高性能镁尖晶石质浇注料的研制

以不同粒度的电熔镁砂(≤8、≤0.088 mm)和铝镁尖晶石细粉(≤0.088 mm)为主要原料,经振动成型制备了一系列镁尖晶石质浇注料试样,探讨了镁质结合剂和活性氧化铝微粉加入量(w)分别为1%、2%、3%、4%和5%时对浇注料试样分别经110、1 000和1 600℃热处理后物理性能的影响,并将优选的合适配方试样与RH炉用烧成镁尖晶石砖进行了常规物理性能、抗热震性能和抗渣性能比较。结果表明:当镁质结合剂加入量(w)由1%增至2%时,试样经不同温度处理后的强度显著增加;但当其加入量超过2%(w)后,试样经不同温度处理后的强度尤其是在1 450℃的高温抗折强度逐渐向相反的方向变化;当活性氧化铝微粉加入量(w)由1%增至3%,试样经110℃热处理后的强度下降较快,但经1 000和1 600℃热处理后的强度和线膨胀率及高温抗折强度却呈现增加的趋势;当加入量超过3%(w)后,试样的高温抗折强度开始下降。研制的镁尖晶石质浇注料经1 600℃处理后具有较高的致密度及骨料和基质间存在微细裂纹的特征,与烧成镁尖晶石砖相比,具有较好的抗热震性能、抗渣性能和较低的高温强度。     

热处理温度对Al2 O3 -SiC-Al复合材料性能和结构的影响

利用金属Al在高温下转化成Al和Al2O3的三维骨架来结合Al2O3-SiC复合材料,并借助XRD、EPMA等方法对Al2O3-SiC-Al复合材料性能和显微结构进行了研究。结果表明:(1)试样在空气中进行热处理,试样的强度随着热处理温度的升高逐渐增强,Al的含量逐渐降低,但1600℃热处理后试样仍有少量Al存在。(2)试样的结合方式随着热处理温度的升高而发生改变,当温度低于500℃时,为结合剂的物理结合;试样中金属Al熔化但未发生大规模氧化时,其结合主要为金属结合和少量的陶瓷结合;随着热处理温度的升高,陶瓷结合比例逐渐增大,试样的强度迅速增大,并在1100℃几乎完全转化为Al2O3陶瓷结合,试样的强度达到最大;但热处理温度为1600℃,界面反应强烈,试样的强度下降。     

不同温度长时间作用下SiO_2气凝胶结构和性能的变化

针对SiO2气凝胶高温结构变化规律对隔热性能的影响,在500℃,600℃,700℃和800℃不同时间(0~12h)作用下,对热处理后的SiO2气凝胶结构和组成进行测试和分析;结果表明,500℃,600℃条件下,随着时间的延长,重量损失和厚度上的收缩略微增大,体积密度不变;700℃和800℃条件下,随着时间的延长,厚度上的收缩逐渐增加,体积密度逐渐增大,重量损失增大。在200~1200℃时,对热处理0.5h后的SiO2气凝胶结构和组成进行测试和分析。结果表明:当热处理温度为200~800℃时,气凝胶中小孔隙坍塌,大孔隙增多,密度基本不变,其骨架结构未被破坏;二次堆积颗粒逐渐增大且相互融合,密度急剧增加;当热处理温度达到1000~1200℃时,气凝胶骨架结构遭到明显破坏,隔热性能失效。     

圆柱体岩石在不同围压下力学性能的研究

采用ABAQUS软件建立有限元模型,对常温和高温热处理的圆柱体岩石试样在不同围压下的轴向受压力学行为进行了数值模拟,得到了不同围压下常温岩石试样和高温岩石试样的破坏模式、承载力位移曲线,进行对比分析,得到如下结论：虽然围压会增强常温试样两端的约束条件,但是因为常温试样具有刚度大脆性高的特点,所以各种围压条件下的常温岩石试样的破坏形态都表现为端部脆性破坏;因为较高的处理温度造成岩石发生了较大损伤,破坏控制因素为应力偏量,所以高温处理试样破坏形态对围压条件不敏感;无论是常温试样还是高温热处理试样,较高的围压条件可以提高岩石的破坏耗能特性。     

文摘

98014 玻璃炭的小角度 X 射线衍射及其石墨化/[刊,日]福山胜也,西泽节,四川惠子//炭素—1998,№182:85～90用小角度 X 射线衍射法研究了由酚醛树脂在950℃及在各种不同热处理温度下(HTT)制得的玻璃炭试样的结构。对于热处理温度高达1800℃的试样,随热处理温度增加,衍射强度逐渐增加,近似接近一个渐近值。在高于1800℃的热处理温度时,试样的衍射强度迅速增加。     

含Al,Si粉的不烧MgO—C砖的高温特性

本文研究了含Ａｌ、Ｓｉ粉的不烧ＭｇＯ－Ｃ砖在所选定的温度范围内机械性能,热性能和显微结构的变化。经５００℃热处理的试样发生收缩,并且比未经热处理的试样具有更高的显气孔率。经５００℃热处理的试样其弯曲强度,弹性模量大大低于未经热处理的试样,并且在５００℃热处理的试样随着热处理次数增加,显气孔率增大,机械性能降低。推断当不再产生挥发性物质时,显微结构的收缩将停止,机械性能将趋于稳定。在８００℃、１００     

不同高径比砂岩破裂机制与声发射特性对比研究

为探究尺寸效应对岩石加载过程中力学及声发射特性的影响,对5组直径相同、高径比不同的砂岩试样进行单轴压缩试验,并同步监测加载过程中的力学及声发射信号,对比分析不同尺寸试样加载过程中的力学特性与声发射信号变化特征发现:砂岩的抗压强度与弹性模量均随高径比的增加而减小,但当高径比达到某一数值时,两者趋于稳定;随着高径比的增加,试样的破坏形式呈现出劈裂破坏-锥形破裂-剪切破裂的变化规律;在整个加载阶段,小高径比试样的AE事件表现为多而分散,随着高径比的增加,大高径比试样的AE事件表现为少而集中。     

无机填料改性有机硅胶黏剂高温黏结性能及机理分析

以有机硅树脂为基体,以金属Al、B4C和气相法制备的SiO2为无机填料制备了耐高温胶黏剂。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪和热重分析分别研究了胶黏剂的相组成、微观结构及热稳定性,通过抗压剪切强度测试陶瓷黏结性能。结果表明:胶黏剂经1 150℃热处理后的质量增加了38%;当用于刚玉陶瓷黏接时,黏接试样200℃固化后的黏接强度为9.00MPa,经1 000℃热处理后提高到45.60MPa。黏接机理分析表明,当温度小于600℃,黏接强度来源于胶黏剂中的有机硅树脂;超过600℃,金属Al粉和B4C氧化并与有机树脂裂解产物发生反应,生成xSiOm Cn·yB2O3、2Al2O3·B2O3和9Al2O3·2B2O3等玻璃/陶瓷相,氧化伴随着体积膨胀可有效抑制有机基体高温裂解导致的体积收缩,并愈合裂解带来的微观缺陷。此外黏接界面发生元素互扩散层,引入化学键的作用,进一步提高了胶黏剂的高温黏接强度。     

HDPE微注射成型过程非等温动态结晶模拟

采用布拉本德实验仪模拟微注射成型过程,研究结晶型聚合物微注射成型过程的剪切诱导结晶。结果表明,其他工艺参数不变时,当班伯里转子转速从40r／min增加到80r／min,试样的结晶度从74．43％增大到84．36％,结晶度随着剪切速率的增加而增大,剪切速率促进剪切诱导结晶的形成;当熔体初始温度从145℃升至185℃时,试样结晶度从74．96%增大到79．43％,结晶度随着熔体初始温度的上升而增大;当剪切时间从10min增加到20min时,试样结晶度从77．48％增大到80．17％,结晶度随着剪切时间的增加而增大,剪切作用可以促进结晶。比较动态与静态DSC的实验结果,动态结晶度（79．43％）高于静态结晶度（77．48％）。在同样的热历史影响下,剪切等外力场作用会促进HDPE的结晶过程。将上述结晶过程的研究结果应用于微注射成型生产实际,可从结晶度的角度来优化微注射成型熔体温度、注射压力和注射速率等工艺参数,提高成型零件的质量。     

热处理温度对PBO纤维性能的影响

PBO纤维因其具有高强度、高模量、高耐热性以及高化学稳定性等性能而被公认为目前综合性能最好的有机纤维。对自制的初生PBO纤维分别在500℃、550℃、600℃、650℃和700℃进行高温热处理,并对处理后纤维的力学性能、耐热性能、表面形貌以及界面性能进行测试。结果表明,500℃下热处理后PBO纤维拉伸强度最大为4.72GPa,随着热处理温度升高,纤维的力学性能下降;600℃下热处理后PBO纤维的初始分解温度最高为641.3℃;随着热处理温度的提高,PBO纤维的表面粗糙度在增加,同时其界面剪切强度(IFSS)也随着温度的升高而增大。     

热处理温度对车用锂电池LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2正极回收粉末性能的影响

将锂电池镍钴锰正极回收粉末试样预处理后再升温到相应的热处理温度下完成煅烧过程。通过实验测试的手段分析其组织演变及充放电性能。研究结果表明,提高热处理温度后,试样可以保持稳定晶型结构,当电池发生失效后依然可以在材料主体中形成良好的层状组织。逐渐提高材料的处理温度后,阳离子发生了更大程度混排。试样保持团聚体结构,颗粒尺寸约9μm,在颗粒间形成了部分黏结物。经过700℃与800℃烧结后试样表面形成光滑结构,已经观察不到小颗粒。试样首次充放电得到初始试样容量为7.05 m A·h/g,随着温度上升,材料发生了初始放电比容量增大的趋势,800℃时获得最大值。逐渐提高温度后,容量保持率减小,热处理温度800℃时获得了高放电比容量与高容量保持率的较优综合性能。     

CO2处理镁钙砖表面研究

本文研究了利用CO2处理镁钙砖表面的防水化效果,利用XRD检测了新生成相的矿物组成,采用SEM观察和分析了新生成相的微观形貌分布,应用煮沸实验法测试试样的防水化效果,得出以下结论:用CO2处理镁钙砖表面,当CO2流量为5 L/min,反应时间为60 min,处理温度为600℃时镁钙砖的抗水化效果最好;当CO2流量为5L/min,反应温度为600℃时,反应时间越长镁钙砖的抗水化效果越好;通过XRD衍射分析结果可知,不同温度处理后镁钙砖表面都生成了CaCO3,反应温度越高衍射峰越强,CaCO3含量越大;通过扫描电镜分析可知CO2处理后的镁钙砖表面反应层为CaCO3,并且随着反应温度的升高,试样表面的反应层厚度逐渐增加.     

人造金刚石精密刀具钎焊工艺及切削磨损研究

利用光学显微镜、高频感应钎焊机、剪切强度仪等设备,对人造金刚石精密刀具(简称PCD刀具)的钎焊温度、钎焊时间、钎焊压力和切削磨损进行了研究。结果表明,随着钎焊温度的升高,PCD刀具的剪切强度逐渐变强,当钎焊温度升高至695℃时,刀具的剪切强度趋于稳定。随着钎焊时间的延长,刀具的剪切强度先增加后降低,当钎焊时间延长至15 s时,刀具的剪切强度最大为361 MPa。随着钎焊压力不断增大,刀具剪切强度先大幅增加后降低然后再小幅度增加,当钎焊压力为4 MPa时,刀具剪切强度最大。可见刀具的最优钎焊工艺为钎焊温度695℃、钎焊时间15 s、钎焊压力4 MPa,此钎焊工艺下刀具最耐磨。     

退火对β-iPP力学性能和微观结构的影响

研究了退火温度对含β成核剂的等规聚丙烯的力学性能的影响,采用示差扫描量热仪、扫描电子显微镜对它们的晶体形态和结晶行为进行了研究。结果表明,退火对聚丙烯的力学性能和微观结构有明显的影响。随着退火温度的升高,试样的冲击强度先增加后降低;当退火温度高于130℃时,试样的拉伸强度才开始增加。实验还发现,退火有利于晶体结构的完善和结晶度的提高,然而当退火温度为160℃时,试样中的β晶体完全消失。     

热处理温度对低硅含量SiO2微粉固废性能的影响

对回收的w（SiO₂）<85%的低硅含量SiO₂微粉固废进行了不同温度（400、500、600、700、800、900和1 000℃）保温5 h的热处理，并对热处理后的粉体进行了分析。结果表明：随着热处理温度升高，试样逐渐烧结。热处理温度低于800℃时，SiO₂微粉保持原有粒状、球状SiO₂颗粒团聚体结构。但热处理温度为500℃及以下时，团聚体强度较低。热处理温度800℃以上结块严重，并析出方石英相。热处理温度控制在600～800℃可制得具有一定强度，体积密度在0.73～0.95 g·cm^-3的球壳结构的球状粉体，该粉体可以作为轻质原料用在低温保温浇注料，也可以作为其他行业填料。     

高温后混凝土初始压实阶段应力-应变关系

本文对经历5种温度(20 ℃、200 ℃、400 ℃、600 ℃和800 ℃)后的混凝土进行了单轴压缩试验。通过定义压实系数φ和相对密实度Φ两个指标,评价了高温后混凝土的密实程度,探讨了混凝土初始压实阶段随温度的变化规律。同时采用统一形式的分段函数建立了考虑初始压实阶段的高温后混凝土应力-应变全曲线方程。结果表明,当温度为200 ℃和400 ℃时,混凝土峰值应力和弹性模量小幅下降,基体密实度较高,应力-应变曲线的初始压实阶段几乎可以忽略,整个压缩损伤过程呈脆性特征。当温度为600 ℃和800 ℃时,峰值应力和弹性模量大幅减小,峰值应变迅速增加,基体密实程度迅速下降,应力-应变曲线具有明显的初始压实阶段,并且整个压缩损伤过程呈延性特征。本文建立的应力-应变全曲线方程具有拟合度高且参数较少的优势。     

采用Li_2O-Al_2O_3助烧剂低温埋碳制备Si_3N_4陶瓷

为了制备致密的Si_3N_4陶瓷,在Si_3N_4粉末中加入15%(w)的助烧剂(Li_2O-Al_2O_3),经过球磨、造粒、烘干成型后,在传统电炉中埋碳和Si_3N_4粉,于1 550、1 600、1 650℃保温2 h后无压烧结制备Si_3N_4陶瓷,研究了烧结助剂配比和烧结温度对试样致密化、线收缩率、质量损失率、相转变以及微观结构的影响。结果表明:1)随着助烧剂中Li2O比例的增加,Si_3N_4陶瓷的致密度先增加后降低。随着温度的升高,Si_3N_4陶瓷的密度不断提高,当达到1 600和1 650℃时,试样的相对密度分别达到93%和95%以上; 2)在1 600℃时,所有试样物相中都已经生成β-Si_3N_4,并随着烧结温度的升高其转化率逐渐增加,显微结构照片可以看到明显的棒状β-Si_3N_4;3)采用低温埋碳和Si_3N_4粉的烧结工艺为低成本Si_3N_4陶瓷的制备提出了可行的方法。     

烧结温度对莫来石多孔陶瓷结构与性能的影响

以含锆硅线石为主要原料,α-Al₂O₃粉为辅料,改性淀粉为造孔剂,原位烧结制备了莫来石多孔陶瓷试样。研究了烧结温度(1 400～1 600℃,间隔50℃)对试样物相组成、显微结构及性能的影响。结果表明：1)随烧结温度的升高,试样中莫来石衍射峰的强度逐渐增强,莫来石晶粒逐渐发育长大,其外观呈现明显的台阶状形貌,符合二维成核生长机制。2)随烧结温度的升高,烧后试样的体积密度呈先减后增趋势,而显气孔率和线变化率的变化趋势则与之相反,常温耐压强度则呈逐渐增大趋势。3)当烧结温度为1 550～1 600℃时,试样综合性能较佳,莫来石晶粒发育长大并致密结合,适于在高温下使用。     

化学镀Co-B合金(Ⅱ)

纳米晶合金具有独特的物理性能.通过化学镀方法获得纳米晶Co-B合金,分别研究了沉积层厚度和热处理温度对其矫顽力和比饱和磁化强度的影响.结果表明,开始阶段,随着镀层厚度的增加,矫顽力逐渐减小,而当镀层厚度大于0.6 μm时,矫顽力随镀层厚度的增加而逐步升高;比饱和磁化强度则始终随镀层厚度增加呈上升趋势.开始阶段,随着热处理温度的上升,矫顽力上升,当热处理温度高于450℃时,矫顽力开始减小;热处理温度对比饱和磁化强度影响较为复杂.     

树脂及石墨含量对MgO-C砖密度及氧化性的影响

研究了树脂种类、含量及石墨含量对MgO-C耐火材料物理及力学性能的影响,如密度、气孔率及强度。加入不同量的石墨和树脂制备试样,在空气中,温度从900℃变化到1300℃,用热重仪等温研究了试样的氧化特性。结果表明:低粘度树脂改善了压缩性,并降低了强度。增加树脂含量有助于改善压缩性,但在600℃预加热后造成气孔率较高,结果表明,随着石墨含量增加,热处理后试样的气孔率及密度下降。在氧化过程中,开始失重率较高,随着脱碳层厚度增加,失重率逐渐降低。石墨含量较高增加了失重,但降低了氧化层厚度。