连铸用Al2O3-C滑板研究现状与展望

Al2O3-C滑板具有良好的抗热震性和抗渣性能,能减少杂质引入以及防止钢水氧化,作为连铸控流功能耐火材料应用广泛,但由于含碳耐火材料容易氧化以及材料组成中氧化物和碳不易烧结等因素,因此存在抗氧化性差,高温强度低等缺点,力学性能有待进一步提高.滑板的原料、配比以及结合系统对其性能起到至关重要的作用.主要从添加剂、结合剂、碳源等方面论述铝碳滑板的研究现状,对铝碳滑板潜在的研究方向进行展望.     

TiB2 陶瓷材料氧化动力学研究

采用Ф函数法,计算了TiB2陶瓷在空气中氧化时的ΔG°R值。计算表明,在700~1 100℃的温度区间内,TiB2陶瓷将会发生氧化。在硅碳棒高温炉中进行了TiB2陶瓷的氧化试验,并推导了TiB2陶瓷的氧化动力学公式。研究表明,TiB2陶瓷在空气中中温氧化时,其氧化行为表现为氧化增重随时间的变化服从抛物线规律;在研究的温度范围内,TiB2陶瓷的氧化活化能为44 982.8 J/mol;TiB2陶瓷材料的氧化主要由氧通过氧化层的向内扩散所控制。     

抗水化型MgO-CaO材料烧结性研究

研究低杂质高钙型菱镁矿在不同试验条件下的烧结情况，试验证明：煅烧温度以及粉料的细度对烧结性能有较明显影响，而同一煅烧温度下烧结活化剂对烧结性影响不大；烧结后的试样由于具有直接结合的稳定性和连续基体相的存在具有良好的抗水化性。     

碳热还原法合成TiB_2的热力学分析与研究

以30μm TiO2(w(TiO2)>99.8%,金红石型)、50 μm B2O3(w(B2O3)>99.5%)及10μm石墨粉(w(C)>99%)为原料,按n(TiO2):n(B2O3):n(C)=1:1:5进行配料后放入不锈钢球磨罐中抽真空球磨24 h,然后将反应混合物移入石墨坩埚内置于热压炉中,分别在1 250、1 350、1 400、1 500、1 600、1 700℃保温4 h进行反应.对以TiO2、B2O3、石墨粉为原料合成TiB2的反应体系进行了热力学计算,并对反应产物进行XRD与SEM分析.热力学计算表明,上述3种原料通过碳热还原反应合成硼化钛的反应开始温度为1 556 K.而合成产物的XRD分析表明,生成硼化钛的开始温度为1 350℃以上.碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理应为C还原TiO2,其中间产物为Ti3O5、Ti2O3、TiO,然后这些中间产物与B2O3一起逐渐被C还原生成TiB2.SEM分析表明,TiB2颗粒呈不规则短柱状,粒度为5～10m;当反应温度达到1 700℃以上时,硼化钛晶粒有长大的现象.     

0Cr13铁素体不锈钢等径转角挤压变形与再结晶组织和性能

研究了0Cr13铁素体不锈钢经等径转角挤压(ECAP)变形和退火处理后的微观组织和力学性能.金相观察表明,变形态0Cr13钢经650～800℃退火1h后,内部形成平均晶粒尺寸为10 μm左右的再结晶组织.同时,力学性能测试表明,退火温度对变形态0Cr13钢的力学性能影响显著,随退火温度由650℃升高到800℃,再结晶组织的发展导致对应的强度、硬度下降,而塑性则逐渐改善.结果表明,优选的ECAP变形+700℃×1h退火工艺,可使实验钢获得最佳的强度-塑性配比.     

添加剂对新拌高铝浇注料ζ电位的影响研究

以特级阳泉矾土细粉、日产纯铝酸钙水泥、开封产纯铝酸钙水泥为原料,外加三聚磷酸钠、六偏磷酸钠配成稀分散体系,采用日产ZC-2000微电泳仪,测定了各稀分散体系的ζ电位;采用旋转黏度计测量了新拌浇注料浆体的表观黏度.研究表明,加入适量的添加剂,能降低体系的ζ电位与表观黏度,ζ电位与体系流变参数具有一致的变化规律.从理论上分析了浆体的扩散双电层与ζ电位的形成机理.由于STP、SHP均为阴离子型分散剂,它们通过物理或化学吸附的方式吸附于胶态粒子表面,使得吸附层内的反离子增加,ζ电位降低.随着分散剂加入量的增加,分散剂在粒子表面吸附达到饱和,ζ电位变化越来越缓.     

热剥离法制备含缺陷g-C3N4纳米片及光催化性能

以三聚氰胺为前驱体,采用热剥离法在不同温度制度下制备了g-C₃N₄纳米片,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射式电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)对其晶型结构、微观形貌、光吸收性能进行了表征。并以盐酸四环素(TC-HCl)和罗丹明B(RhB)为目标降解物,评价了材料的光催化活性。结果表明,当热剥离温度为550℃时,g-C₃N₄纳米片显示出最佳的降解性能。4 h对TC-HCl的降解效率为82.9%,2 h对RhB的降解效率为97%。这是由于,随着热剥离温度的升高,B-g-C₃N₄被逐渐剥离为g-C₃N₄纳米片,550℃剥离的纳米片厚度为9.346 nm,减少的厚度显著增大了光催化材料的比表面积。并且由于氧气的刻蚀,在g-C₃N₄纳米片表面会产生大量缺陷,为降解物提供活性位点。随着温度升高,g-C₃N₄纳米片的禁带宽度由2.47 eV拓宽至2.65 eV,抑制了光生电子-空穴的复合。其中还原电位由-1.37 eV移动至-1.46 eV,为光催化材料提供了更强的还原能力,氧化电位由1.10 eV移动至1.19 eV,为光催化材料提供了更强的氧化能力。     

0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的热变形特性

为了探究0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的最佳动态再结晶条件和热变形机理,利用Gleeble3800热模拟试验机对试验钢进行了等温热压缩模拟试验,试验变形温度为750~1050 ℃,应变速率0.01~10 s^-1,变形量60%。结果表明,峰值应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增大,在应变速率为0.01∼0.1 s^-1,变形温度为950~1050 ℃时,发生明显动态再结晶;具有双曲正弦函数型的本构方程能较好地描述0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的流变行为;0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的形变激活能为442.022 kJ/mol。基于动态材料模型和流变应力数据建立了热加工图。通过热加工图及微观组织的观察确定了变形温度950∼1050 ℃,应变速率0.01∼0.15 s^-1为最佳热变形条件;变形温度750∼950 ℃,应变速率1.2∼10 s^-1为流变失稳区。     

碳热还原法合成TiB_2的反应动力学研究

采用TG-DSC热分析仪,对碳热还原法合成TiB2的反应混合物进行了热重分析,采用全程等温热重法,对碳热还原法合成TiB2的反应过程进行了动力学研究,并对反应产物进行了XRD分析。研究结果表明,碳热还原法合成TiB2的反应过程分为三个阶段:第一个阶段试样单位面积的失重与反应时间成抛物线关系,反应速率由碳的扩散过程所控制,反应的表观活化能为168.36kJ/mol;第二阶段试样单位面积的反应失重与时间成线性关系,反应速率由化学反应速率所控制,反应的表观活化能为165.28kJ/mol;第三阶段试样单位面积的失重与反应时间成抛物线关系,这一阶段的反应速率由碳的扩散过程所控制,反应的表观活化能为218.47kJ/mol。     

莫来石质SM型成型锥的研制与性能

通过对日本SR型成型锥性能的分析 ,并结合彩色显像管玻璃的特性 ,以合成莫来石、蓝晶石、粘土为主原料制成了莫来石质SM型成型锥 ;全面分析了成型锥在多相平衡系统中的性能以及它在使用过程中界面的侵蚀情况。分析表明 ,在高温下 ,成型锥中的莫来石相与显像管玻璃 (高铅玻璃 )熔体中的PbO、SrO、K2 O等组分反应的生成物 ,在成型锥的使用温度下为高温稳定相 ,同时 ,高铅玻璃液的高粘度也降低了其向SM锥内部的渗透 ,在反应界面处形成保护层 ,减缓了对锥体的侵蚀。因此 ,所研制的成型锥能抵抗高铅玻璃熔体的侵蚀 ,可满足显像管玻璃拉制的工艺要求