K2O在烧结法中工艺矿物的研究

为认识生产中K_2O的变动对技术经济指标的影响,研究了K_2O—Al_2O_3、K_2O—Fe_2O_3二元系,K_2O—Na_2O—Al_2O_3、K_2O—Na_2O—Fe_2O_3三元系和K_2O—Na_2O—Al_2O_3—SiO_2、K_2O—CaO—Al_2O_3—SiO_2四元系,还研究了含K_2O矿物的溶解特性,熟料中K_2O与Na_2O比例的变动对烧成和溶出率的影响。     

Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3系还原烧结过程中Fe_2O_3的反应行为（英文）

以纯化合物和高岭土为原料,研究Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3三元系还原烧结过程中Fe_2O_3的反应行为。热力学计算分析和还原烧结实验结果表明,在还原性碳气氛中,1173 K下Fe_2O_3被还原后得到的FeO能分别与SiO_2和Al_2O_3反应生成硅酸亚铁和铝酸亚铁。对于Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3三元系,在还原性气氛条件下,Fe_2O_3还原后形成的FeO将优先与Al2O3反应形成铝酸亚铁,只有当体系中Al_2O_3反应完全后还存在过量的FeO时,SiO_2才能与FeO反应形成硅酸亚铁。当烧结温度继续升高到1473 K时,三元系中形成的铝酸亚铁将进一步与体系中的SiO_2反应生成莫来石和FeO。研究结果有望为氧化铝生产过程中低A/S比含铁原料的铝硅分离提供新的思路。     

高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中氧化铝反应热力学

研究了高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中Al_2O_3与CaCO_3、CaO、SiO_2及FeO反应的热力学规律.结果表明:在1 473～1 673 K温度下,Al_2O_3比Fe_2O_3更易与CaCO_3反应;Al_2O_3与铁酸钙(2CaO·Fe_2O_3和CaO·Fe_2O_3)反应不能生成3CaO·Al_2O_3,当烧结温度大于1 000 K时,可以与2CaO·Fe_2O_3反应生成12CaO·7Al_2O_3;SiO_2比Al_2O_3更易与CaO结合,Al_2O_3与SiO_2直接反应生成硅酸铝的可能性较小;当烧结温度为1 473～1 673 K时,除CaO·2Al_2O_3和CaO·Al_2O_3不能向3CaO·SiO_2转变外,其余铝酸钙均可在SiO_2的作用下向硅酸钙转变;2CaO·Al_2O_3·SiO_2是CaO、Al_2O_3和SiO_2三者直接反应的产物,不能由硅酸钙和铝酸钙相互反应生成;CaO、Fe_2O_3、Al_2O_3和SiO_2四元矿物存在时,烧结过程优先生成2CaO·Al_2O_3·SiO_2和4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3,这与烧结实验结果相符.     

SiO_2-SiC基复合材料吸波性能的研究

首先利用溶胶-凝胶法制备SiO_2-SiC复合粉体,采用SEM、XRD、DSC-TG等技术对复合粉体进行表征.结果表明,溶胶-凝胶法能够制备具有核-壳结构SiO_2-SiC复合粉体.再将SiO_2-SiC复合粉体与BaTiO_3、Fe_3O_4以及环氧树脂以不同比例进行混合固化制得吸波材料样品,采用矢量网络分析仪测量样品的反射率.结果表明,SiO_2-SiC复合粉体具有一定的吸波效果,20%含量的SiO_2-SiC复合粉体样品在18 GHz时反射率达-2.07 dB,BaTiO_3、Fe_3O_4的加入实现复合吸波效果,当SiO_2-SiC:BaTiO_3:Fe_3O_4=6:2:2(体积分数,下同)时,在5.75 GHz时反射率达到-13.97 dB,合格带宽为10.08 GHz.     

Fe3O4@SiO2磁性复合微球的制备与表征

采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4颗粒,在其制备过程中控制Fe_3O_4核的长大时间,加入油酸钠作为表面修饰剂来控制Fe_3O_4核的尺寸,然后加入正硅酸乙酯(TEOS)生成纳米级Fe_3O_4@SiO_2复合纳米粒子和亚微米级Fe_3O_4@SiO_2复合微球。通过X射线衍射、透射电镜、能谱分析和红外光谱分析证实Fe_3O_4颗粒表面包覆有SiO_2,并研究了复合粒子的形貌和成分组成,然后进行了磁性能分析。结果表明,Fe_3O_4纳米颗粒、Fe_3O_4@SiO_2复合纳米粒子和亚微米级Fe_3O_4@SiO_2复合微球的饱和磁化强度分别为79.95、34.85和61.51 A·m2/kg,对应的剩磁分别为1.73、1.05和3.07 A·m2/kg,矫顽力分别为1083、755和2002 A/m,亚微米级复合微球的剩磁和矫顽力都显著增大。     

促进赤泥沉降分离方法

赤泥分离工序一般是采用沉降分离法。赤泥的化学组成:H_2O 7～12％、Fe_2O_3 30～50％、Al_2O_3 18～27％,SiO_2 15～19％和Na_2O7～11％。Fe_2O_3主要是赤铁矿(α-Fe_2O_3),     

Na_2O-Al_2O_3-Fe_2O_3(FeO)系相互作用的研究

对于用燒結法生产氧化鋁来說,了解Na_2O—Al_2O_3—Fe_2O_3系中和Na_2O—Al_2O_3—FeO系还原燒結时发生的过程,是有很大意义的。过去对Na_2CO_3和Al_2O_3,Na_2CO_3和Fe_2O_3之間的二元反应,以及这时获得的化合物的性质,都曾进行过比較充分的研究。至于关于三元系的概念,則还沒有統一的見解。例如,許多研究者认为,最初是生成铁的亚铁酸盐,而当溫度上升到1000℃以上时,氧化鋁将     

Fe_2O_3掺杂对TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷显微结构和电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备得到了掺杂不同含量Fe_2O_3(0 mol%~0.1 mol%)的TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷,并研究了Fe_2O_3添加量对TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷组成和结构的影响。实验结果表明,掺杂的Fe_2O_3可以进入Ti O2晶格中,且在样品中没有观察到第二相。电流-电压(I-V)特性曲线测试表明,TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷非线性系数随着Fe_2O_3掺杂量的增加略微下降,从3.9下降到3.6;压敏电压随着Fe_2O_3掺杂量的增加而增大,从23 V/mm增大到229 V/mm。     

Synthesis of magnetic carrier sub-microparticles with high stability through carbon reduction and solation coating methods

This paper presents a novel approach in synthesizing SiO_2–Fe_3O_4magnetic carrier with high stability.The Fe_3O_4 magnetic powders were synthesized via onestep method named carbon reduction method. The advantages of the methods are of simple process, none lead-in pollution agent, low cost and adaptation to large-lot production. The stability of the magnetic powders is improved through modifying the Fe_3O_4 with SiO_2 in solation method.The results of the characterizations show that the superparamagnetic SiO_2–Fe_3O_4sub-microparticles(~600 nm)with saturation intensity of 36.4 m A·m~2·g~(-1)are obtained successfully. Moreover, the quantitating, repeatability and high stability of the carbon reduction method are demonstrated as well.     

成核剂对SiO_2-Al_2O_3-MgO-F系微晶玻璃析晶的影响

采用高温熔融法制备了不同成核剂Fe_2O_3及ZrO_2含量的SiO_2-Al_2O_3-MgO-F系玻璃试样,用差示扫描量热仪、X射线衍射仪以及扫描电子显微镜研究了成核剂对此微晶玻璃析晶特征的影响.结果表明:在所研究的微晶玻璃中,随着ZrO_2含量增加,玻璃转变温度和析晶温度略有提高.当玻璃中ZrO_2含量超过5.0%(质量分数,下同)时,玻璃转变温度有较大提高,而析晶温度却大大降低.同时添加ZrO_2和Fe_2O_3提高了玻璃转变温度,并且在850～900 ℃及925～960 ℃出现了2个析晶放热区间.对应第1个析晶温度区间,堇青石晶体在玻璃基体中均匀析出,析出晶体为枝状,最终形成多边星形.第2个放热区间温度对应云母晶体的析出,析出晶体呈片层状,在星形晶体间析出.随着玻璃中Fe_2O_3含量的增加,玻璃转变温度和放热峰温度都逐渐提高,而且2个放热峰温度的间隔程度增加.同时也发现ZrO_2和Fe_2O_3的加入都抑制了云母晶体的析出.     

Fe_2SiO_4熔化原位观察及组织形貌研究

以含硅1.21 wt%低碳钢为研究对象,采用电子背散射扫描(BSED)、能谱仪(EDS)、激光共聚焦显微观察(LSCM)分析了该钢种氧化铁皮的组成、Fe_2Si O_4/Fe O的组织以及Fe_2Si O_4相的熔化。结果表明:低碳钢氧化铁皮主要由三层结构组成,外层主要为Fe_2O_3,中间层以Fe_3O_4和Fe O为主,内层为共晶化合物Fe_2Si O_4/Fe O。此外,Fe O以弥散分布的颗粒状分布在基体Fe_2Si O_4中。同时,原位观察试验验证了Fe_2Si O_4相的理论熔化温度约为1173.9℃,而且,Fe_2Si O_4相的熔化温度与硅元素含量无关。     

Fe_2O_3对CaO-MgO-A1_2O_3-SiO_2玻璃非等温析晶的影响（英文）

采用差示扫描量热法(DSC)研究Fe_2O_3含量在0~5%范围内的CaO-MgO-Al_20_3-SiO_2(CMAS)玻璃的析晶行为及动力学。采用傅里叶红外光谱分析(FT-IR)和X射线衍射分析(XRD)研究其物相结构。结果表明:吸热峰温度760℃为转变温度,放热峰温度1000℃为析晶温度。随着Fe_2O_3含量的增加,析晶温度降低,析晶机理从二维析晶转变为一维生长,透辉石的衍射峰强度增强。由于Fe_2O_3的分解,Fe_2O_3含量为0.5%时析晶温度发生突变。Fe_2O_3-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2玻璃中发现Si-O-Si,O-Si-O及T-O-T(T=Si,Fe,Al)的联接结构。     

Fe_2O_3-CaO-TiO_2体系下铁酸钙的合成过程及TiO_2和CaTiO_3的影响（英文）

为了确定高钛型钒钛磁铁矿烧结过程中铁酸钙的生成是受TiO_2还是TiO_2和CaO形成的CaTiO_3影响,首先利用Fe_2O_3和CaO的纯试剂合成了铁酸钙,并研究了TiO_2和CaTiO_3对钛铁酸钙(FCT)形成的影响。在Factsage 7.0软件进行热力学计算的基础上,通过在空气气氛下进行烧结,获得了在1023～1423 K温度范围内、不同烧结时间的不同样品。通过X射线衍射和扫描电镜-能谱分析等表征手段,对烧结样品的物相转变和微观结构变化进行了表征。发现FCT的形成过程主要分为2个阶段:前一阶段为1023～1223 K温度范围内Fe_2O_3与CaO之间的反应,合成产物为Ca_2Fe_2O_5,反应方程式为"Fe_2O_3(s)+2CaO(s)=Ca_2Fe_2O_5(s)";后一阶段为1223～1423 K温度范围内Ca_2Fe_2O_5和Fe_2O_3的反应,主要产物为CaFe_2O_4,反应为"Ca_2Fe_2O_5(s)+Fe_2O_3(s)=2CaFe2O4(s)",该阶段尤其是温度为1423 K时,反应速率显著加快,随温度的升高CaTiO_3显著增加。然而,Ti元素在铁酸钙中的固溶很难实现,TiO_2与铁酸钙之间的反应不是形成FCT的有效途径。随着保温时间的延长,CaTiO_3和FCT相界中Fe元素含量增加。FCT主要是通过Fe组分在CaTiO_3中固溶形成的,主要反应是"Fe_2O_3+CaTiO_3(s)=FCT(s)"。     

常压低温冷等离子体还原Fe2O3的研究

目的研究常压低温冷等离子体还原过程中气体常量对Fe_2O_3还原过程的影响。方法采用冷压成形后高温烧结的方式制备Fe_2O_3试样块,利用射流型常压冷等离子体还原铁基氧化物,通过X射线衍射仪分析还原前后的物相,用扫描电镜观察还原前后的微观形貌,讨论了还原过程中气氛的作用和影响。结果等离子体的还原能力取决于还原气体的成分与含量,其中氮等离子体在常温常压条件下无法还原Fe_2O_3,氨气+氮气混合气体为工作气体的常压低温冷等离子体能将Fe_2O_3还原成Fe_3O_4和金属Fe,还原能力随着氨气含量的增加而增强,还原速率随着氨气含量的增加而下降。氨气在等离子体中可产生多种还原性物质,如N_2H_4、H和H_2*等,能将Fe_2O_3还原,且过程表现为过渡还原,即Fe_2O_3先被还原成Fe_3O_4,再被还原成金属Fe。结论常压低温冷等离子体中的电子与热效应无法还原Fe_2O_3,添加氨气后的等离子体中产生了一系列的活性物质,才能还原金属Fe表面的氧化物。     

Ca2SiO4和NaFeO2的反应和铝酸盐熟料配方的优化

用X射线衍射(XRD)和红外吸收光谱(IRS)研究了Ca_2SiO_4—NaFeO_2系的反应产物,证明其中含CaFe_2O_4和Na_4Ca_8(SiO_4)_5。热力学计算表明Ca_2SiO_4-NaFeO_2不是互易系的稳定对Na_4Ca_8(SiO_4)_5和铝酸钠溶液作用生成Ca_3[Al(OH)_6]_2(或其固溶体),使熟料Al_2O_3溶出率降低。用模式识别方法从工业生产技术记录中总结出熟料配方优化数学模型,并给出理论解释。     

THERMODYNAMICS OF LIQUID BLAST-FURNACE-TYPE SLAGS Ⅰ.EVALUATION OF ACTIVITIES OF CaO AND SiO_2

在本文中,作者综合分析了关于CaO—SiO_2、CaO—SiO_2—Al_2O_3及CaO—MgO—SiO_2—Al_2O_3系统熔渣中α_(SiO_2)及α_(CaO)的测定结果,并加以比较。关于CaO—SiO_2二元系,作者综合了Fulton与Chipman,张禄经与Derge及坂上六郎的实验数据,导出了1600℃时液态渣在整个浓度范围内的α_(SiO_2)及α_(CaO),分别用β鳞石英及固态CaO为标准状态。根据这样算出的α_(SiO_2)及α_(CaO)以及坂上的CaO侧电动势数据,作者导出了一个经验公式,可以用来从已知的电动势数据与α_(SiO_2)计算α_(CaO)。将这个公式应用于CaO—SiO_2—Al_2O_3三元系,算出了三元系熔渣内当Al_2O_3=10、20%时的α_(CaO)。然后将二元系和三元系中的α_(CaO)加以比较,导出了一个新的碱度计算公式。在此式中A1_2O_3显示双性,当碱度较高时它属于酸性,因此可以分子比例与SiO_2相加;反之,当碱度较低时它属于碱性,因此须从SiO_2中扣去。如将MgO以重量百分率与CaO相加,这个碱度公式也可以适用于四元系。由于新的碱度公式所根据的实验数据并不充分,所以它的能否适用须视应用结果如何而定。 Taylor与Stobo由脱硫平衡数据计算了三个熔渣内的α_(CaO),与作者的计算结果不能符合。本文初步分析了造成这个差异的原因。因为这个差异的     

Fe2O3在钛合金干滑动磨损及摩擦层形成中的作用

通过在Ti6Al4V合金滑动界面人工添加Fe_2O_3纳米颗粒及其与TiO_2、MoS_2的混合物,试图促进含Fe_2O_3摩擦层在室温下的快速形成;研究了Fe_2O_3、TiO_2、MoS_2在钛合金滑动过程中的作用,并探讨Fe_2O_3相对含量对钛合金磨损行为及磨损机制的影响。结果表明:干滑动下的Ti6Al4V合金耐磨性较差,磨面添加的TiO_2进一步加速磨损,MoS_2一定程度上降低了磨损但并不显著,而Fe_2O_3完全抑制磨损但增大了摩擦系数。高载下,富TiO_2、MoS_2颗粒并不能形成摩擦层,反而聚集在磨面犁沟或者凹坑处,而富Fe_2O_3则容易形成致密的摩擦层覆盖于磨损表面,这证实了钛合金高温耐磨性的改善是由于Fe_2O_3的出现。混合MoS_2+80%(质量分数)Fe_2O_3形成的摩擦层,兼具MoS_2的润滑性和Fe_2O_3的承载能力,给Ti6Al4V合金带来最佳的摩擦磨损性能。     

原位Al_2O_3颗粒增强Al-20Si复合材料的制备及微观组织

目前原位Al_2O_3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO_2粉末制备Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO_2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅拌速率为800 r/min时,Al_2O_3颗粒在基体中的分散效果最好;添加SiO_2粉末与Al基体发生反应生成的Al_2O_3颗粒主要分布于初生Si边界处,可显著抑制初生Si的生长,但当SiO_2添加量增加到7%时,生成的Al_2O_3颗粒出现了团聚现象。加入质量分数为5%的SiO_2粉末所制备的Al_2O_3(p)/Al-20Si复合材料组织中Al_2O_3颗粒均匀分布,硬度较基体合金提高了14%。     

氧化鋁在Na_2O-CaO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O系中的溶解度等温綫

Na_2O—CaO—Al_2O_3—SiO_2—H_2O系的研究具有重大的理論意义和实际意义,因其能确定溶液中氧化鋁的平衡濃度和相应的固相組成。利用这些資料能从理論上論证处理鋁硅酸盐的新的水化学法。文献中有关平衡鋁酸鈉溶液的組成随溫度的变化的資料,大多数是屬于对Na_2O—Al_2O_3—     

液态高炉型熔渣的热力学——Ⅰ.液态高炉型熔渣内SiO_2与CaO的活度

在本文中,作者综合分析了关于CaO—SiO_2、CaO—SiO_2—Al_2O_3及CaO—MgO—SiO_2—Al_2O_3系统熔渣中α_(SiO_2)及α_(CaO)的测定结果,并加以比较。关于CaO—SiO_2二元系,作者综合了Fulton与Chipman,张禄经与Derge及坂上六郎的实验数据,导出了1600℃时液态渣在整个浓度范围内的α_(SiO_2)及α_(CaO),分别用β鳞石英及固态CaO为标准状态。根据这样算出的α_(SiO_2)及α_(CaO)以及坂上的CaO侧电动势数据,作者导出了一个经验公式,可以用来从已知的电动势数据与α_(SiO_2)计算α_(CaO)。将这个公式应用于CaO—SiO_2—Al_2O_3三元系,算出了三元系熔渣内当Al_2O_3=10、20%时的α_(CaO)。然后将二元系和三元系中的α_(CaO)加以比较,导出了一个新的碱度计算公式。在此式中A1_2O_3显示双性,当碱度较高时它属于酸性,因此可以分子比例与SiO_2相加;反之,当碱度较低时它属于碱性,因此须从SiO_2中扣去。如将MgO以重量百分率与CaO相加,这个碱度公式也可以适用于四元系。由于新的碱度公式所根据的实验数据并不充分,所以它的能否适用须视应用结果如何而定。Taylor与Stobo由脱硫平衡数据计算了三个熔渣内的α_(CaO),与作者的计算结果不能符合。本文初步分析了造成这个差异的原因。因为这个差异的存在,本文所计算的α_(CaO)只能认为相对的数值,同时图2的α_(SiO_2)曲线也有待将来研究复证或修正。