微波技术在黏土插层改性中的应用研究

以有机小分子作为插层剂,采用机械球磨方法对黏土进行插层改性,将一部分插层改性的黏土进行微波处理,然后将这两种改性黏土以相同的数量添加到某高档瓷坯料中,并与未添加改性黏土的高档瓷坯料分别成型、干燥、烧成,制得试验样品。对制备的样品进行XRD、红外光谱、SEM等测试表征。研究结果表明,添加了微波处理改性黏土的坯料试验样品,其抗折强度比添加了未经微波处理改性黏土坯料的试验样品抗折强度要大,且两者试验样品的抗折强度均大于原坯料的试验样品的抗折强度。

暴雨下红粘土边坡稳定性分析与植被加固方案优化

为研究植被加固对暴雨下红粘土边坡安全性的影响,采用FLAC3D建立红粘土边坡开挖稳定性数值计算模型,对植被加固条件下红粘土边坡的放坡率进行了优化分析。结果表明,无支护条件下其岩土体最大位移在放坡率为1:1.1、1:1.3、1:1.5和1:1.7时分别达到1500、158.0、42.0和40.9mm。暴雨无支护条件下红粘土边坡稳定性安全系数值与其边坡系数呈线性关系,要满足《建筑边坡工程技术规范》的要求,其放坡率不能高于1:1.76。采用植被加固方案后,红粘土边坡潜在滑动面的位置和形状基本不发生变化,但其稳定安全系数则相比无支护条件会提高16.7%~18.5%。稳定性安全系数值与其边坡系数呈指数关系,红粘土边坡放坡率取1:1.3较合适。

湿化学法制备ZrO_2(Y_2O_3)超细粉末过程中团聚状态的控制

借助Raman光谱、IR光谱、差热分析、TEM、SEM及电动力学等测试手段,研究了液相沉淀法制备ZrO_2(Y_2O_3)超细粉末过程中团聚状态的控制。结果表明:沉淀过程中引入适宜的表面活性剂,可增强静电和位阻效应,得到均匀分散的胶粒悬浮液;经水洗后的湿凝胶,采用表面活性剂处理,可改变胶粒界面结构,避免干燥和煅烧过程中形成硬团聚体。此外,还研究了粉末团聚状态对其烧结体性能的影响。

在硫酸钠熔盐中合成莫来石晶须

采用Al2(SO4)3·18H2O和SiO2作为反应原料,在Na2SO4熔盐中合成了莫来石晶须,利用XRD、FESEM和SEM等手段研究了合成产物的组成和形貌,并研究了合成温度(700℃、800℃、900℃、950℃、1000℃、1100℃和1200℃)、熔盐用量(反应料与Na2SO4的质量比分别为2:1、1:1、1:2和1:4)、保温时间(2h、3h和4h)等工艺因素对合成反应的影响。结果表明:用熔盐法合成的莫来石不含其他晶相,纯度高,晶须直径在50～150nm,长度为3～8μm。研究还发现:Na2SO4熔盐的合适用量为反应料与Na2SO4的质量比是1:1,此时,混合料在900℃开始生成莫来石,950℃石英相基本消失,1000℃保温3h合成反应基本完成,超过1100℃时,合成的莫来石开始分解。因此,熔盐法合成莫来石的合理温度为1000℃保温3h。

高岭土插层改性研究进展

本文系统地分析了高岭土的结构、插层机理和插层改性的手段,着重探讨了插层高岭土固相插层和液相插层的制备工艺,以及采取FTIR、XRD、NMR和TG-DTA等测试方法对插层效果进行表征,最后对今后插层改性高岭土的发展和应用提出了展望。

铝微弧氧化电流效率的测定

初步测定了Ｌ２纯铝和ＬＣ４铝合金微弧氧化陶瓷膜生长过程的电流效率。铝微弧氧化电流效率在１０％～３０％之间变化。相同实验条件下，ＬＣ４铝合金电流效率比纯铝高。陶瓷膜达到一定厚度后，电流效率随氧化时间延长而不断降低。要生长出１μｍ厚的膜，纯铝和ＬＣ４铝合金的耗电量分别约为０．１３ｋＷｈ／ｄｍ２和０．１ｋＷｈ／ｄｍ２。

锂辉石与氧化锆对堇青石陶瓷热膨胀率的影响

以粘土、滑石、氧化铝等为原料 ,压制成型后于 1 3 70～ 1 40 0℃烧成 ,合成了堇青石陶瓷。研究了外加 5 %～ 1 0 %的β 锂辉石或氧化锆对堇青石陶瓷热膨胀率的影响。结果表明 ,这两种添加剂均能降低堇青石陶瓷的热膨胀率。XRD分析表明 。

硫酸钾熔盐中合成莫来石晶须的形态和生长机理

以SiO2和Al2(SO4)3.18H2O为原料,在K2SO4熔盐介质中,分别于800℃、900℃、1000℃、1100℃和1200℃下保温3h,经溶解、分离、烘干后得到莫来石粉体,利用XRD和SEM对合成粉体的相组成和形貌进行了表征。研究结果表明:合成的莫来石粉体由纳米尺度的束状莫来石晶须组成;在900℃时开始形成莫来石,但仍有石英相存在;在1000℃时石英相完全消失,合成了高纯的莫来石粉体;当温度超过1100℃时,合成的莫来石开始分解。由此得出合理的合成反应温度为1000℃左右。同时,还根据液-固体系中晶体生长的基本理论,对束状莫来石晶须的形成机理进行了探讨。

高岭石脱(OH)过程及其结构变化的研究

本文通过大量实验,表明高岭石矿物中(OH)的脱出是不一致的,即外层(OH)易于在470～520℃脱去,内层(OH)在540℃以后脱去,并伴有中间介稳相形成。

有机阳离子聚合电解质对蒙脱石粘土(膨润土)泥浆稀释机理的研究

本文利用三种有机聚合电解质、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等添加剂对蒙脱石粘土（膨润土）泥浆进行了稀释试验，结果表明有机聚合电解质１＃（ＮＣＭＣ）有很好的稀释效果。通过红外光谱、Ｘ－衍射和电子显微镜对有机聚合电解质、蒙脱石粘土泥浆以及加有聚合电解质的蒙脱石粘土泥浆进行分析，得出了ＮＣＭＣ的化学结构式，并确定它为有机阳离子聚合电解质。从而提出了这种阳离子聚合电解质对蒙脱石粘土泥浆的稀释机理和作用模型。

羧甲基田菁胶对高岭石、蒙脱石吸附机理的研究

运用红外光谱、差热分析、X射线衍射分析及化学分析方法。比较详细地研究了一种典型的有机大分子——羧甲基田菁胶对高岭石、蒙脱石这两种粘土矿物的吸附机理,确定了吸附性质、吸附方式及试样的相对吸附量。结果表明:羧甲基田菁胶与高岭石和蒙脱石的吸附主要呈化学键,但对这两种矿物的化学结合方式是不同的。

高岭土在碳热还原氮化过程中的相变

系统研究了苏州高岭土碳热还原氮化合成SiAlON过程在不同温度下的相变。对试样的XRD、SEM以及EDXA分析结果表明 ,1 30 0℃之前 ,试样中没有氮化物生成 ,物相为莫来石、石英和方石英 ;1 30 0℃时 ,高岭土开始发生氮化反应 ,生成过渡型SiAlON和β SiAlON。此时 ,石英和方石英相基本消失 ;1 4 0 0℃时 ,过渡型SiAlON、β SiAlON和X SiAlON三相共存 ,β SiAlON有所增多并有少量刚玉相生成 ;从 1 4 50℃到 1 550℃ ,Z值为 3的β SiAlON成为惟一的氮化产物 ,与少量SiC和刚玉相并存。莫来石在 1 50

高岭土插层与剥离影响因素的研究

采用混合-静置法制备了高岭土/乙酸钾插层复合物,考察了含水量和温度对插层反应的影响,同时研究了不同剥离方式和插层率对插层复合物剥离效果的影响。结果表明,插层反应体系中少量的水有利于插层反应的进行,在20℃下反应24 h即可达到91%以上的插层率,无需搅拌和高温等其他能耗。高温水洗法和超声水洗法剥离效果较好,插层率越高的复合物剥离后晶粒厚度越小。

偏高岭土制备泡沫材料的初步研究

重点研究了硫酸对偏高岭土中的铝的浸出规律;研究发现,通过控制硫酸浓度和酸浸时间,可以获得不同Si/Al比的铝硅酸盐粉体.实验结果表明,当铝硅酸盐粉体中Si/Al比大于10时,可以通过发泡工艺,使其在150℃左右制成具有一定强度的泡沫材料,有望在吸附、保温和隔音材料领域获得应用.

β-Si_3N_4 晶粒生长对热压自韧 Si_3N_4 力学性能的影响

研究了１５ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３－Ｌａ２Ｏ３热压自韧Ｓｉ３Ｎ４的β－Ｓｉ３Ｎ４晶粒生长对强度、韦伯模量和断裂韧性的影响。在最佳的工艺条件下，其强度、断裂韧性和韦伯模量分别为９６０ＭＰａ、１１．７２ＭＰａ·ｍ１／２和２４．５。实验结果表明，烧结温度和时间对β－Ｓｉ３Ｎ４晶粒生长及力学性能有重要影响。随烧结温度升高，其强度、断裂韧性和韦伯模量值上升；超过１８００℃，其力学性能有一定下降。过长的烧结时间，将使β－Ｓｉ３Ｎ４晶粒粗大，因而其性能降低。韦伯模量取决于β－Ｓｉ３Ｎ４晶粒尺寸分布和显微结构均匀性。ＳＥＭ观察表明，裂纹偏转是该材料的主要增韧机制。另外，较大β－Ｓｉ３Ｎ４晶粒的拔出和裂纹分支也对增韧有所贡献。

以粘土合成β′-Sialon粉料研究

以高岭土、叶腊石等为原料,利用碳热还原—氮化法合成β′-Sialon粉料。研究了配方、合成温度、保温时间和氮气流量等对合成的影响,对合成粉料进行了XRD、SEM含氮量等检测。提供出实验室批量制备β°-Sialon粉料的工艺条件。

熟铝矾土在超薄瓷质砖中的应用研究

以普通瓷质砖坯料配方为基础配方,引入熟铝矾土研制符合超薄瓷质砖性能要求的高强坯料配方。利用XRD、SEM等测试手段,对熟铝矾土提高瓷坯抗弯强度的机理和生产工艺进行了研究。结果表明:由熟铝矾土引入的高弹性模量的刚玉晶相是提高瓷坯抗弯强度的主要因素。适当的高温保温时间能够提高瓷坯的致密度,从而提高其抗弯强度;过长的保温时间使瓷坯中的液相量增加相应降低了晶相量,抗弯强度也相应降低。引入18%的熟铝矾土,可在1195～1205℃保温10～15min烧成制度下,获得抗弯强度大于70MPa、吸水率小于0.5%的高强度瓷坯。

碳化硅超细粉末形核生长过程的研究

用热化学气相合成法制备的超细SiC粉末的组织结构,保留了许多与形核生长过程直接有关的许多特点,为用高分辨电子显微术研究其形核生长过程提供了有利条件。据此,本文讨论了SiC超细粉末形成的主要机制——均相形核生长过程。它可分为5个主要方面:非晶相核的形成;SiC旋涡状生长及受阻;亚稳的SiC旋涡的析晶;聚结;表面非晶SiC的形成。另外,也分析了固态Si上的SiC的异相成核、外延以及固态Si的碳化过程。

赤泥制作瓷质砖黑色颗粒料的研究

本文探讨了以赤泥为主要原料研制瓷质砖黑色颗粒料的可行性。结果表明 :以赤泥为主要原料可合成出呈色纯正 ,价格低廉的黑色颜料 ,但赤泥用量应适当控制 ,烧成温度、气氛需严格控制。

粘土矿物微观结构与陶瓷用减水剂的选择

本文通过对陶瓷厂常用粘土矿物的微观结构分析和比较 ,说明了粘土矿物种类与减水剂选择之间的关系 ,从而为在生产中合理、正确地选择减水剂以及开发新型减水剂提供理论依据。