不同原料固相合成堇青石的显微结构和性能

以合成的镁铝尖晶石、莫来石以及MgO、Al_2O_3和SiO_2粉为原料,通过改变原料组成在900~1 350℃下固相反应3h制备了堇青石,研究了不同原料对堇青石物相组成、密度和显微结构的影响。结果表明:堇青石相基本都在1 250℃时生成,原料组成对其开始形成温度影响较小,同时在该温度及以上的相演变过程中均出现了镁铝尖晶石相;以镁铝尖晶石或莫来石为原料合成的堇青石比采用纯氧化物合成的密度高,且晶粒发育更完整,晶粒尺寸更大。     

β-Sialon/刚玉复相粉体材料的制备

研究了以硅粉、铝粉和刚玉粉为原料 ,通过对其表面作保护性处理 ,在 130 0℃的常压流动N2 氮气中合成了 β -Sialon/刚玉复相粉体材料。产物通过X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM)和能谱 (EDS)分析 ,主晶相为 β-Sialon包覆的刚玉相 ,其显微形貌为板状和纤维状 ,此外 ,还有少量的 β -Si3 N4和α-Si3 N4。     

莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料性能的影响

以共沉淀法制备的莫来石溶胶为结合剂,在不同温度(1 100,1 300,1 500℃)烧结制备了刚玉质浇注料,研究了莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料物相组成、烧结性能、常温耐压强度和微观结构的影响。结果表明:随莫来石溶胶添加量的增加,试样的体积密度先增后降,显气孔率先降后增;试样的物相均主要为刚玉相和莫来石相,随着烧结温度的升高和莫来石溶胶添加量的增加,莫来石相的含量增加,试样的常温耐压强度增大;当莫来石溶胶的质量分数为3%时,1 500℃烧结试样的常温耐压强度最大。     

烧成温度对石英网眼多孔陶瓷力学性能的影响

以天然粉石英为骨料，硅质粘土为基础料，用有机泡沫浸渍法制备了石英网眼多孔陶瓷，探讨了烧成温度对其物相组成、显微结构、力学性能的影响。结果表明，在1300～1420℃范围内随烧成温度的升高，材料物相组成中石英含量依次降低，莫来石则增加；材料孔筋微气孔会逐渐减少，致密度不断提高，至1360℃微气孔已经很少，材料非常致密；对粉石英与基础料3：7的配方在1300～l360℃范围内，提高烧成温度，力学性能会明显提高。     

熔模铸造用新型耐火材料——煤矸石砂

煤矸石是采煤过程中的副产品,可以将其煅烧研磨成熔模铸造用砂。我厂在生产中用于制造型壳,收到了良好的效果。煤矸石属于中硅系列的耐火材料,主要化学成分是Al_2O_3和SiO_2,其相组成物是莫来石和石英。精铸用煤矸石砂,是经1300℃煅烧后研磨成的。     

碳热/硼热还原法制备ZrB_2-SiC复合粉体

以氧化锆、氧化硅、氧化硼及活性炭为原料,采用碳热/硼热还原法制备了ZrB_2-SiC复合粉体,并对合成过程进行了热力学分析,研究了反应温度以及活性炭含量对复合粉体物相组成和显微结构的影响。结果表明:在1 400~1 450℃温度范围可以合成ZrB_2-SiC复合粉体;提高反应温度有利于合成ZrB_2-SiC复合粉体,经1 450℃保温3h反应可以得到较纯的ZrB_2-SiC复合粉体;活性炭过量50%和75%(物质的量分数)条件下制备的复合粉体的物相组成基本相同。     

用硅灰低温制备莫来石晶须

以硅灰和硫酸铝为原料,以硫酸钠为反应介质用反应烧结法制备了莫来石晶须,研究了烧结温度和时间对其物相的影响。结果表明:制备莫来石晶须的最佳烧结温度为900℃时,烧结时间为1～2h;当烧结时间为3h或烧结温度高于900℃时,有氧化铝和硅铝酸钠生成;在900℃烧结2h制备出直径为0.03～0.6μm、最大长度大于6μm的莫来石晶须。     

石英含量对石英网眼多孔陶瓷物相组成和显微结构的影响

以天然粉石英为骨料、硅质粘土为基础料、有机泡沫体为制品骨架，在1360℃保温30min获得了气孔率为76％、强度为1.6MPa的石英网眼多孔陶瓷。通过XRD、SEM研究了粉石英含量对陶瓷物相组成和显微结构的影响。粉石英含量过少会使多孔陶瓷体孔筋产生微气孔，但粉石英含量过多莫来石量会有所减少；比较合适的含量是粉石英和基础料的比例为3：7，这时孔筋非常致密，几乎看不到微气孔。     

微波辅助低温固相法制备YMnO_3纳米粉体

以金属无机盐为原料,柠檬酸为络合剂,采用微波辅助低温固相法制备前驱体,再经煅烧获得YMnO3纳米粉体,研究了煅烧温度和微波功率对合成产物的影响。结果表明:通过微波辅助低温固相法可得到钇和锰原子级混合的前驱体,前驱体经800℃煅烧3h后可合成六方YMnO3相;经900℃和1 000℃煅烧后,产物中出现较多的Y2O3和YMn2O5杂质相;当煅烧温度升高为1 100℃时,可合成高纯的六方YMnO3相,但粉体的团聚现象严重;与传统低温固相法相比,采用微波辅助低温固相法经800℃煅烧后制得的YMnO3粉体分散性和球形度较好。     

高能球磨结合固相反应合成Ti_4AlN_3粉体

以物质的量比为1∶1∶3的钛粉、铝粉和TiN粉为原料,经普通混料机和不同转速高能球磨两种方式混料处理后,再在1 100~1 300℃真空反应烧结合成了Ti4AlN3粉体,研究了产物的物相和形貌、混合原料的物相以及烧结温度对合成Ti4AlN3的影响,确定了合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺。结果表明:以400r·min-1转速高能球磨3h后再在1 300℃反应2h是合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺。     

以聚碳硅烷包覆B4C为原料温压-烧结原位制备SiC/B4C复相陶瓷

以聚碳硅烷(PCS)包覆B4C粉为原料,分别在300℃、50 MPa下温压成型和800MPa下冷等静压成型,而后将压坯置于氩气气氛保护下在1 200℃保温2 h,再在1 800～2 000℃下真空烧结3 h,原位反应制备出SiC/B4C复相陶瓷;研究了它的相对密度、物相组成和显微结构。结果表明：温压工艺比冷等静压工艺能...     

TiC含量和烧结工艺对AlN-TiC复相陶瓷烧结性能的影响

以AlN和TiC粉为原料,采用热压烧结工艺制备AlN-TiC复相陶瓷,研究了TiC含量、烧结工艺对复相陶瓷烧结性能的影响。结果表明:在烧结过程中复相陶瓷没有新相生成,由AlN和TiC两相组成;在1 900℃下烧结1h后,可以制备出致密的A1N-TiC复相陶瓷,其相对密度达到了99%以上,TiC的加入量对复相陶瓷的烧结性能无影响。     

X射线衍射测定经各种处理后粉煤灰物相组成的研究

将粉煤灰分别经如下条件处理:115℃烘干、700℃焙烧、700℃焙烧加硫酸(1+3)活化处理、700℃焙烧加入一定量碳酸钠(2+1)、700℃焙烧加入一定量碳酸钠(2+1)后经1000℃煅烧再加入硫酸(1+3)。将经处理后的粉煤灰进行X射线衍射(XRD)分析,分析其物相组成,了解经不同条件处理后粉煤灰的组成变化,从而防止粉煤灰资源的浪费,减少粉煤灰对环境的污染。     

反应烧结制备AION-AIN复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料、Y2O3为烧结助剂,在氮气气氛下无压反应烧结制备了AlON-AlN复相陶瓷;用XRD及SEM等方法对复相陶瓷的物相组成和显微结构进行了表征;研究了烧结温度、Al2O3及Y2O3加入量对复相陶瓷的烧结性能、力学性能和热导率的影响.结果表明:在1 650～1 800℃范围内反应烧结可以得到AjON-AlN复相陶瓷;其抗弯强度和热导率均随着烧结温度的升高先增大后减小,分别在1 750℃与1 700℃时达到最大值(378MPa,38 W·m-1·K-1);随着Al2O3加入量的增加,复相陶瓷的抗弯强度先增大后减小,当Al2O3加入量为30%时达到最大值,其热导率则随着Al2O3加入量的增加呈明显下降趋势;随着Y2O3加入量的增加,抗弯强度不断增大,而热导率则先增大后减小,在Y2O3加入量为3%时达到最大值41 W·m-1·K-1.     

反应烧结制备AlON-AlN复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料、Y2O3为烧结助剂,在氮气气氛下无压反应烧结制备了AlON-AlN复相陶瓷;用XRD及SEM等方法对复相陶瓷的物相组成和显微结构进行了表征;研究了烧结温度、Al2O3及Y2O3加入量对复相陶瓷的烧结性能、力学性能和热导率的影响。结果表明:在1 650~1 800℃范围内反应烧结可以得到AlON-AlN复相陶瓷;其抗弯强度和热导率均随着烧结温度的升高先增大后减小,分别在1 750℃与1 700℃时达到最大值(378 MPa,38 W.m-1.K-1);随着Al2O3加入量的增加,复相陶瓷的抗弯强度先增大后减小,当Al2O3加入量为30%时达到最大值,其热导率则随着Al2O3加入量的增加呈明显下降趋势;随着Y2O3加入量的增加,抗弯强度不断增大,而热导率则先增大后减小,在Y2O3加入量为3%时达到最大值41 W.m-1.K-1。     

熔盐法制备镁橄榄石轻质保温隔热材料的物相及性能

以Na2CO3和不同粒径的镁橄榄石粉(分别为44,74,250μm)为主要原料,采用熔盐法分别在900,1 000,1 050,1 100℃下烧结制备了镁橄榄石轻质保温隔热材料,研究了镁橄榄石粉粒径和烧结温度对所制备材料物相组成、密度和抗压性能的影响。结果表明:所有试样的主要物相均为Mg2SiO4、Na2MgSiO4和MgO,但各物相的含量不同;烧结温度越高,镁橄榄石粉粒径越小,烧结试样的显气孔率越低,体积密度越大,抗压强度越高;粒径为74μm的镁橄榄石粉为原料经1 000℃烧结后得到的试样有比较好的气孔分布和较高的强度,其体积密度为1.76g·cm-3,抗压强度为12.31MPa。     

相转移法制备纳米CoFe_2O_4粉体

采用相转移法制备了纳米CoFe2O4前驱体.运用差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米CoFe2O4前驱体的热分解特性.利用XRD、TEM研究了不同煅烧温度对生成的纳米CoFe2O4成分、形貌和粒度的影响,探讨了相转移法的制备机理.结果表明:相转移法可有效控制成核速度,油相的成膜有效地实现了阻聚作用,400℃为最佳煅烧温度,所得到的CoFe2O4粉体呈规则的立方形链状分布,无明显团聚体,平均粒径为30 nm,且粒径分布窄.     

机械合金化-退火法制备两相区铝钌合金粉

采用机械合金化-退火法制备了钌质量分数为50%的纳米铝钌合金粉,研究了在机械合金化过程中合金粉的物相组成、平均晶粒尺寸和微观应变随球磨时间的变化规律,并分析了退火温度和退火时间对合金粉物相组成的影响.结果表明:随着球磨时间的延长,合金粉的平均晶粒尺寸不断减小,微观应变先增大后减小;球磨50 h后铝原子全部固溶于钌中,形成Ru(A1)固溶体;退火处理使Ru(A1)固溶体转变成铝钌金属间化合物,微观应变降低;550℃退火主要生成A12Ru和A15Ru2两种金属间化合物相,700℃退火主要生成A12Ru、A113Ru4和少量A15Ru2金属间化合物相;退火时间对合金粉的物相组成影响不大.     

熔盐改性多孔碳化硅陶瓷的显微结构与性能

利用无水硫酸铝和硫酸钠熔盐对多孔碳化硅陶瓷进行了表面改性处理,研究了熔盐反应后的物相组成和显微结构,并测试了改性前后多孔碳化硅陶瓷对烟气中PM_(2.5)的过滤性能。结果表明:在900℃下,硫酸铝、硫酸钠熔盐与碳化硅反应生成针状莫来石晶须,长度达到十几个微米,直径几百个纳米;熔盐改性多孔碳化硅陶瓷将柴油烟气中PM_(2.5)质量浓度由大于280μg·m~(-3)降低到小于150μg·m~(-3),过滤效果优于未改性多孔碳化硅陶瓷的(200μg·m~(-3));莫来石晶须可以阻挡烟气中颗粒物的运动,使其沉积在晶须间,提高了多孔碳化硅陶瓷对烟气的过滤性能。     

晶化温度对Li_2O-ZnO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃物相组成和热膨胀系数的影响

采用DTA、XRD、SEM、热膨胀仪等仪器研究了晶化温度对Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的物相组成以及热膨胀系数的影响.结果表明:在晶化温度为625℃时,微晶玻璃中析出βⅡ-Li2ZnSiO4晶相,650℃时又析出少量方石英晶相;随着晶化温度上升,方石英相逐渐转化为β-石英固溶体,至750℃时βⅡ-Li2ZnSiO4晶相开始转化为γ0-Li2ZnSiO4晶相;当温度高于800℃后,微晶玻璃中主要含有β-石英固溶体和?0-Li2ZnSiO4两种晶相,并且晶粒尺寸变大;不同晶化温度下制得微晶玻璃的热膨胀系数在(72～119)×10-7℃-1(20～500℃)之间,随着晶化温度的升高,试样的热膨胀系数先升高而后下降,然后趋于平稳,在650℃达到最大.