无压合成制备高纯度Ti3AlC2粉末材料

以TiC粉、Ti粉、Al粉、C粉和Sn粉为原料,通过无压合成工艺,合成了高纯Ti3 AlC2粉末材料.研究了不同原料组成和不同合成温度(1 300～1 500℃)保温30 min产物的物相组成.最终得出结论,在1 500℃保温30 min后可以得到高纯度的Ti3 AlC2材料,Ti3 AlC2含量高于97%.     

Na_2CO_3添加剂对碳热还原法制备碳化硼的影响

以石油焦和硼酸为原料,3%含量Na_2CO_3为添加剂进行碳化硼冶炼,研究Na_2CO_3对碳化硼制备的影响,对制备的碳化硼粉体进行SEM、EDS及面扫分析。结果表明:前期试验中,对产物进行SEM分析其形貌多呈现片状、棒状,EDS分析可知其物相组成主要是B、B-N及B-N-O物质,并无B_4C的存在;试验后期后对产物进行SEM分析其晶粒呈现明显的层状生长且形貌规则,表面有明显的晶界。     

利用铁尾矿制备SiC-Y3Al5O12复相陶瓷

以铁尾矿合成的SiC粉为原料,Y2O3和Al2O3为烧结助剂,常压烧结制备SiC-Y3Al5O12(YAG)复相陶瓷.通过X射线衍射及扫描电镜等测定材料的相组成和显微结构,并分析烧结物的致密化过程,研究其结构和力学性能.结果表明:制备材料适宜的烧结温度为1 800-1 850℃.烧成产物主要物相为SiC,其余为YAG和少量FexSiy随烧结温度的升高,Y2O3和Al2O3生成的YAG相逐渐增加且稳定存在.细小的YAG颗粒弥散在基体周围,并逐渐增多聚集把短柱状SiC晶粒粘结在一起起到促进烧结的作用.随烧结温度的升高,材料的显气孔率降低,而体积密度、硬度和抗压强度均增加.     

稀土氧化物对碳化硼陶瓷性能的影响

以稀土氧化物为主要烧结助剂,以碳化硼粉末为基体,采用真空热压烧结技术制备出碳化硼陶瓷.研究了成分配比、烧结工艺对材料致密度及力学性能的影响;分析了稀土氧化物对烧结温度及材料性能的影响,并确定最佳烧结温度;探讨不同添加剂对碳化硼陶瓷显微结构影响及烧结机理.结果表明,以稀土氧化物为主要烧结助剂,其烧结温度降低约80℃;碳化硼陶瓷的最佳材料配方与烧结工艺为:m(B4C):m(La2O3):m(Al2O3):m(C)＝70:6:12:12,烧结温度1 850℃,压力20MPa,保温时间1h;所得碳化硼陶瓷性能:相对密度92.5%,抗弯强度156.76MPa,硬度97HRA;分别以氧化铝和活性碳、氧化钇、氧化镧、氧化钇和氧化镧为烧结助剂时,碳化硼陶瓷烧结过程中形成的新相分别为Al8B4C7、Y3Al5O12、LaAlO3、(Y3Al5O12 LaAlO3).其中含稀土相,尤其是新相LaAlO3与碳化硼颗粒表面有良好的结合,因此提高了致密度,降低了烧结温度.     

利用冶金废渣制备高铁铝酸盐相胶凝材料

为了解决赤泥、钢渣等冶金废渣造成的环境问题,本文利用赤泥、钢渣和煤矸石等固废原料通过高温煅烧制备固废基高铁铝酸盐相胶凝材料,对高铁铝酸盐相胶凝材料的合成温度、物相组成、微观结构、力学性能和水化产物进行了系统研究.结果表明:固废基高铁铝酸盐相胶凝材料的最佳煅烧温度为1300℃,其矿物组成主要有七铝酸十二钙(C_(12)A_7)、无水硫铝酸钙■、硅酸二钙(C_2S)和铁铝酸四钙(C_4AF);水化产物主要为钙矾石和铝酸钙水化物;合成材料具有良好的力学性能,早期强度和后期强度均优于普通硅酸盐水泥,28d抗压强度可达27.75 MPa.试验表明,利用冶金废渣制备固废基高铁铝酸盐相胶凝材料可用于制备高性能绿色透水混凝土,其力学性能和透水性能均满足规范要求.     

自蔓延高温合成法制备WC—Al2O3得合陶瓷材料的研究

研究了ＷＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷材料的自蔓延高温合成过程中，稀释剂含量、反应和类型、金属还原剂粒度，以及碳的配比含量对燃烧反应的速率、温度和燃烧含成物相组成的影响。结果表明，采用自蔓延高温合成技术制备ＣＷ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷材料时，气相产物的生成及挥发是影响反应参数和合成物相组成的重要因素。通过改变反应物的配比含量，可以有效地调整合成产物中ＣＷ，Ｗ２Ｃ以及Ｗ的相对含量。     

原料预处理对电热法制备碳化硼的影响

以硼酸和石油焦粉为原料,采用电热法制备碳化硼。考察了三种不同的原料预处理方式(原料粉状、原料压制球团和原料压制球团并预脱水)对制备出的碳化硼质量的影响。采用X射线衍射、化学分析、扫描电镜和粒度分析对产物的物相、纯度、形貌和粒径进行了分析。研究表明,三种预处理方式中,原料经过压制球团并预脱水的预处理后所制备出的碳化硼的质量相对较优,其中碳化硼的含量为93.76%、游离碳含量仅为1.32%;产物中碳化硼的衍射峰较强,结晶好;形成的碳化硼晶粒较大,D50为27.20μm。此外,研究表明制备的碳化硼存在两种不同的形貌,一种是液-固反应形成的完形块状晶,而另一种则是气-固反应形成的长条状枝晶。     

前驱体法制备纳米VC晶须的研究

采用前驱体为原料,借助高温碳热还原制备了纳米VC晶须,并利用XRD、SEM、FESEM和TEM研究了合成温度及保温时间对产物物相组成和微观形貌的影响。结果表明,在合成温度1 000℃、保温时间2h的条件下,可制备出直径约80nm、直线性好、表面光滑的纳米VC晶须。合成温度和时间对VC晶须生长有重要影响。合成温度过低、反应时间过短,均不利于V_2O_3还原成VC;合成温度过高、反应时间过长,则易获得VC颗粒,不利于晶须的制备。     

利用铁尾矿合成Si3N4粉的实验研究

在热力学分析的基础上,以铁尾矿和碳黑为原料,采用碳热还原氮化法合成了 Si3N4粉.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术测定了产物的相组成和显微结构,研究了合成温度为1 450℃,恒温时间8 h,N2流量600 mL/min条件下原料组成(配碳比(C和SiO2摩尔比))对合成过程的影响.结果表明,配碳比对合成过程的影响非常显著,在实验条件下配碳比为2最佳.当配碳比小于2时,随配碳比的增加,产物中Si3N4相迅速增加;当配碳比大于2时,随配碳比的增加,产物中Si3N4相开始减少,而SiC相逐渐增多.配碳比为2时,产物中Si3N4晶粒多为等轴柱状或短棒状β-Si3N4.     

保温时间对碳化硼水选废料制备材料性能的影响

以碳化硼水选废料为原料,通过添加烧结助剂Al粉并在活性炭覆盖下无压低温烧结制备碳化硼耐火材料。通过X-射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及力学性能评估测试分别研究了不同保温时间(30 min、60 min、90 min、120 min和150 min)对烧结制品物相组成、显微组织和抗压强度的影响。结果表明:1 400℃下保温90 min得到碳化硼耐火材料的性能较好,显气孔率、体积密度和抗压强度分别为19.08%、1.84 g/cm~3和249.88 MPa。通过分析,适当延长保温时间不仅可以提高坯体的致密度,还促进了活性炭的渗入。     

碳化硼粉末及其复相陶瓷的研究现状与进展

综述了碳化硼粉末的合成方法、碳化硼复相陶瓷的种类及合成方法，并对其发展方向作了展望。     

水热法制备α-Fe2O3纳米球及其光催化性质研究

以硝酸铁、草酸为原料,采用水热反应法合成球形α-Fe2O3纳米颗粒.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的物相和形貌进行表征,研究水热反应温度对物相形成和形貌影响的规律;同时以甲基橙溶液为目标降解物,以紫外灯为实验光源对产物进行了光降解性能测试.结果表明:水热反应温度的提高有利于α-Fe2O3晶体颗粒的晶化,并使其粒径分布均匀,形貌趋向于球形.在光催化性能测试中,随着光照时间的延长,纳米α-Fe2O3对甲基橙的降解率不断提高.     

铝锶比对合成铝酸锶铕发光性能及水解稳定性的影响

合成铝酸锶铕绿色荧光粉时,当改变Al/Sr加料比时,产物的物相组成、发光特性和抗水稳定性均有变化。合成产物主要由两相组成,当Al/Sr比为1.5时,合成产物的主晶相为Sr4Al4O2(Al10O23),同时SrAl2O4相的含量也较高。由于SrAl2O4相易于水解,所以其抗水稳定性差。提高Al/Sr比,抗水稳定性逐渐增强。     

NiAl/TiC金属陶瓷的燃烧合成

对Ni-Al-Ti-C燃烧合成体系进行热力学计算,并运用热力学原理分析该燃烧合成体系的平衡产物相.计算结果表明,Ni-Al-Ti-C燃烧合成体系的绝热燃烧温度为1 911 K,燃烧合成平衡相为NiAl和TiC.燃烧合成产物经XRD分析与热力学分析结果相吻合,说明该燃烧合成反应进行的较为彻底,证实热力学分析结果可信.原位合成NiAl/TiC复合材料中,NiAl基体出现了明显熔化特征,TiC颗粒在基体中分布不均匀.     

助烧体系对注射成形碳化硼陶瓷烧结性能的影响

采用粉末注射成形技术制备碳化硼陶瓷微结构零件,用SiC-Al2O3-Y2O3和SiC-ZrO2两种助烧体系进行烧结。分析助烧体系(SiC-Al2O3-Y2O3和SiC-ZrO2)对零件的致密度、相组成、微观组织和断裂机制的影响。结果表明:添加助烧剂可有效提高碳化硼制品的烧结性能。采用SiC-Al2O3-Y2O3助烧体系烧结的零件由B4C、SiC、B2YC2和YAG等4种相组成,随烧结温度升高,其致密度先增加后减小,在1 950℃烧结时达到最大值,为97.1%。而采用SiC-ZrO2助烧体系时致密度随烧结温度升高而增加,在2 240℃达到最大值,为95.1%,相组成为B4C、SiC和ZrB2相。零件的断裂形式都以穿晶断裂为主,含有一定的沿晶断裂。     

自蔓延高温合成法制备WC－Al_2O_3复合陶瓷材料的研究

研究了ＷＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷材料的自蔓延高温合成过程中，稀释剂含量、反应物类型（炭黑与石墨）、金属还原剂粒度，以及碳的配比含量对燃烧反应的速率、温度和燃烧合成物相组成的影响。结果表明，采用自蔓延高温合成技术制备ＷＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷材料时，气相产物的生成及挥发是影响反应参数和合成产物相组成的重要因素。通过改变反应物的配比含量，可以有效地调整合成产物中ＷＣ，Ｗ２Ｃ以及Ｗ的相对含量。     

超细锡铈复合氧化物的制备及其抛光性能

以SnCl2·2H2O和Ce2(CO3)3·8H2O为原料,氨水为沉淀剂,采用湿固相机械化学法制备了不同比例的锡铈复合氧化物.研究了煅烧温度和反应物配比对最终产物相组成和粒度大小的影响,并分别评价了用于K9、ZF7玻璃的抛光性能.结果表明,复合氧化物的主晶相为立方萤石型氧化铈,次晶相为二氧化锡.随煅烧温度从800℃升高到1000℃,合成产物的结晶度提高,但抛光速率并不随之提高.具有抛光增强效果的复合氧化物是在800℃煅烧温度下合成的锡复配量超过50%的复合氧化物.达到最好抛光效果所需的Sn:Ce的量之比与抛光玻璃有关,ZF7玻璃为5:5,K9玻璃为6:4.     

碱熔预处理对废旧稀土荧光粉中稀土提取的影响

针对废旧稀土荧光粉特性,采用高温碱熔与酸浸相结合的方法处理废旧稀土荧光粉,考察碱熔温度、氢氧化钠用量、碱熔时间对稀土浸出率和铝回收率的影响,并对碱熔过程中的物相及形貌变化进行分析.结果表明,在碱熔温度为1050℃、氢氧化钠与废粉质量比为2.5∶1、碱熔时间为2 h 条件下,其稀土浸出率可达98%以上,铝回收率可达98%.通过对碱熔产物物相和形貌分析表明,废粉晶体结构被有效破坏,其中稀土以稀土氧化物形式存在,碱熔产物变成无定型云絮状.     

流变相-前驱物法制备纳米级Ce-Zr-O粉末的研究

采用流变相-前驱物法合成纳米级C e-Z r-O粉末,通过XRD、TEM和比表面积测定等对产物进行了表征,同时利用XRD、热重分析及红外光谱对前驱物也进行了表征,考察了原料和分散剂种类、灼烧温度等合成条件对产物粒度的影响。实验结果表明,采用碳酸锆、碳酸铈为原料,以水杨酸为络合剂,无水乙醇作分散剂,所得前驱物在80℃干燥和600℃灼烧1h,可得到纳米级C e-Z r-O粉末。     

Al2O3-CaO-CaF2-MgO渣系性能的研究

对Al2O3-CaO-CaF2-MgO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:在该渣系中,随着MgO的含量的增加,渣系的初晶温度先降后增,当MgO的加入量为7％时值最低,初晶温度为1 497℃.该渣系中,随着MgO加入量的增加和温度的升高,渣系的电导率也随着增大,其中主要物相组成为MgAl2O4、C...