干熄炉斜道区莫来石-红柱石砖的损毁研究

测试并比较了使用4年后干熄炉斜道区莫来石-红柱石过梁砖不同部位(炉腔侧、风道侧和芯部)砖体的体积密度、显气孔率、耐压强度、化学组成,利用XRD和SEM分别分析了其物相组成和显微结构变化,并对其损毁机制进行了探讨。结果表明:1)莫来石-红柱石砖原始强度较低,易遭受炉体结构应力和热应力破坏;2)与砖体芯部相比,炉腔侧和风道侧受环境气氛影响更大,结构更为疏松,强度下降更明显;3)高温下红柱石莫来石化导致的体积膨胀、低熔点相侵入形成的新物相以及弱还原气氛下SiO2的分解破坏了材料的结合体系,造成了材料致密度的降低和强度大幅下降,是除了炉体结构应力、热应力等因素外,导致干熄炉斜道区莫来石-红柱石砖破坏的不可忽略的因素。     

SiO2微粉加入量对β-SiAlON-SiC材料性能的影响

在保证承烧锂电池三元正极材料匣钵用β-SiAlON-SiC材料抗碱性的前提下,以SiC颗粒和细粉、Si粉、Al粉、α-Al₂O₃微粉等为原料,采用高温氮化法制备β-SiAlON-SiC材料,研究了SiO₂微粉加入量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%)对β-SiAlON-SiC材料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、高温抗折强度、物相组成、抗碱性的影响。结果表明：1)在β-SiAlON-SiC材料中添加SiO₂微粉可以降低其显气孔率,显著提高其常温抗折强度和高温抗折强度;2)添加SiO₂微粉不会影响Si粉和Al粉的氮化效果,但会影响Al₂O₃在Si₃N₄中的固溶度和β-SiAlON的生成量;3)SiO₂微粉的最优添加量为1%(w),所得试样的抗碱性明显优于未添加SiO₂微粉试样的。     

碳化硅浇注料在1000℃空气和水蒸气中的高温氧化行为

利用扫描电镜、X射线衍射仪等对碳化硅浇注料在1000℃静态空气和纯水蒸气(参照ASTM C863—2000)中分别保温50、100、150 h的高温氧化行为进行了研究.结果表明:1)纯水蒸气氧化条件下,碳化硅浇注料的质量变化率和体积变化率均明显大于静态空气条件下的.2)和空气相比,水蒸气氧化对碳化硅浇注料的结构破坏更严...     

石墨粒度对赛隆-石墨复相材料相组成和显微结构的影响

以氮化铝粉(w(AlN)=99%)、硅粉(w(Si)=99%)、活性氧化铝微粉(w(Al2O3>)=99%)和鳞片石墨为主要原料,在流动N2气氛下分别于1 480和1 550℃制备赛隆-石墨复相材料.研究了石墨粒度(300、125、45 μm)和烧成温度(1 480、1 550℃)对β-SiAlON合成率的影响,同时借助XRD、SEM等手段分析和观察了材料的物相变化和断口形貌.结果表明,在1 480和1 550 ℃下,石墨均阻碍了β-SiAlON的合成:在1 480℃,石墨阻碍了α-Si3N4向β-Si3N4转化,并且石墨粒度越小,阻碍作用越显著;在1 550℃,碳热还原反应加剧,石墨对15R-SiAlON的生成更有利,并且石墨粒度越小,生成15R-SiAlON的趋势越大.     

原料种类对氮化物结合碳化硅砖用泥浆性能的影响

以碳化硅、氮化硅和氮化硅结合碳化硅废砖为主要原料,以树脂为结合剂,对比研究了原料种类对氮化物结合碳化硅砖用泥浆性能的影响.结果表明:以合成原料制作的泥浆的锥入度随时间延长衰减较小,以废砖粉为原料的泥浆的锥入度随时间延长大幅衰减,且不稳定;三组泥浆180℃烘干试样的抗折粘结强度接近,约为22 MPa.但经中高温热处理后的...     

烧成制度对合成β-SiAlON-15R复相材料的影响

以硅粉、金属铝粉、氧化铝微粉为主要原料,在氮气气氛中分别于1 500、1 550和1 600℃合成β-SiAlON(Z=2.5)和15R(Z=3)含量各为50%(w)的β-SiAlON-15R复相材料。利用TG-DSC和XRD研究了烧成制度对合成β-SiAlON-15R复相材料的影响。结果表明:(1)在500~550℃缓慢升温,850、1 080和1 300℃保温,有利于铝和硅氮化形成足够的氮化铝和氮化硅网络,抑制金属熔体的析出。(2)随着烧成温度的升高,合成材料中β-SiAlON相含量降低,15R相含量增加,残余Al2O3减少。     

由机械化学活化的前驱物碳热合成β-sialoh

用来进行碳热还原和氮化合成β-sialon的反应混合物的多水高岭石粘土和细粉碳在1200￣1400℃氮气气氛中加热转化为β-sialon之前,在流通的氮气气氛下于行星式球磨机中研磨不同时间。研磨4h后,多水高岭石粘土的XRD图谱已经被破坏,一些八面体配位的Al转化到四或五倍的配位。27Al和29Si的MAS核磁共振图谱显示,在研磨后没有Al-N或Si-N键的形成。随后在氮气气氛中加热时,经过研磨的试样和未经研磨控制的试样有明显不同,中间产物莫来石被β-sialon(Z=2)取代的温度降低了至少100℃。但是,α-Al2O3的形成也是在一个较低的温度,并且α-Al2O3的存在比未经研磨控制的试样更持久。MAS核磁共振图谱学表明,经过研磨的混合物产品包含相对少量的Al-O-N单元;并且研磨也促进了SiC(中间反应产物)的形成。这个系统最佳的研磨时间为12h。