钾掺杂对纤锌矿型氧化锌电子结构和光学性质的影响

针对纯纤锌矿型ZnO禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了钾掺杂ZnO的4种超胞模型,并对4种模型进行几何优化,计算了KXZn1-XO的能带结构、态密度和光吸收性能。结果表明:采用广义梯度近似法(GGA)+U方法计算得到纯氧化锌带隙为3.373 eV,与实验值一致;随着钾掺杂量X的增大,ZnO的禁带宽度Eg出现先增大后减小再增加的现象,KXZn1-XO吸收带发生先蓝移后红移的现象。

产科教深度融合下专业型研究生培养质量提升探索

随着国家经济的快速发展,对专业型研究生的创新能力和服务社会能力提出更高的要求。围绕专业型硕士研究生在人才培养过程中的定位和目标,分析当前在人才培养过程中的弊端,提出产教协同,深度融合的方式培养专业型硕士研究生。结合河南科技大学在材料与化工专业型硕士研究生的人才培养过程,基于“研”有模式、“研”有名师、“研”有平台、“研”究章循、“研”有魂铸及“研”有成效等产科教深度融合的模式下,多方面进行阐述,探讨产科教深度融合下研究生培养,并提出相应的策略,为高质量专业型硕士生的培养提供参考借鉴。

碳热还原氮化法制备碳氮化钛粉末

以物质的量比为1∶2.5的TiO_2粉和活性炭粉为原料,于N2气氛下采用碳热还原氮化法在不同的合成温度(分别为1500℃、1600℃、1650℃、1700℃、1750℃,N2压力固定为0.1MPa)和N2压力(分别为0.05MPa、0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa,温度1700℃)下保温3h合成了碳氮化钛粉末。研究结果表明提高合成温度和降低N2压力有利于合成碳含量高的碳氮化钛粉末;在N2压力为0.1MPa的条件下,于1700℃保温3h热处理后,可以获得平均粒径为2μm的碳氮化钛粉末。

TiN的性质、用途及其粉末制备技术

论述了氮化钛(TiN)的性质和用途,综述了近年来TiN粉末的制备技术,并分析了这些粉末制备技术的工艺过程和工艺特点,同时讨论了这些制备技术存在的问题和发展趋势。

粗铜对镁铬砖的侵蚀

以贵溪冶炼厂PS卧式转炉 (15 0t)风口区使用后的残砖为样品 ,用化学分析、物理性能检验、EDAX和SEM等手段进行了分析研究。结果表明 :粗铜对镁铬耐火材料的侵蚀主要表现为渗透 ;粗铜渗透的主要途径为开口气孔 。

TiO_2碳热还原氮化反应的热力学分析

通过热力学计算和分析,绘制了Ti-C-N-O系中氮化物、碳化物与氧化物稳定存在区域图(即优势区相图);讨论了碳热还原氮化法合成TiN和TiC粉末过程中的主要影响因素及最佳条件。

产、学、研相结合提高毕业论文质量的探索与实践——以无机非金属材料工程专业为例

针对无机非金属材料工程专业毕业论文指导工作中存在的问题,结合河南科技大学高温材料研究院近年来对毕业论文指导工作的实践,对毕业论文工作中的选题、导师、经费与设备等方面的一些新尝试进行了阐述。实践表明,这些新尝试不仅缓解了经费、设备紧张等问题,提高了毕业论文质量和学生综合素质,同时还锻炼了青年教师的科研能力,促进了学校与企业的产、学、研合作。

Ausmelt炼锡炉炉渣对镁铬耐火材料的侵蚀

采用静态坩埚法对镁铬砖抗Ausmelt炼锡炉炉渣侵蚀性进行了研究,并用扫描电镜和能谱分析等手段对抗渣前后试样的显微结构进行了分析。研究结果表明:随着Cr2O3含量的增加,镁铬砖的抗渣性能提高。炉渣对镁铬砖的侵蚀机理主要表现为:炉渣中的FeO、SiO2与镁铬砖中的MgO发生反应生成低熔点的镁铁橄榄石(MFS),导致镁铬砖的直接结合结构被破坏;炉渣中的SnO不与耐火材料各成分发生反应,对镁铬砖的侵蚀以渗透为主;镁铬砖中的铬矿不与炉渣发生反应,表现出良好的抗渣性能。

结合系统对刚玉基浇注料常温断裂行为的影响

为揭示结合系统对刚玉基浇注料常温断裂行为的影响,以板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、α-Al2O3微粉、Si O2微粉、纯铝酸钙水泥和水合氧化铝为主要原料,通过改变基质中纯铝酸钙水泥的加入量(加入质量分数分别为0、1%、3%和5%),制备了低水泥、超低水泥和无水泥刚玉基浇注料,采用楔入劈拉法研究了刚玉基浇注料的断裂行为。结果表明:结合体系的不同显著改变了浇注料的断裂行为。低水泥和超低水泥刚玉基浇注料的载荷-位移曲线呈线性,属典型的脆性断裂,表明浇注料的韧性差。无水泥刚玉基浇注料的载荷-位移曲线呈非线性,属准稳态断裂,说明浇注料的韧性高。含水泥浇注料中结合相为玻璃相或钙长石,玻璃相多且连续分布导致浇注料呈脆性。而在无水泥浇注料中,结合相为针柱状莫来石,玻璃相少且孤立分布于莫来石形成的网络中,有利于韧性的提高。

Cr_2O_3微粉加入量对Al_2O_3-SiO_2浇注料性能的影响

以特级高铝矾土和棕刚玉为主要原料、纯铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂的Al2O3-SiO2浇注料为研究对象,研究了Cr2O3微粉加入量对其施工性能、强度以及抗渣性能的影响。结果表明:加入一定量的Cr2O3微粉后,浇注料的抗渣性能得到明显改善;并随着Cr2O3微粉加入量的增加,浇注料的强度逐渐增大;对浇注料施工性能影响不大。

工程教育认证背景下毕业论文教学改革的探索与实践——以无机非金属材料工程专业为例

以工程教育认证标准为导向,针对毕业论文教学环节中存在的问题,从论文选题、导师队伍建设、过程监管、评价体系等方面对毕业论文教学进行改革与实践,完善了毕业论文选题审核机制,校内+企业双导师制;构筑了全流程过程监控体系,强化毕业论文的过程管理;完善了面向课程目标的各环节评价标准,构建了多维度评价体系;以期提升毕业论文和人才培养质量。

绿色耐火材料的理念与实践

在全球大力提倡环境保护和发展低碳经济的形势下,发展"绿色耐火材料"势在必行,是关系到我国当前和今后耐火材料行业可持续发展的重要发展战略。因此提出践行"绿色耐火材料"的理念和对策,包括大力发展不定形耐火材料,大力发展资源节约、能源节约和环境生态友好型耐火材料,并对如何发展这类绿色耐火材料提出了具体技术途径和建议,同时还列举了国内外近年来在这些方面的实践和发展新动态。

镁铬砖在大型干法水泥回转窑烧成带的损毁

对 5 0 0 0t·d- 1干法水泥回转窑烧成带的用后直接结合镁铬砖 (LZMGe - 8A)进行了XRD、SEM和EDAX分析 ,观察了残砖显微结构的变化 ,探讨了其损毁机理。研究结果表明 :水泥熟料液相侵蚀引起砖热面的结构剥落 ;水泥原料及燃料中的钾、钠、硫、氯化合物形成的碱盐以气相和液相形式进入砖的气孔内 ,随温度波动而液化或固化 ,并与砖反应导致砖的结构脆化 ,进而发生龟裂。因此 ,降低直接结合镁铬砖的显气孔率 ,并提高抗热震性 。

影响镁铬耐火材料抗粗铜侵蚀的因素

研究了温度、保温时间、粗铜的加入量和气氛等因素对镁铬耐火材料抗粗铜侵蚀性能的影响。结果表明 :随着侵蚀温度的升高 ,侵蚀保温时间的延长和粗铜加入量的增加 ,其渗透面积增大 ;气氛对粗铜渗透性影响较大 ,粗铜熔体中 [O]浓度越高 ,粗铜的渗透性越强。

结合方式对碳化硅浇注料氮化后抗热震性和显微结构的影响

研究了铝酸钙水泥(CAC)+二氧化硅微粉(MS)结合、水硬性氧化铝(HA)+二氧化硅微粉(MS)结合、二氧化硅溶胶结合的3种结合方式对氮化处理后碳化硅浇注料抗热震性和显微结构的影响。结果显示:3种结合方式制备的试样经600、800和1 100℃水冷1次热震后的残余抗折强度和强度保持率都随着温度的升高而降低,但在1 100℃热震后,3种结合方式的试样的残余抗折强度相当,二氧化硅溶胶结合的浇注料具有较好的抗热震性。分析表明,本试验的3种结合体系中,无水泥结合方式的试样中原位生成的SiAlON具有更大的长径比,特别是纤维状的SiAlON,对高温下结构的保持和抗热震性的提高更为有利。

浸渍镁盐对镁铬砖性能的影响

用镁盐溶液对两种不同Cr2O3含量的电熔再结合镁铬砖进行了真空浸渍处理,并对浸渍前后试样的物理性能和孔径分布进行了分析,用静态坩埚法和高压釜反应法分别对浸渍前后试样的抗渣性和抗水化性能进行了比较。结果表明:经镁盐溶液浸渍后,镁铬砖的显气孔率显著下降,体积密度增大,常温耐压强度和常温抗折强度明显增大;试样中孔径>10μm的孔容积百分率由浸盐前的84.13%下降到浸盐后的67.67%;浸渍后试样的抗水化性能显著提高,抗渣性能得到一定改善。

工科专业生产实习改革与实践

生产实习是实践性教学环节的重要组成部分,是学生从学校向社会过渡的重要环节。本文系统分析了目前工科专业生产实习模式中出现的一些问题,根据笔者近年来对我校无机非金属材料工程专业实习过程的探索与尝试,对如何建立适合工科专业特点的实习教学模式进行了探讨,旨在抛砖引玉,以促进实践教学改革的深入发展。

镁铝钛耐火材料的Al2O3含量与其性能的关系

分别以79．3％～85．3％（质量分数，下同）的电熔镁砂、10％的电熔尖晶石、电熔白刚玉（2．5％-8．5％）和钛白粉（2．2％和5．5％）为原料制备了2组镁铝钛试样，研究了镁铝钛材料中Al2O3含量（分别约为7％、10％和13％）对其烧结、抗热震性以及抗炉外精炼渣侵蚀性的影响，并借助SEM、EDS分析了侵蚀后试样的显微结构。结果表明：随着镁铝钛试样中Al2O3含量的增加，试样更易烧结，烧后显气孔率降低，体积密度升高，抗渣性能提高；Al2O3含量的增加，使试样中的尖晶石数量增多，而尖晶石和方镁石热膨胀系数的差异形成的微裂纹，使试样的耐压强度降低，抗热震性提高；显微结构分析显示，随着Al2O3含量的增加，试样中析出的晶间尖晶石增多，有助于提高试样中的固-固结合率，从而增强其抗侵蚀能力。

2Si-B-3C-N陶瓷的热压烧结工艺

采用热压烧结工艺对机械合金化的2Si-B-3C-N陶瓷进行烧结成型。采用XRD、SEM、TEM等方法研究了工艺参数改变对陶瓷组织性能的影响规律。结果表明,温度和压力对陶瓷组织性能的影响较大,而保温时间与气氛压力的影响较小。当温度和压力分别为1900℃和80MPa时,陶瓷具有较高的力学性能,其致密度、抗弯强度、弹性模量、断裂韧度、维氏硬度分别为88.7%、331.1MPa、139.4GPa、2.8MPa·m^1/2和5.7GPa。当温度降至1800℃或压力减为50MPa时,陶瓷的致密度和力学性能都明显降低。这说明高温高压有利于原子扩散与颗粒滑动重排,从而促进陶瓷的烧结致密化与力学性能的提高。

《无机非金属材料工学》课程思政探索与思考

《无机非金属材料工学》是本校无机非金属工程专业必修课程,为本专业的核心课程。针对目前工科专业课程教学重“术”的掌握和运用,轻“道”的阐发与弘扬这一问题,结合本课程学习特点,让本课程与思政理论同向同行,形成协同效应,切实提升立德树人的成效。本文阐述了该课程课程思政的内涵,从课程目标设置层面、教学活动组织层面及教学效果考核层面探讨了《无机非金属材料工学》课程思政教学的具体途径。