低品位硫铁矿烧渣制备吸波陶瓷的研究

本实验利用低品位硫铁矿烧渣,在高温还原气氛下以少量还原剂还原,制备了具有吸波特性的高强陶瓷。研究了成型压力、烧结温度、保温时间、矿化剂掺量对陶瓷强度及温升特性的影响。结果表明:陶瓷的强度随成型压力的增加和烧结温度的升高而增加,在一定的时间范围内随着保温时间的延长而增加,随着矿化剂掺量的增加而增加;陶瓷的温升特性的变化趋势也与强度变化的变化规律相同。当还原剂与硫铁矿烧渣比值为0.1,成型压力为50 Mpa,CaF_2掺杂量为5%,1450℃下保温180 min所制备得到的陶瓷的抗压强度为105.5 MPa,在微波环境下一分钟温升达到823℃。

二步法低温制备六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷

以白云石和工业Al(OH)3为原料,采用水热合成和低温煅烧二步法工艺制备六铝酸钙-镁铝尖晶复相陶瓷,探索了水热处理温度对前驱体性能及六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷物相组成和形貌的影响。结果表明:200℃水热处理后的前驱体中,板状三水铝石转变为多孔薄片状薄水铝石;前驱体高温分解后可为复相陶瓷的生成提供高活性原料和六铝酸钙片状形貌的生长空间;二步法工艺可使烧成温度降低100℃以上。白云石添加量为13%时,配料经200℃水热、1 400℃煅烧3 h即可制备出主晶相为六铝酸钙和镁铝尖晶的复相陶瓷,六铝酸钙形貌发育完整,呈交叉片状存在。复相陶瓷的体积密度为1.56 g/cm3,气孔率为61.5%,孔径分布在0.2~1.1μm之间。未水热处理配料于1 500℃保温3 h,制备出六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷,六铝酸钙和镁铝尖晶石晶体衍射峰强度较弱,六铝酸钙片状形貌发育不完整。

高钙配方还原低品位磷矿及残渣活性的研究

探索了影响高钙配方还原中低品位磷矿还原率的几个因素,并对残渣的火山灰活性进行了深入研究。结果表明：钙硅比、温度、氮气流量对还原率的影响较大。磷矿的初始还原温度为1 100℃左右,1 200~1 250℃时磷矿被大量还原。钙硅比为2.0,炭过剩系数为1.4料球,在氮气流量为700mL/min,1 300℃保温210min的还原工艺下,磷矿的还原率均可达到94%以上。对此工艺下的残渣做活性指数测试和物相分析,发现残渣以粉煤灰标准的7d、28d活性指数分别达到68.1%、83.0%;以矿渣标准的28d活性指数为61.8%,且残渣中已出现水化性能较好的C2S。有可能用作水泥混凝土的掺合料,代替目前广泛使用的粉煤灰、矿渣等。

聚异氰脲酸酯硬泡/硅气凝胶复合绝热材料的制备及性能表征

以聚醚/聚酯多元醇、多异氰酸酯(PAPI)、助剂等为原料,与SiO2气凝胶进行复合,制备聚异氰脲酸酯硬泡(PIR)/硅气凝胶复合绝热材料。研究了颗粒状SiO2气凝胶的加入对聚氨酯(PU)阻燃性、热稳定性及力学性能的影响,并对复合材料的结构进行分析与表征。结果表明:复合材料的氧指数高达31%,比纯PIR的27.2%增加了13.9%;复合材料的热导率均比纯PIR低,保温效果好;压缩强度随SiO2气凝胶添加量的增加呈先升高后降低的趋势,且在SiO2气凝胶添加量为3%时达到最大。此外,SiO2气凝胶的加入提高了PU的热稳定性,热分解温度提高了70℃,残余量从24.13%增加到38.06%,增幅达13.93%。所制备的复合绝热材料符合国家标准,且机械性能明显优于纯PU,具有一定的实用性。