反应烧结法制备六铝酸钙多孔材料

以轻质碳酸钙和工业氧化铝为原料 ,采用反应烧结工艺制备了六铝酸钙多孔材料 ,并借助XRD和SEM等手段研究了煅烧温度 (130 0℃、14 0 0℃、15 0 0℃、16 0 0℃ )、炭黑加入量 (0～ 4 0 % )对多孔材料的显微结构和性能的影响。研究表明 :制备六铝酸钙多孔材料的最佳煅烧温度为 15 0 0℃ ;添加炭黑可以改变六铝酸钙多孔材料的显微结构 ,随着炭黑加入量的增加 ,六铝酸钙片状晶体的厚度减小 ,多孔材料的气孔率增加 ,耐压强度下降。考虑到实际应用中对多孔材料的耐压强度的要求 ,炭黑的加入量不宜超过 2 0 %。     

不同造孔剂对CA6-MA多孔材料性能的影响

以等离子熔融还原技术提取硅钛合金后的尾渣(<0.088 mm)和工业氧化铝(D50=8.79 μm)为原料,选取锯末、玉米淀粉和炭黑作为造孔剂,采用浇注成型工艺,在1550 ℃温度下烧成制得了六铝酸钙-镁铝尖晶石多孔材料,对多孔材料的常温物理性能和成孔机理做了对比研究.采用15%锯末和30%玉米淀粉复合造孔剂可以制备出具备双峰孔径分布、显气孔率70%、耐压强度1.6 MPa的CA6-MA多孔材料.     

利用提钛尾渣制备六铝酸钙-镁铝尖晶石多孔材料

以攀钢提钛尾渣(≤0.088mm)和工业氧化铝(d50=8.79μm)为原料,采用浇注成型制备出六铝酸钙-镁铝尖晶石多孔材料,研究了烧成温度和尾渣加入量对六铝酸钙-镁铝尖晶石材料的性能和显微结构的影响。结果表明:(1)随烧成温度的升高和尾渣加入量的增大,材料体积密度和耐压强度逐渐增大。(2)1550℃烧后材料中六铝酸钙的相对生成量最大;当提钛尾渣与工业氧化铝的质量比为30:70时,1500℃烧后材料中主晶相为六铝酸钙和镁铝尖晶石;其质量比为35:65时,除了六铝酸钙和镁铝尖晶石外还残留有少量的二铝酸钙。(3)SEM分析发现镁铝尖晶石弥散分布在六铝酸钙中,六铝酸钙晶体呈较厚的板片状;材料的孔径主要集中在1～3μm,平均孔径和体积中位径分别为1.75和1.39μm。     

钙铝质原料对六铝酸钙多孔陶瓷性能的影响

以氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝和碳酸钙为原料,在不同温度下烧结合成六铝酸钙多孔陶瓷,研究钙铝质原料、烧结温度对六铝酸钙性能的影响,结果表明：采用氢氧化铝和氢氧化钙合成的CA6性能最优,其最佳的烧结温度为1500℃,可以合成显气孔率达60%、体积密度为1.55g/m^3的六铝酸钙多孔陶瓷。     

钙铝质原料对六铝酸钙多孔陶瓷性能的影响

以氢氧化铝、氢氧化钙、氧化铝和碳酸钙为原料在不同温度下烧结合成六铝酸钙多孔陶瓷,研究钙铝质原料、烧结温度对六铝酸钙性能的影响,结果表明:采用氢氧化铝和氢氧化钙合成的CA6性能最优.其最佳的烧结温度为1 500℃,可以合成显气孔率达60%、体积密度为1.55 g/m3的六铝酸钙多孔陶瓷.     

六铝酸钙/镁铝尖晶石复相材料的制备及性能

以白云石和工业γ-Al2O3为原料,在不同烧结温度下制备了六铝酸钙/镁铝尖晶石复相材料。研究了Al2O3加入量和烧结温度对六铝酸钙/镁铝尖晶石复相相料的物相组成及性能的影响。结果表明:当Al2O3加入量为90.32%(质量分数)时,在1500,1550,1600℃和1650℃下均能够制备出无杂相六铝酸钙/尖晶石复相相料。随烧结温度提高,复相相料的体积密度和抗折强度先下降后提高,而显气孔率总是呈下降趋势。当烧结温度为1650℃时,所制备的复相材料的体积密度、显气孔率和弯曲强度分别为2.07g/cm3,48.78%和54.3MPa。     

六铝酸钙材料的合成、性能和应用

本文对六铝酸钙材料的合成方法、使用性能和工业应用进行了详细的论述.目前,六铝酸钙的合成方法主要有反应烧结,电熔法和熔盐法.六铝酸钙耐火材料以其优越的导热性、高温体积稳定性、抗热震性和抗侵蚀性,在钢铁、炼铝、陶瓷、石化等高温行业中已成功得到应用.     

自结合多孔六铝酸钙合成方法研究

以活性α-氧化铝和自制的活性石灰(煅烧温度为750℃)为主要原料,按照原料特点及六铝酸钙的理论组成进行配料,试验采取共磨粉外加55%(质量分数)蒸馏水制成泥料,振动成型,常温养护12 h及110℃干燥24 h后,于1 450℃经6 h烧成。并利用XRD和SEM分析烧后试样的相组成和显微结构。试验结果表明,以活性α-氧化铝和活性石灰为原料经1 450℃焙烧6 h可以形成六铝酸钙。活性石灰的水化膨胀所形成的多孔结构使氧化铝与氧化钙反应生成的六铝酸钙晶体自由生长,形成珊瑚状结构。片状结构六铝酸钙晶体在三维空间交叉生长加强了结构的稳定性,在整个结构中出现大量分布均匀的微小间隙。     

六铝酸钙材料的合成及其显微结构研究

分别采用轻质碳酸钙和活性氧化铝 ,或纯铝酸钙水泥和活性氧化铝为初始原料 ,反应烧结合成了六铝酸钙 (CA6)材料 ,研究了原料和成型压力对合成材料的烧结性能和显微结构的影响 ,同时借助于XRD、TG -DSC、SEM和EDAX等测试手段对其反应过程、物相变化和显微结构进行了分析和观察。研究结果表明 :(1) 130 0℃时 ,合成材料的主晶相为刚玉相和CA2 ,并开始有CA6形成 ;温度升至14 0 0℃ ,CA6大量生成 ;15 0 0℃时反应完成 ,产物全部为CA6相。 130 0～ 15 0 0℃时 ,上述反应表现为体积膨胀过程 ,试样的体积密度和径向线收缩率随温度的变化不大 ;而高于 15 0 0℃时 ,试样明显趋向烧结 ,体积密度升高 ,线收缩率加大。采用纯铝酸钙水泥和活性氧化铝合成的试样的体积密度均高于采用轻质CaCO3 和活性氧化铝的 ,尤其在烧成温度高于 15 0 0℃时。坯体的成型压力对这两种合成试样的烧结性能均没有显著影响。 (2 )合成六铝酸钙材料的晶粒形貌与合成工艺有关 ,制备片状晶粒的六铝酸钙材料需满足两个条件 :一是晶核有足够的发育空间 ,二是从晶核生长形成片状结构需足够的物质扩散。采用纯铝酸钙水泥和活性氧化铝为原料的试样 ,其CA6晶核很容易发育成片状晶形 ,且随着坯体成型压力的增加 ,片状CA6有向等轴状发展的趋势 ;采用     

ZrO2对钙钛矿/六铝酸钙复相材料组成结构的影响

以铁合金厂含铝废渣为主要原料,通过高温固相反应制备钙钛矿/六铝酸钙复相材料,研究了不同ZrO2加入量及煅烧温度对合成材料相组成、微观结构影响.利用XRD、SEM及相关分析软件对烧后试样中结晶相的晶胞参数、晶胞体积、相对结晶度及微观结构进行计算和分析.结果表明,加入氧化锆会改变合成产物中结晶相的结构缺陷形式和数量,虽然导致了微观结构中液相量增大,烧后试样相对结晶度降低,但却促进合成产物中结晶相的晶粒长大.煅烧温度的升高也减弱了由于加入氧化锆对烧后试样结晶度降低的影响,并且随着热缺陷数量增大,合成产物中结晶相晶粒逐渐长大.     

浇注-烧结法合成六铝酸钙

以工业Al(OH)3(或工业Al2O3)和Ca(OH)2(或轻质CaCO3)为原料,以6%(质量分数)纯铝酸钙水泥为结合剂,按六铝酸钙(CA6)中Ca与Al的化学计量比配料,在球磨机中湿混2 h,制成含水量为60%(质量分数)的浆料,振动浇注成40 mm×40 mm×160 mm的生坯,经养护、干燥后,分别在不同温度(1 000~1 550℃)下保温一定时间(2~4 h)合成了六铝酸钙材料,并研究了原料种类、煅烧温度及保温时间对CA6的形成及晶体形貌的影响。研究表明:用浇注成型的生坯合成CA6的起始温度为1 200℃,大量生成CA6的温度为1 400℃;合成材料中CA6晶粒发育良好,为典型的CA6片状晶;适当延长保温时间有利于CA6片状晶的发育。     

工业氧化铝粒度分布对合成CA6多孔材料的性能、相组成和显微结构的影响

以不同粒度分布(d50分别为3.02、3.64、14.64、18.62um)的工业氧化铝粉和轻质碳酸钙微粉(d50=5.14 um)为原料,按CA6中Al2O3与CaO的化学计量比配料,在50 MPa下成型为φ25 mm×25 mm圆柱试样,经110℃干燥24 h后,在空气气氛中于1 500℃煅烧3 h合成六铝酸钙多孔材料,并借助XRD和SEM等研究了工业氧化铝粒度分布对该多孔材料的性能、相组成和显微结构的影响.研究表明:随着工业氧化铝粒度的增大,试样的显气孔率逐渐增加,气孔孔径增大,耐压强度则大幅度下降;CA6的生成量随着工业氧化铝粒度的减小而显著增加,当d50减小到4um时,基本上全部生成CA<,6;制备dm<5 um的高气孔率、高强度的CA6多孔材料,需将工业氧化铝的d50控制在4um左右.     

六铝酸钙材料及其在铝工业炉中的应用

较系统地介绍了六铝酸钙材料的一些独特优良性能以及六铝酸钙的合成及其制品,同时还阐述了六铝酸钙材料在铝工业中的应用.     

利用氢氧化铝和碳酸钙制备六铝酸钙

以工业氢氧化铝和轻质碳酸钙为原料,采用反应烧结法合成了六铝酸钙( CA6),研究了成型压力(分别为50、100、150 MPa)和煅烧温度(分别为1200、1300、1400、1500℃)对CA6性能、相组成和显微结构的影响.结果表明:以150 MPa压力成型,在1500℃保温3h煅烧,可以合成出体积密度达1.49 9·cm-3,常温耐压强度达34.4 MPa的CA6材料.对于1500℃烧后试样,成型压力不会影响试样的相组成和CA6的结晶程度;但随着成型压力的增大,试样中CA6片状晶体的架空程度明显减弱,晶粒尺寸有所减小,厚度逐渐增大.     

氧化铝源对CA6多孔材料相组成和显微结构的影响

用Al(OH)3、Al2 O3微粉(uf-Al2 O3)、工业Al2 O3粉作为氧化铝源,CaCO3为钙源,通过高温固相反应合成了六铝酸钙(CA6)材料,研究了氧化铝原料对材料物相组成、显微结构和性能的影响.结果表明,以Al(OH)3、Al2O3微粉、工业Al2 O3为氧化铝源的试样在1300℃时开始有CA6相生成,各...     

六铝酸钙加入量对MgO-C耐火材料性能的影响

为提高MgO-C耐火材料的寿命,以电熔镁砂(5～3、3～1、≤1、≤0.074 mm)、鳞片石墨(≤0.15 mm)、Si粉(≤0.044 mm)、Al粉(≤0.044 mm)、六铝酸钙(≤0.044 mm)为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,以150 MPa压力机压成型制备了MgO-C砖试样.试样经过1200、1400...     

新一代六铝酸钙质浇注料的研制与应用

针对钢包永久层用高铝质浇注料热导率较高、受温度影响大、厚度受容积限制的特点,以六铝酸钙骨料和细粉、Al₂O₃微粉为主要原料,以铝酸钙水泥为结合剂,研制了钢包永久层用六铝酸钙质浇注料。该浇注料在500、800、1 000℃时的热导率均在0.63 W·m^-1·K^-1左右,受温度变化影响小,隔热保温效果好;200 t钢包永久层采用六铝酸钙质浇注料配合绝热保温板使用后,钢包包壁外壳温度与原用高铝质浇注料永久层比较,温度平均降低30～50℃。预期通过骨料适度轻量化、减少用量及结构变化,可将六铝酸钙材料的成本降低20%～35%,同时钢水温降减少,可大幅降低钢厂的生产成本。     

协同组装法制备二氧化钛多孔薄膜

以聚苯乙烯微球(polystyrene sphere,PS)和超细TiO2纳米粉为原料,采用协同组装法制备了TiO2多孔薄膜.在组装过程中,TiO2纳米粉通过毛细管力可以直接组装在模板微球的间隙内.探讨了工艺参数,如:蒸发温度、TiO2含量及PS和TiO2质量比对薄膜形貌和结构的影响.结果表明:采用协同组装法可获得有序多孔的TiO2薄膜,薄膜的孔径及无机墙的厚度与TiO2含量及PS对TiO2的质量比密切相关.X射线衍射分析表明薄膜为锐钛矿结构.在350～800 nm的波长范围内薄膜的透光率可达75%以上,禁带宽度约为3.12 eV.