12)。研究了双掺Yb_2O_3、Er_2O_3的LaGaO_3的物相变化与Yb_2O_3和Er_2O_3掺入量的关系。     

烧结助剂Al_2O_3与Y_2O_3对固态锂离子电解质LLZO的锂离子电导率的影响

以Li_2CO_3,La_2O_3和ZrO_2为原料,分别添加Al_2O_3和Y_2O_3作为烧结助剂,制备锂离子固态电解质xAl_2O_3-Li_7La_3Zr_2O_(12)和xY_2O_3-Li_7La_3Zr_2O_(12)(分别简称为xAl_2O_3-LLZO和xY_2O_3-LLZO。x为摩尔分数,x=0,0.1,0.2,0.3,0.4和0.5),研究Al_2O_3和Y_2O_3的添加量对LLZO的结构与锂离子电导率的影响。结果表明,在1 150℃烧结15 h时,Al_2O_3和Y_2O_3这2种烧结助剂都能稳定立方相石榴石结构LLZO。当Al_2O_3过量时,产生LaAlO_3杂相,当Y_2O_3过量时,产生Li_2ZrO_3和YO_(1.458)杂相。0.2Y_2O_3-LLZO在1100~1200℃范围内能形成稳定的立方相石榴石结构LLZO,并且在1 150℃烧结27 h不发生分解反应;LLZO的致密度和锂离子电导率都随烧结助剂含量增加而先增加后减小,Al_2O_3和Y_2O_3的最佳添加量x分别为0.2和0.3,所得0.2Al_2O_3-LLZO的致密度与离子电导率分别为94%和1.78×10~(-4)S/cm,0.3Y_2O_3-Li_7La_3Zr_2O_(12)的致密度与离子电导率分别为96%和5.23×10~(-4)S/cm。     

Al_2O_3-CaO-CaF_2渣系性能的研究

对Al_2O_3-CaO-CaF_2渣系的初晶温度、电导率以及物相组成进行了研究。研究结果表明:向CaO-Al_2O_3二元系中分别添加10%、15%以及20%的CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2系的渣样电导率随着CaF_2含量的增加而增大,初晶温度不断降低;随着渣系的温度升高,该渣样的电导率也不断增大,当添加20%CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2渣的初晶温度为1 468℃。A_2O_3-CaO-CaF_2渣系中主要物相组成为CaAl_2O_4、Ca_2Al_3O_6F、Ca_2AlF_7以及AlF_3。CaF_2添加量为10%时,熔渣中有大量的CaAl_2O_4物质,随着CaF_2添加量的增加,CaAl_2O_4物质越来越少,而Ca_2Al_3O_6F和Ca_2AlF_7物质越来越多。     

高纯氧化镧中十四个稀土杂貭的直接光谱与化学光谱测定

本文提出了一个纯氧化镧的光镨直接测定方法,即氧—氩气氛激发直流电弧粉末法。十四个杂质元素测定下限分别为:(PPm) CeO_2 7、Pr_6O_(11) 10、Nd_2O_3 5、Sm_2O_3 1、Eu_2O_3 0.5、Gd_2O_3 5、Tb_4O_7 10、Dy_2O_3 1、Ho_2O_3 1、Er_2O_3 1、Tm_2O_3 1、Yb_2O_3 0.1、Lu_2O_3 10、Y_2O_3 3。经五十一条镨线单次测定,方法百分相对均方偏差为±10—±20%。以P350为萃取剂,溴酸钾氧化萃取,微酸性硝酸反萃进行富集。提出了一个简捷的化学富集方法。试样的化学处理可在三—四小时内完成,富集倍数控制在5—15倍,与上述直测方法衔接,以十倍计每个杂质测定下限提高一个数量级。微克级加料试验回收率90—110%。上述方法能满足高纯及纯氧化镧的分析和工艺流程中的控制分析。与国内已发表的方法相比,具有准确、简便、灵敏度高等优点。     

CaO-Al_2O_3基连铸保护渣对Al_2O_3溶解行为的研究

采用旋转柱体法,研究了高铝高锰钢连铸过程中CaO-Al_2O_3-B_2O_3渣系对Al_2O_3的溶解行为,考察了Al_2O_3棒直径、温度和保护渣成分对Al_2O_3溶解行为的影响。结果表明,在一定时间内,1 300℃下,同种保护渣中Al_2O_3的溶解量随Al_2O_3直径的增大而增加;在一定直径和保护渣成分情况下,Al_2O_3的溶解量随温度的升高而增加;在一定直径和温度(1 300℃)下,2#渣中Al_2O_3的溶解量最大;Al_2O_3的溶解速率在熔渣液渣面处最大。此外,在保护渣吸收Al_2O_3能力及吸收后性能稳定性方面,2#渣优于其他三种保护渣。     

ICP-AES法测定锆英砂、电熔脱硅锆中Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2、Cr_2O_3的质量分数

为测定锆英砂、电熔脱硅锆中Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2、Cr_2O_3的含量,研究了用无水碳酸钠、无水碳酸钾、四硼酸钠混合熔剂熔融试样,在一定酸度下,用锫基体打底绘制工作曲线,将溶液雾化导入ICP,同时测定Fe_2O_3,Al_2O_3,TiO_2,Cr_2O_3发射光强度,计算各元素的质量分数。经实践该方法可操作性强,测量精确,可及时指导生产。     

ZrO_2-Al_2O_3(Y_2O_3)材料的相结构研究

本文通过X衍射技术和多晶法计算研究了ZrO_2-Al_2O_3和ZrO_2-Al_O_3-Y_2O_3陶瓷材料的相结构变化。结果表明,在ZrO_2-Al_2O_3体系中,在低Al_2O_3含量时,主要相是单斜相。随着Al_2O_3含量增大,单斜相比率系数X_m下降,四方相含量明显增大。在ZrO_2-Al_2O_3体系中添加Y_2O_3后,Y_2O_3可以促进形成四方相和稳定相系的作用,使三元系转变为四方结构。烧结温度对ZrO_2-Al_2O_3系相结构变化影响不明显,但对ZrO_2-Al_2O_3-Y_2O_3系影响较大,低Y_2O_3含量时,温度升高可促进相系的转移;而高Y2O_3含量时,已完全转变为四方结构。所以,烧结温度对相结构变化无影响。     

Al2O3对CaO-Fe2O3熔体结晶矿物组成及显微结构的影响

通过在CaO-Fe_2O_3熔体中添加Al_2O_3,研究了不同Al_2O_3含量对CaO-Fe_2O_3熔体结晶矿物组成及显微结构的影响。研究结果表明,随着Al_2O_3含量的增加,CaO-Fe_2O_3-Al_2O_3熔体结晶产物中铁酸一钙含量减少。当Al_2O_3含量达到3%时,铁酸二钙与富铁铁酸钙从熔体中结晶,二者含量随Al_2O_3含量的增加而增加。随着Al_2O_3含量的增加富铁铁酸钙的显微结构向细条状转变。同时,熔体黏度随着Al_2O_3含量增加而增加,当Al_2O_3含量超过5%时,熔体内铁酸钙结晶受到显著抑制。     

钢中Al_2O_3夹杂物生成、聚集原位观察

利用高温激光共聚焦显微镜观察了铝脱氧钢Al_2O_3夹杂的生成、聚集成团簇以及Al_2O_3团簇运动到固液界面的行为特征,发现从生成单颗粒Al_2O_3并且单颗粒Al_2O_3从相距145μm到自发聚集成78μm的Al_2O_3团簇仅需1.5 s,聚集后的Al_2O_3团簇从钢液内悬浮位置被吸附移动146μm至固液界面仅需0.5 s,后续生成单颗粒Al_2O_3迅速向固液界面处的Al_2O_3团簇聚集,Al_2O_3团簇可在1 s时间由细长状收缩为团状。理论分析表明Al_2O_3夹杂聚集、Al_2O_3团簇被固液界面吸附的主要作用力为范德华力,且夹杂尺寸越大所受范德华力越大,夹杂物的移动速度越快,Al_2O_3团簇自发收缩成团主要是液桥力的作用。     

高纯超细α—Al2O3的研制与应用

文中阐述了高纯超细α-Al_2O_3的制取工艺及其主要技术参数,列举了α-Al_2O_3标样、α-Al_2O_3纤维和α-Al_2O_3器材的性能及用途。