新型Q相高铝水泥的烧成条件

将高铝水泥中的惰性成分硅铝酸二钙(C2AS)转化为水化活性良好的Q相,组成Q相-铝酸-钙(CA)-七铝酸十二钙(C12A7)高铝水泥系统,对此系统的烧成条件进行研究。研究表明：在Q相-CA-C12A7高铝水泥系统中,Q相在1260℃开始生成,随着温度的升高,Q相的生成量逐渐增大。在1300℃时,随着保温时间的延长,Q相的生成量逐渐增大;超过1300℃,试样开始融化;Q相-CA-C12A7高铝水泥具有早期强度高,中后期强度仍在发展且不倒缩等特点。     

微量组分对高铝水泥系统中Q相形成的影响

研究微量组分Fe2O3和P2O5等对Q相-铝酸-钙（CA）-七铝酸十二钙（C12A7）高铝水泥系统中Q相形成的影响。结果表明;Q相-CA-C12A7高铝水泥系统中,掺加微量的Fe2O3抑制Q相的生成,并降低系统的熔点,降低系统的烧成温度。掺加微量的P2O5时,能够促进Q相的形成,P2O5的量过多,会抑制Q相的生成。掺加微量Fe2O3后,Q相-CA-C12A7各龄期的抗压强度略有减少。掺加微量的P2O5后,该水泥各龄期的抗压强度略有增加。     

Q相贝利特水泥的烧成条件及抗压强度

研究了6CaO·4Al2O3·MgO·SiO2(C6A4MS,Q相)与贝利特(2CaO·Sio2,C2S)的烧成条件,制备了Q相-C2S-七铝酸十二钙(12CaO·7Al2O3,C12A7) 水泥,探讨了水泥形成条件并检测了抗压强度。研究表明:Q相与C2S能够共存,并组成Q相-C2S-C12A7水泥系统。在Q相-C2S-C12A7水泥系统中, Q相在1270℃开始生成,随着温度的升高,Q相的生成量逐渐增大,1320℃时开始融化,微量的BaO对β-C2S具有较好的稳定作用;Q相-C2S-C12A7 系统水泥的早期强度高,中后期强度有一定的提高。     

石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响

研究了石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响.结果表明:贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C3S、C2S、C,A、C4AF和C2.7B1.25A3S;当水泥中石膏掺量为10%时,贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d、7 d、28 d和90 d抗压强度分别达到了45.0、61.9、82.1和85.6 MPa;贝利特.硫铝酸钡钙水泥的水化产物主要有AFt、Ca(OH)2、C-S-H凝胶等,随石膏掺量的增加,AFt的数量逐渐增加,水化后期的Ca(OH)2数量逐渐减少.用XRD和SEM来分析硬化水泥浆体组成和结构.     

含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥制备及力学性能研究

设计不同的水泥熟料物相组成,以石灰石、重烧氧化镁和铝矾土熟料为原料,于1400℃3h处理后制备了含不同量镁铝尖晶石相的铝酸盐水泥。利用XRD和SEM对不同配比的合成产物的物相及形貌特征进行了分析,并对这种新型铝酸盐水泥浇注料进行了抗压强度的测试。结果表明:含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的主要物相为一铝酸钙(CA)、镁铝尖晶石(MA)和二铝酸钙(CA2),还有少量的硅铝酸二钙(C2AS)和残余刚玉(α-Al2O3);浇注料的强度随MA含量的减小而增大,且随水化时间延长,其强度增进稳定。     

低温合成高钙固硫粉煤灰水泥的研究

试验采用低温合成方法将高钙固硫粉煤灰制成低温合成粉煤灰水泥熟料，采用XRD分析，力学性能测定等测试方法研究其物相及性能，试验表明高钙固硫粉煤灰低温合成熟料的胶凝矿物主要为C12A7、β-C2S、CA，将其与硅酸盐熟料，二水石膏复合，可制得具有良好性能的高铝水泥-硅酸盐水泥-石膏系统的复合水泥。     

硫铝酸盐与硅酸盐矿物合成高性能水泥

主要阐述以硅酸盐矿物阿利特(C3S)或贝利特(C2S)与硫铝酸盐矿物硫铝酸钙(C4A3S↑-)或硫铝酸钡钙[C(B)1A3S↑-]为主导矿物的复合型水泥的组成设计、低温合成技术及其性能与应用,同时还阐述了具有突出快硬旱强特点的硫铝酸钡钙矿物的性能以及由该矿物复合成的新型水泥的研究进展,对以阿利特-硫铝酸钡钙为主导矿物的新型高胶凝性水泥的发展前景进行了展望。     

硫铝酸锶钙矿物的研究

以硫铝酸盐水泥的主要矿物的硫铝酸钙(C4A3)为基础,用Sr2+对C4A3中的Ca2+进行取代,合成了新的水泥矿物——硫铝酸锶钙系列,研究了该系列矿物试样煅烧后的强度发展规律。结果表明:硫铝酸锶钙系列矿物试样经1300℃煅烧后的抗压强度明显高于硫铝酸钙,抗压强度最大的矿物组成为Ca1.50Sr2.50A3,其3d和28d抗压强度分别为76.6MPa和89.6MPa,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和差热分析仪等对熟料的形成和水化机理进行了初步分析,发现硫铝酸锶钙矿物水化产物主要是钙钒石(AFt),水化铝酸一钙(CAH10),Ca(OH)2以及Al2O3(aq)。     

阿利特-硫铝酸锶钙水泥的制备与性能研究

通过固定硅酸盐水泥熟料率值,改变硫铝酸锶钙矿物的含量,研究了阿利特-硫铝酸锶钙水泥的合成与性能。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、岩相分析等测试手段分析了阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料的组成和结构。结果表明,硫铝酸锶钙矿物与硅酸盐熟料矿物可以共存,其最佳引入量为6%～12%,在1350～1380℃温度范围烧成时结晶较好。在上述条件下制备的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的ld、3d和28d抗压强度最高分别达到30.5MPa、58.4MPa和122.2MPa。     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的制备技术与力学性能

用正交试验法选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素,研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的制备技术和力学性能。研究结果表明,贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的最佳煅烧温度为1380℃,最佳组成为铝率为1.1,硅率为2.9,石灰饱和系数为0.81,硫铝酸钡钙掺量为9%。在最佳条件下制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d和28d抗压强度分别达到20MPa和80MPa展现了良好的力学性能。利用XRD,SEM-EDS等测试手段分析了该水泥熟料的组成和结构。     

AION加入物对碱性浇注料抗渣性的影响

氧化镁—氧化铝碱性浇注料一个弱点为抗渗透性差，为改善钢包浇注料抗渣性能，提高其使用效果和寿命，运用静态坩埚法研究含AION的MgO—Al2O3浇注料抗渣性。实验温度为1600℃，渣侵蚀时间为3h。研究结果表明：在还原气氛下，AION取代浇注料基质中Al2O3能显著提高试样的抗渣侵蚀和抗渗透性。在氧化气氛下，AION对基质中Al2O3取代质量比不超过50％时，抗氧化剂的加入有助于保持AION优良的抗渣性，产生这种结果的原因可归结于形成在高温下与氧化物渣难以润湿的含N尖晶石MgAION，从而延缓渣对浇注料的侵蚀和渗透。     

氧化铝载体的水热改性研究

采用低温水热处理技术对γ-Al₂O₃载体进行改性,通过XRD、SEM、BET及NH_3、TPD等测试表征技术对改性后的氧化铝进行表征。研究结果表明,低温水热处理γ-Al₂O₃时,γ-Al₂O₃部分再水合生成湃铝石,焙烧后形成γ-η-Al₂O₃,此双结构氧化铝表面形态为均匀分散的球形细小颗粒,双结构氧化铝载体制备的催化剂表面酸性能与常规γ-Al₂O₃制备的催化剂相比,强酸中心的酸强度减弱,弱酸中心的酸强度增强。     

提高溶出系统热利用率探讨

通过对拜尔法溶出系统热平衡分析,指出了拜尔法溶出系统热利用率的不足及原因。从提高预热器换热效率、合理制定料浆自蒸发器与冷凝水自蒸发器的热工参数、提高预热级数、定期清理预热器结疤等方面,提出了提高溶出系统热利用率的一些见解。     

原位合成纳米氧化铝烧结助剂制备轻质氧化铝陶瓷

采用氧化铝空心球和α-Al2O3细粉为原料，以硫酸铝和硫酸铝铵水溶液及PVA水溶液为结合剂，并以硫酸铝和硫酸铝铵受热分解而原位合成的纳米γ-Al2O3作为烧结助剂制备轻质高强氧化铝陶瓷。研究结果；引入的氧化铝空心球助烧剂能促进轻质高强氧化铝陶瓷的烧结，烧结温度为1700℃，对应密谋为1.21-1.60g/cm^3，常温抗压强度为22－42MPa。荷重软化温度超过1700℃(0.1MPa），是高温窑炉理想的轻质高强内衬结构材料。     

溶胶-凝胶法在氧化铝板晶和微粉表面包裹玻璃涂层

以硅酸乙酯和硝酸钙为原料，制备了CaO-SiO2溶胶。采用液相包裹技术在氧化铝板晶和粉末表面上包裹了一层Ca0-SiO2玻璃。用DTA／TGA研究了凝胶热分解过程。用SEM观察表明，玻璃涂层在氧化铝板晶或氧化铝微粉团聚体表面上的分布是均匀的。     

Aluminium-Based Surfactant Mesophases Structurally and Morphologically Controlled by Anions

Aluminium-based dodecyl sulfate mesophases were synthesized by the homogeneous precipitation from a mixture of aluminium nitrate, sodium dodecyl sulfate, urea and water with or without five kinds of additional anions. The addition of monovalent Cl^-, CH₃COO^- and HCOO^- anions yielded a hexagonal mesophase, whereas F^- anions induced a different mesophase. The crystallinities of these mesophases increased in the following order: NO₃ ^- and Cl^->CH₃ COO^->HCOO^->F^-, corresponding to the reverse order of affinity for Al³⁺. The resulting mesophases were also largely affected in morphology by the anion species added to form worm-like shaped particles for NO₃ ^- and/or Cl^- anions, and widely varying shapes of particles for the others. On calcination, these mesophases were transformed into -alumina particles with macro pores having the specific surface area of ca. 20 m²g^-1. On the other hand, the addition of divalent SO₄ ^2- anions or the single use of aluminium sulfate led to a mesophase with a structural period as long as 6 nm, which was deorganized into a layered phase with an interlayer spacing of 1.4 nm.     

Pore bifurcation, growth and pore termination in nanoporous alumina with concave and convex surfaces

The growth of nanoporous alumina on concave or convex aluminium surfaces has been investigated. The number of pores during anodic oxidation increases or decreases almost linearly with the thickness of the oxide which is due to bifurcation or termination of single pores during alumina growth. The anodic oxidation has been constantly conducted in oxalic acid at 40 V. Therefore the average interpore distance has not changed during alumina growth. In earlier papers it has been shown that a bifurcation of pores is the result of the change of voltage and the electrolyte. In this work we have demonstrated that a termination or a bifurcation of pores is also possible by structuring the aluminium to a curved surface with concave or convex properties before oxidation. Those results do not depend on the substrate characteristics or on the alumina preparation techniques.     

烧结工艺参数对铝酸钙炉渣体系物化性能的影响

在铝酸钙炉渣最佳物料配比条件下,应用XRD和激光粒度分析等手段研究了温度和保温时间对铝酸钙炉渣体系物相组成、粒度和氧化铝浸出性能的影响. 结果表明,当温度低于1450℃时,炉渣处于固相反应区,反应速度缓慢,并含有相当一部分的难浸物质2CaO×Al2O3×SiO2,降低了炉渣的自粉率和浸出性能. 当温度在1450℃以上时,炉渣中出现液相,反应速度加快且进行比较完全;炉渣主要物相为12CaO×7Al2O3和g-2CaO×SiO2,自粉和浸出性能良好. 保温时间对炉渣物相和粒度影响不大,但略微降低了氧化铝浸出率.     

Al2O3微粉及Alphabond加入量对无水泥刚玉质浇注料性能的影响

为了改善刚玉质浇注料的热态强度和抗侵蚀性,采用水合氧化铝Alphabond作为结合剂,分别调整Al2O3微粉及Alphabond加入量,研究了Al2O3微粉及Alphabond加入量对无水泥刚玉质浇注料性能的影响。结果表明:Al2O3微粉加入量对浇注料的成型性能和烧后强度影响较大,其最佳加入量在Alphabond含量(质量分数,下同)为3%时为11%左右;增加Alphabond加入量(在0~4%范围内)可大幅度提高浇注料的烘干强度,但1400℃及1600℃烧后常温抗折强度和1400℃高温抗折强度明显降低。     

Freeze Casting of Aqueous Alumina Slurries with Glycerol

Freeze-drying concepts were utilized in the shape forming of alumina parts by pressureless slip molding using aqueous slurries. A water solidification modifier, glycerol, was utilized to eliminate the defects associated with the expansion and ceramic particle rejection of water during freezing. Castable alumina slurries with solids loading up to 60 vol% were prepared and characterized using viscosity and zeta-potential measurements with and without glycerol additions. Frozen parts were dried under vacuum by sublimation of ice to obtain net-shape green bodies. The combined effects of high-solids-loading slurries, >57.5 vol%, and glycerol additions were essential for freeze casting to achieve highly dense alumina bodies with a uniform microstructure.