水泥回转窑过渡带用尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料的制备

水泥回转窑过渡带由于难以结窑皮和所用耐火材料热导率较高,使得窑体表面温度高,散热损失大。本工作以菱镁矿、白云石和煅烧氧化铝为原料合成了尖晶石-铝酸钙复相轻量骨料,以此为颗粒,以烧结镁砂细粉为基质制备出尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究了合成原料物相组成对耐火材料常温物理性能、荷重软化温度和抗水泥物料侵蚀性能的影响,结果表明:利用菱镁矿、白云石和煅烧氧化铝为原料在1650℃保温4 h可以合成吸水率较低的尖晶石-铝酸钙复相轻量耐火原料。以合成尖晶石-铝酸钙复相材料为骨料可以制备出常温耐压强度较高的尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料,其高强度得益于合成骨料与方镁石基质的良好结合。尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料具有较好的抗水泥物料侵蚀性能,可用于水泥回转窑过渡带。

柔性AZO/Cu/AZO/CTO薄膜的太阳阻隔及红外隐身性能的研究

采用磁控溅射的方法在PET衬底上制备了AZO/Cu/AZO/CTO薄膜,系统研究了CTO(CeO_(2)-TiO_(2))层厚度对AZO/Cu/AZO/CTO薄膜的微观结构、光学性能、红外发射率和导电性的影响。结果表明,随着CTO层厚度的增加,多层膜的带隙变窄,紫外阻隔率和近红外阻隔率提高,可见光透过率降低。同时,CTO层有利于降低多层膜的表面电阻和红外发射率。当CTO层厚度为34.2 nm时,多层膜的紫外阻隔率为92.0%,近红外阻隔率为46.5%,可见光透过率为62.5%,8~14μm红外发射率为0.163,因此AZO/Cu/AZO/CTO薄膜具有光谱选择性和低的红外发射率,是一种有潜力的太阳阻隔膜和红外隐身材料。

Texaco气化炉炉渣基本特性与应用研究

利用X-射线荧光分析仪、X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜等手段研究了Texaco气化炉炉渣的化学组成、物相组成、岩相结构和显微结构;并利用气化炉渣为主要原料制备了墙体材料,采用碳热还原氮化法合成了sialon粉体,结果表明:1)Texaco煤气化炉炉渣主要化学成分为SiO2,Al2O3,CaO和残余碳,其中含有很高的玻璃相和不定形物质;2)气化炉渣为多孔结构,残余碳多为海绵状多孔结构,不定形玻璃相较为致密;3)当气化炉渣磨细粉添加量达到70%时经烧成可制得MU7.5以上墙体材料,烧成试样体积密度较低,可望保温隔热;4)利用气化炉渣为主要原料,通过碳热还原氮化可合成主要成分为Ca-α-sialon和β-sialon的粉体.

利用邯邢铁矿尾矿制备建筑用砖的研究

在对邯邢尾矿基本特性进行综合分析的基础上,利用邯邢尾矿进行了制砖试验研究。结果表明,利用邯邢尾矿,采用压制成型法,可以制备MU10以上标号的建筑用砖,尾矿砖体积密度与一般粘土砖相近,颜色一致性好,烧结制品为淡黄色;采用挤出成型法,利用全尾矿可以制备出MU7.5和MU10建筑用砖。

界面相对碳纤维增韧碳化硅复合材料性能的影响

利用减压CVI技术制备了三维碳纤维增韧碳化硅复合材料 ,研究了热解碳界面相对复合材料性能的影响 .结果表明 :适当选择界面相厚度 ,可获得弯曲强度和断裂韧性都较高的碳纤维增韧碳化硅复合材料 .从界面相厚度对界面结合强度和脱粘面上的滑移阻力的影响出发 ,解释了热解碳界面相厚度对复合材料的应力 -位移曲线形状及断裂形式的影响 .

连续碳纤维增韧SiC复合材料的制备与性能研究

利用LPCVI技术制备了三维连续纤维增韧的碳化硅基复合材料 ,研究了复合材料致密度、界面相厚度以及纤维类型对碳化硅基复合材料性能的影响 .研究表明 :(1 )随复合材料致密度的提高 ,由于基体和纤维之间力的传递效果变好 ,复合材料性能提高 .(2 )界面相厚度对复合材料性能的影响 ,可从其对界面结合强度、脱粘面上滑移阻力、界面相制备过程碳纤维的损伤程度以及界面相在基体沉积过程中对纤维的保护作用 4个方面进行解释 ,界面相厚度为 0 .1 9μm时碳纤维对碳化硅的增韧效果较好 .(3)对于由M4 0 ,T30 0 2种纤维增韧的碳化硅基复合材料 ,由于纤维物理性能不同及由此决定的复合材料中残余热应力及应力再分布情况不同 ,使复合材料的性能发生很大变化 .T30 0增韧效果较好 ,其增韧的复合材料的弯曲强度为 4 59MPa ,断裂韧性为 2 0 .0MPa·m1/2 ,断裂功为 2 51 70J·m- 2 .

利用邯郸铁矿尾矿制备轻质隔热墙体材料

以邯郸铁矿尾矿为原料,采用淀粉糊化固化法制备轻质隔热墙体材料。研究了淀粉添加量、烧成温度、加水量等工艺条件对轻质隔热墙体材料气孔率和耐压强度的影响。结果表明,随着淀粉添加量的增加,制品的气孔率增高,耐压强度降低;随着烧成温度的提高,制品的气孔率降低,耐压强度增高;水分添加量对制品性能的影响没有烧成温度和淀粉添加量明显。用本方法可以制备体积密度不超过0.85 g/cm3、耐压强度大于0.5 MPa、导热系数不超过0.18 W/(m.K)的轻质隔热墙体材料,为铁尾矿的综合利用提供了新途径。

热解条件对热解碳沉积模式和形貌的影响

以丙烯为源物质氩气为稀释气体，研究了沉积温度、丙烯流量、系统总压对沉积物形貌的影响．利用晶体成核－生长理论解释了各种形貌的成因．实验证明随着沉积温度的升高、系统总压的增大，热解碳的沉积由表面化学反应成核－生长模式向熔滴模式和气相成核－生长模式过渡．沉积温度不同丙烯流量对沉积模式影响规律不同．沉积模式随沉积条件的改变决定了热解碳沉积物形貌的改变．

SiC含量对Ti_3SiC_2/SiC复合材料性能的影响

采用反应热压烧结法制备了Ti3SiC2/SiC复合材料,针对SiC含量对该复合材料致密化程度、力学性能以及应力-应变行为的影响进行了研究。结果表明:(1)随着SiC含量的增加,试样难于致密,试样需要在更高的温度才能达到较高的致密度;(2)随SiC含量的增加,Ti3SiC2/SiC复合材料弯曲强度和断裂韧性提高,但SiC含量达到50%时,由于复合材料含有较多的孔洞,使强度和断裂韧性降低;(3)Ti3SiC2/SiC复合材料在常温下表现为非脆性断裂。

轻量耐火材料的研究现状与发展趋势

耐火材料作为高温窑炉的内衬,对其节能降耗起着至关重要的作用。陶瓷行业中,使用轻质隔热材料砌筑的窑炉和窑车具有较好的节能效果,且实现了快速烧成。但对于工作衬与金属液、熔渣直接接触或与物料间有侵损反应的窑炉,要求工作衬致密度较高,以保证窑炉具有较好的抗侵蚀性能和长的使用寿命,这导致该类窑炉热容量大、热耗散大,热效率较低。高温窑炉工作衬用耐火材料一般由致密骨料和基质组成(熔铸耐火材料除外),骨料相对致密,而基质较为疏松。通常侵蚀和损毁首先从基质开始,无论骨料是否损毁都会因变质层热物理性能变化而发生剥落,造成材料整体损毁,故重质骨料适当轻量化应该不会大幅降低耐火材料的强度和抗介质侵蚀性能。轻量耐火材料是指引入具有较高气孔率(尤其是闭气孔率)的骨料代替致密骨料,制备的致密度介于轻质和重质耐火材料之间的一类耐火材料,它的开发旨在不严重影响耐火材料高温使用性能的前提下,通过降低耐火材料的热容量和导热系数达到保温隔热、节能降耗的目的。基于上述原因,轻量骨料对轻量耐火材料的制备工艺过程、显微结构和使用性能具有决定性的影响。本文首先介绍了轻量耐火骨料的制备方法、材料体系和相关性能,包括部分烧结法、造孔剂烧失法、反应物原位分解造孔法、发泡法、引入纳米粒子烧结法、放电等离子体烧结法等。进而给出轻量骨料在耐火浇注料、不烧含碳耐火材料以及烧成定形制品中的应用、相关性能和使用效果。已有研究发现,在制备轻量骨料的过程中,在追求降低其热导率和体积密度的同时,很难获得令人满意的显气孔率和吸水率,该矛盾成为目前轻量耐火材料获得广泛推广和使用的技术瓶颈。文章还介绍了氧化镁碳热还原输运氧化结合反应烧结的方法,其无需制备轻量骨料,即可获得外层致密内部多孔的具有密度梯度的刚玉-尖晶石轻量耐火材料。文末围绕轻量耐火材料从轻量骨料的制备、轻量耐火材料的制备技术、使用效果评价以及标准和规范制订等方面对今后的研究进行了展望。

纤维增韧陶瓷基复合材料界面相的作用及其设计

本文综述了陶瓷基复合材料界面相的作用及其设计。指出：陶瓷基复合材料的界面性能决定其力学响应。界面相的保护作用要求其具有化学相容性和高温稳定性。通过对界面相材质的选择、组织结构及其厚度的控制进而可调节脱粘面上的滑移阻力。

核电厂软岩地基地震反应研究

软岩作为核电地基的适宜性问题主要集中在软岩的地震稳定性分析方面,目前我国还没有成熟的计算方法。论文以某核电项目的现场波速试验和室内动力学试验为基础,获得软岩动力学指标,采用一维等效线性化分析方法对核电软岩场地进行了地震反应分析,得到了初步的地震反应结果。在此基础上,综合前人研究所取得的部分成果,对不同剪切波速区段(350 m/s^950 m/s)的软岩,进行了地震反应计算并进行了归纳,进一步验证了软岩对地震波传播的影响规律,并对地震输入界面进行了探讨,提出对重大工程,取剪切波速850 m/s作为地震输入界面。

纤维类型对C/SiC复合材料性能的影响

利用化学气相浸渗法制备了Cf C/SiC复合材料 ,借助SEM、TEM等研究了纤维类型对Cf C/SiC复合材料力学性能的影响。实验证明T30 0碳纤维增韧补强效果优于M40碳纤维 ,利用T30 0碳纤维制备出弯曲强度为 45 9M ,断裂韧性为 2 0 .0MPa·m1/ 2 ,断裂功为 2 5 170J/m2 的Cf C/SiC复合材料。 2种碳纤维增韧效果的差异是由纤维的原始强度。

莫来石-钛酸铝高温窑具的研制

在合成莫来石/钛酸铝复相原料的基础上,借助于XRD、SEM和热态模拟试验等手段研究了烧成温度、复相原料添加量对莫来石-钛酸铝高温窑具性能的影响。研究结果表明:合成的莫来石/钛酸铝复相原料适于制备高温窑具;在1600℃烧成的窑具试样具有较高的高温抗折强度和良好的抗热震性;复相合成原料添加量为45%时可获得综合性能较好的窑具材料;热态模拟试验表明研制的莫来石-钛酸铝高温窑具适于作为硬磁材料烧成窑具。

沉积MgO涂层提高镁钙砂抗水化性能

为了提高MgO—CaO材料的抗水化性能，采用MgO碳热还原和扩散氧化法在镁钙砂上沉积MgO涂层，研究了碳还原剂类型（炭黑、石墨和焦炭）、沉积温度（1450～1600℃）、保温时间（2～8h）和氧气流量（分别为250和500L·h^-1）对叫（CaO）约为22％和55％的两种镁钙砂沉积MgO涂层后的抗水化性能的影响。结果表明：（1）炭黑与石墨和焦炭相比，由于粒度细、反应活性高，用其作为还原剂的效果优于其他两者。（2）在1450～1600℃范围内，随着沉积温度升高，处理后镁钙砂的抗水化性能提高。（3）随MgO涂层沉积时间的延长，处理后镁钙砂的抗水化性提高，但超过4h后，沉积生成的MgO达到了一定厚度，抗水化性不再变化。（4）在本试验条件下，氧气流量对涂覆后镁钙砂的抗水化性能影响不大。（5）用炭黑作还原剂，氧气流量为250L·h^-1，在1600℃下沉积MgO涂层4h后，镁钙砂的抗水化性大大提高：加（CaO）≈22％的镁钙砂水化质量增加率从处理前的3．0％降至0．09％，粉化率从42．27％降至0．12％；W（CaO）≈55％的镁钙砂水化质量增加率从处理前的2．8％降至0．10％，粉化率从26．47％降至1．16％。

Ti_3SiC_2陶瓷的制备、性能与应用

三元化合物Ti3SiC2兼具金属和陶瓷材料的一些优异特性,综合评述了其晶体结构、基本特性、合成与制备方法、性能以及应用,并提出了今后研究的方向.

原位生长莫来石棒晶增强钡长石复合材料的制备

采用固相反应烧结法制备了原位生长莫来石棒晶增强钡长石复合材料,研究了原料体系、烧成温度对试样相组成、致密化和显微结构的影响。结果表明(1)粘土-碳酸钡-氧化铝体系可以得到原位莫来石棒晶增强钡长石复合材料,而氧化硅-碳酸钡-氧化铝体系则不能;(2)两个原料体系烧成试样的相组成不同影响其致密化程度;(3)原位莫来石棒晶增强钡长石复合材料中莫来石棒晶形成空间网状结构,棒晶长径比随烧成温度升高而降低。

引入Al组元对Ti_3SiC_2材料结构和性能的影响

向Ti3Si C2材料中引入Al、Al-Si合金粉,研究Al组元对Ti_3Si C_2材料致密度、力学性能、相组成及显微结构的影响。结果表明:引入适量的Al、Al-Si合金粉,能够促进Ti3Si C2材料的生成,可以得到纯度更高的Ti3Si C2材料,且引入Al-Si的效果较为明显;会生成Ti_3Si(1-x)AlxC_2,随着Al、Al-Si合金粉含量的增加,生成较多的Ti_3Si(1-x)AlxC_2,从而降低Ti3Si(Al)C_2材料的体积密度能生成固溶相,起到固溶强化的作用,可得到性能良好Ti3Si C材料,有助于提高Ti_3Si C材料的力学性能,当引入量为0.3Al-Si合金粉时,抗弯强度为352 MPa,断裂韧性为5.68 MPa·m1/2。

莫来石/钛酸铝层状复合材料的制备

采用轧膜成型和热压烧结工艺,以莫来石为基体层,钛酸铝为界面分隔层制备了陶瓷基层状复合材料,研究了层状复合材料的力学性能、显微结构、应力应变行为和断裂机制。结果表明,利用钛酸铝强度低的特点,以此作为陶瓷基层状复合材料的界面分隔层是可行的。与块体莫来石陶瓷相比,复合材料的强度有所降低,但断裂韧性提高;断口形貌观察和分析表明莫来石/钛酸铝层状复合材料在界面区域发生裂纹偏转,表现为非脆性断裂。

美姑河洛渣滑坡稳定性分析

水库库区内的滑坡对水利工程的威胁历来备受关注。影响坡体稳定的因素很多,而蓄水往往是导致库岸失稳的主要激发因素。滑坡稳定性评价工作各个环节的侧重点各不相同,如何能够做出正确的结论,就显得极为关键。重点通过现场调查,充分分析滑坡的工程地质条件,重视岩土参数的选取,以定性分析为主,并借助多种计算手段,得到关于美姑河洛渣滑坡稳定性分析定量化的评价结果。