碳源对反应烧结碳化硅性能的影响

以炭黑和石墨为碳源,控制碳添加量为10%(质量分数,下同),研究了不同炭黑、石墨比例对反应烧结碳化硅性能的影响。结果表明,当炭黑添加量为4%、石墨添加量为6%时,反应烧结碳化硅的力学性能较佳,此时抗弯强度为251.7 MPa,断裂韧性为4.29 MPa·m^(1/2)。通过XRD检测及对XRD谱进行Rietveld精修,分析发现炭黑添加量为4%、石墨添加量为6%的反应烧结碳化硅中的游离Si含量为24.44%(质量分数),而石墨添加量为10%的反应烧结碳化硅中的游离Si含量为28.57%(质量分数),相比前者游离Si含量较高,减少游离Si的含量可以提高反应烧结碳化硅的力学性能。

微孔白云石加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

以白云石为原料,采用二步煅烧法制备的致密镁钙砂是镁钙质中间包干式料常用的耐火原料。然而二步煅烧法工艺复杂,资源耗费大,且致密镁钙砂不利于中间包干式料隔热性能的提升。以一步煅烧法(1400℃保温3 h)制备的微孔白云石和电熔镁砂为主要原料,分别于1100、1550℃热处理后制备了镁钙质干式料试样,研究了微孔白云石加入量(质量分数分别为0、15%、30%、45%和60%)对试样性能的影响。结果表明:随着微孔白云石加入量的增加,1100℃热处理后试样的线收缩率和体积密度呈减小趋势,常温耐压强度先增大后减小;1550℃热处理后试样的线收缩率先减小后显著增大,显气孔率增加,热导率大幅降低,但常温耐压强度和抗渣性能降低。当微孔白云石加入量为60%(w)时,1550℃热处理后试样在800℃下的热导率为2.410 W·m^(-1)·K^(-1),与传统镁质干式料相比下降了51.9%,同时常温耐压强度为26.0 MPa,在力学性能略微降低的情况下表现出优异的隔热性能。

热处理时间对铜渣制备红外辐射涂层结构及性能的影响

铜渣作为炼铜产生的固体废弃物,常被堆放占用土地资源,并且污染环境,其资源化利用日益受到国内外广泛关注。针对此问题,以铜渣为主要原料,松油醇为成膜剂,乙基纤维素为增稠剂,高铝砖为红外辐射涂层基底材料,于1200℃热处理后制备了红外辐射涂层,研究了热处理时间(0.5、2、4和8 h)对涂层显微结构以及其分别在常温和400℃下发射率的影响。结果表明,涂层与高铝砖基底结合良好,且随着热处理时间的延长,涂层逐渐致密;涂层在1200℃热处理8 h后,其在常温下近红外波段(0.8~2.5μm)的发射率最高,为0.862;热处理4 h后,涂层在使用更为广泛的中红外波段(2.5~25μm)的发射率最高,为0.928;涂层经不同时间热处理后,在400℃下1~22μm波段的发射率不断增大且全部大于0.93。结合实际应用,最佳热处理时间为4 h。

H_2C_2O_4和CO_2复合表面处理镁钙砂及其浇注料的性能

首先采用H2C2O4溶液对镁钙砂进行表面浸渍,然后在CO2气氛下于450℃1h热处理而制得抗水化的镁钙砂,再以此镁钙砂和电熔镁砂为原料制成不同CaO质量分数(0、10%、20%、30%)的浇注料,并研究表面处理后镁钙砂的抗水化性,镁钙浇注料的抗水化性、物理性能、抗渣渗透性及其对钢水的脱磷和脱硫效果。结果表明,经H2C2O4和CO2处理后的镁钙砂,其表面形成了一层均匀的、在低温(低于600℃)下主要由CaC2O4和CaCO3构成的保护膜,使其抗水化效果优于用H3PO4或单独用CO2处理的。采用这种镁钙砂制成的镁钙浇注料具有良好的抗水化性能,其常规物理性能优于镁质浇注料和用未处理镁钙砂制的浇注料,抗渣渗透性能强于镁质浇注料的,脱磷、脱硫效果也较未处理镁钙浇注料的更显著。

原位生成SiAlON增强Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料的力学性能

根据热力学计算 ,在还原气氛下 ,通过引入Si3N4 和提高Si的加入量等途径原位合成制备出SiAlON增强Al2 O3-SiC -C浇注料是完全可行的。实验研究了Si3N4 的加入量和Si的加入量对Al2 O3-SiC-C铁沟浇注料力学性能的影响。结果发现 :随着Si3N4 加入量的提高 ,材料的力学性能先增大 ,后减小 ,加入量为 6 %时材料力学性能最佳 ;Si的加入量对材料性能的影响较为显著 ,材料的力学性能随着其加入量的增多而逐渐提高 ,其最佳加入量为 5 %。XRD及SEM分析结果表明 ,SiAlON增强Al2 O3-SiC -C铁沟浇注料性能优良的根本原因是由于Si3N4 、Si与Al2 O3原位反应生成的SiAlON改变了材料基质结合形式 ,提高了基质的固

微孔刚玉的制备及其对铝镁浇注料性能的影响

在采用多孔介质模型进行微孔骨料孔径数值模拟设计的基础上，分别以α-Al2O3微粉、工业Al2O3细粉、α—Al2O3微粉＋CaCO3细粉为原料，通过湿磨工艺分别制备了三种微孔刚玉骨料A1、A2、A3，并分别以平均孔径约O．6μm的Al和A3两种微孔刚玉为骨料制成轻质铝镁浇注料，与采用板状刚玉骨料制备的普通铝镁浇注料进行了性能对比。结果表明：1）以α-Al2O3微粉、工业Al2O3细粉等为主要原料，在1800℃以上烧结可获得体积密度为3．1～3．5g·cm^-1、显气孔率约5％、闭口气孔率为8％～13％的微孔刚玉骨料，其800℃的热导率比板状刚玉的小；2）与普通铝镁浇注料相比，两种轻质铝镁浇注料的显气孔率较大，体积密度较小，1500℃处理后的强度较高，线变化率较小，在600和800℃时的热导率明显较小；3）与普通铝镁浇注料相比，含A1骨料的铝镁浇注料渗透指数偏大，含A3骨料的铝镁浇注料的侵蚀指数稍大，但渗透指数小。

不同表面活性剂对纳米ZnO/ZrO_2的制备和脱硫性能的影响

研究不同表面活性剂对采用共沉淀-真空冷冻干燥法制备的ZnO/ZrO2纳米催化剂的结构和物相变化的影响,并在模拟烟气中利用气相色谱仪进行脱除SO2性能的测定。结果表明,表面活性剂的引入可以降低纳米ZrO2的平均晶粒度。与吐温80、PEG-400和PVA相比,柠檬酸铵和DBS抑制晶核生长的能力更大,从而纳米ZrO2的平均晶粒尺寸更小,脱硫率更高;由于PEG-400具有络合正离子的能力,可防止纳米活性组分的团聚和长大,其催化吸收SO2的性能最好。

不同熔渣下铝镁质材料渣蚀机理研究

选取冶炼取向硅钢和铝镇静钢的精炼终渣及钢包用铝镁质材料,采用静态坩埚法于1 600℃×3 h下进行熔渣侵蚀试验,对渣蚀后试样作显微结构分析,并测定熔渣的化学成分、熔化温度及黏度。结果显示,随着熔渣中wAl2O3的升高和碱度的增大,熔渣的熔点升高,黏度增大。黏度较大的熔渣与耐火材料接触后扩散较慢,对耐火材料的熔损和渗透减弱。当熔渣与耐火材料反应形成较多的高熔点CA2,CA6和MA尖晶石相且连续交错分布时,耐火材料表面粗糙度增大,浸润加剧。钢包循环使用,熔渣与耐火材料进行新一轮的渗透与溶解,最终侵蚀得到抑制,呈现粘渣状态。

溶胶-凝胶-超临界流体干燥法制备纳米3Y-ZrO_2

本文以无机盐 ZrOCl ·8H O 和 Y(NO ) 为前驱体,乙酸络合,通过溶胶-凝胶法和超临界流体干燥制 2 2 3 3备 YSZ 纳米晶,并用XR D 、T E M 等手段对其进行表征。结果表明,纳米粒子晶粒细小、均匀,近似球形,颗粒粒径在1 0 n m 左右,没有明显团聚现象。

硅微粉对铝镁系浇注料相组成及性能的影响

利用X射线衍射分析和相图分析，研究了硅微粉对高纯铝镁系浇注料物相组成和不同温度下的物理性能及蠕变性能的影响。

连铸钢包用高纯铝镁系浇注料的性能与损毁

针对钢包耐火材料的使用条件 ,研究尖晶石、镁砂、硅微粉及水泥对高纯铝镁系浇注料物理性能的影响 。

轻量化耐火材料的研制与应用

基于“骨料微孔化、基质紧密化”的研究思路,采用显气孔率低、闭口气孔率高、热导率比普通耐火材料低20%~50%、抗渣性能与普通原料相当的具有微纳米尺度晶内气孔的微孔刚玉和矾土以及镁砂为原料,根据颗粒紧密堆积理论,对Dinger-Funk方程进行修正,建立轻量耐火材料基质堆积密度预测模型,制备了轻量铝镁浇注料。结果表明:此轻量铝镁浇注料不仅抗热震性好,热导率小,而且抗渣性能与普通铝镁浇注料相当。实际应用表明,采用微孔刚玉为骨料制备的钢包工作层用Al_(2)O_(3)-MgO质预制块使用寿命在同等条件下均优于现行材料。

Al(H_2PO_4)_3溶液表面包覆提高镁钙熟料抗水化性能研究

采用浸渍法,以Al(H2PO4)3,Al(H2PO4)3 H3PO4和H3PO4三种溶液为浸渍剂,对镁钙熟料进行表面处理,研究其抗水化性能的变化规律。结果表明,采用Al(H2PO4)3溶液取代或部分取代H3PO4溶液,控制合适的浸渍浓度、反应温度和热处理温度,因在镁钙熟料表面形成了以难溶或不溶于水的Ca2P2O7、Ca3(PO4)2、Al(PO3)3、AlPO4为主的保护膜,同时因为钙和铝的磷酸盐相互交叉构成网络结构,改善了膜的强度及对熟料颗粒表面的粘结性,从而获得优于H3PO4溶液处理的抗水化效果;处理后的镁钙熟料水化增重率和粉化率:Al(H2PO4)3 H3PO4溶液分别为0.35%和2.8%,Al(H2PO4)3溶液分别为0.54%和3.45%,而H3PO4溶液分别为0.41%和5.1%。

基质组成对铝镁浇注料抗渣性能的影响

通过静态坩埚侵蚀实验,研究了铝镁浇注料的基质组成对浇注料的渣侵蚀和渗透深度的影响,并对其显微结构进行了分析.研究结果表明,增加镁砂加入量或采用具有较大颗粒的镁砂,可以提高铝镁浇注料的抗渣侵蚀性能;但增大镁砂的临界粒度或镁砂配比过高,浇注料基质部分产生疏松,渣在浇注料中的渗透深度增加.添加硅微粉在一定程度上恶化了浇注料的抗渣侵性能,但可以大幅度改善浇注料抗渣渗透性.水泥加入量对浇注料抗渣性的影响,呈现出与硅微粉相反的趋势.

Ca(OH)_2-CaCO_3复合粉体粉磨过程中的机械化学效应

在CaCO3原料中,利用机械化学法对CaCO3进行Ca(OH)2包覆和活化,借助SEM,TEM,XRD,IR和BET及TG-DSC等手段,研究机械活化时间对复合粉体表面性质及晶体结构的影响。结果表明,机械活化可导致复合粉体颗粒细化,比表面积增大,晶粒变小,晶格畸变,并趋于无定形化,但活化时间过长,Ca(OH)2脱羟反应温度提前,粉体机械化学过程中累积的能量部分释放,使晶粒长大。

偏硅酸盐结合碱性无碳干式振动料的性能研究

以中档镁砂和电熔镁砂为主要原料,采用偏硅酸盐取代酚醛树脂为结合剂,并引入一定量的中温和低温增强剂,重点研究了结合剂的选择、颗粒级配的优化及外加物的引入等因素对中间包碱性无碳干式振动料性能的影响,并探讨偏硅酸盐结合碱性无碳干式振动料的结合机理。研究结果表明,采用偏硅酸盐作结合剂时,干式振动料可达到较大的强度;颗粒级配以q=0.48,临界粒度为5或3 mm,细粉量为10%～20%(w)为宜;引入一定数量的外加物与偏硅酸盐"熔融"复合,可以明显提高中间包干式振动料的强度,且抗侵蚀性能优良;随着温度升高,偏硅酸盐结合干式振动料的结合方式按粘着结合→化学结合→陶瓷结合转变。

转炉用快速烧结镁质投补料

根据转炉大面耐火材料的使用条件 ,研究了影响沥青结合及树脂结合镁质投补料使用性能的主要因素。结果表明 ,控制配入合适溶剂的沥青或树脂的加入量 ,掺加少量外加剂 ,可获得性能良好的修补料。二者相比 ,沥青结合镁质投补料的烧结时间较长 ,容易出现凹坑 ;树脂结合投补料与砖体间的粘结性比沥青的稍差 ,容易出现翘曲。

机械化学对CaO材料烧结及抗水化性的影响

采用机械化学法 ,以 Ca CO3 和 Ca(OH) 2 为原料 ,研究了机械活化时间对 Ca CO3-Ca(OH) 2 复合粉体烧结及抗水化性的影响。结果表明 ,机械活化可导致 Ca CO3-Ca(OH) 2 复合粉体颗粒细化 ,比表面积增大 ,晶粒变小 ,晶格畸变 ,并趋于无定形化 ,因而更容易烧结而高度致密化 ,抗水化性能得到明显提高。以 w(Ca CO3) / w(Ca(OH) 2 ) =80 / 2 0为原料 ,经行星式球磨机活化 3 6h后 ,在 150 0℃× 3 h烧成 ,制得相对密度高达 98.8%的 Ca O熟料。该熟料在温度为 2 5℃、相对湿度为 95%的条件下 ,15d后的水化增重率为 2 .3 7%。

矾土-尖晶石浇注料相平衡与材料组成及性能的关系

通过对矾土-尖晶石浇注料的相平衡分析，探讨了矾土骨料、尖晶石组分、基质组成及结合剂的选择等对该系统的相组成及其性能的影响，为这种材料的进一步研究、生产和应用提供有益的指导。

原位生成Sialon增强Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料抗渣机理研究

采用静态坩埚法进行了Sialon增强Al2O3 SiC C铁沟浇注料的抗渣实验。结果表明,该种铁沟料具有比传统铁沟料更优异的抗渣性能。通过X 射线衍射和SEM分析可知,其抗渣机理为:添加的Si3N4,Si与Al2O3发生原位反应生成Sialon,使材料内部结合更加紧密,并且生成的Sialon活性较高,氧化放出气体,阻止熔渣的渗入;其次,Sialon向熔渣中溶解,使熔渣成为含N的高硅玻璃,粘度增大;此外,Al2O3与熔渣的MgO反应生成MgAl2O4,形成一阻挡层,这也是Sialon增强Al2O3 SiC C浇注料具有优异的抗渣渗透及侵蚀性能的重要原因。