添加剂促进锌铝尖晶石生成机理研究

以氧化铝和氧化锌为原料,采用固相反应法合成锌铝尖晶石,将试样在800～1500℃进行烧结,研究了添加剂对矿物组成和微观结构的影响,采用XRD、SEM和EDS等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征。结果表明:在800℃时,空白样的主晶相为氧化锌,次晶相为锌铝尖晶石,添加ZrO_2的试样主晶相为锌铝尖晶石,次晶相为氧化锌和氧化锆,添加TiO_2的试样,主晶相为锌铝尖晶石,次晶相为钛酸锌,两种添加剂均有促进锌铝尖晶石生成的作用,添加TiO_2和ZrO_2的试样晶粒尺寸均比空白样大; 1500℃时,氧化钛与氧化铝反应生成钛酸铝,当TiO_2含量在1%～5%之间时,随着TiO_2含量增加,锌铝尖晶石晶粒尺寸增大。

添加剂对发泡法制备镁质多孔材料性能及微观结构的影响

选用高纯镁砂(d50≤0.074mm)为主要原料,以TiO2、B2O3为添加剂,以油酸钾为发泡剂制备镁质多孔材料,于1580℃烧成并保温3h,采用XRD、SEM等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征。结果表明:添加TiO2和B2O3均使试样的体积密度和筒压强度随着添加剂含量的增加而增加,添加TiO2的试样增加幅度大于添加B2O3的试样。随着TiO2含量的增加,方镁石晶格常数降低,随着B2O3含量的增加,方镁石晶格常数增大;添加TiO2的试样主晶相为方镁石,有硅酸盐相和钛酸钙生成,添加B2O3的试样,只有方镁石相;随着TiO2含量的增加,试样中的气孔分布变得均匀,孔径减小,孔壁越来越厚,当TiO2添加量超过2%时,试样中的气孔数量开始减少,有部分小气孔消失,随着B2O3含量增加,气孔减少,孔径变小,生成的白色硅酸盐液相位于方镁石晶粒间。

以硅溶胶浸渍处理核桃壳粉为造孔剂制备镁质隔热材料

为了减少高温窑炉的热能损耗,降低窑体的表面温度,以自制的镁质多孔骨料(以高纯镁粉为原料,以油酸钾为发泡剂)、中档镁砂粉、铝酸钙水泥、SiO_(2)微粉为原料,引入硅溶胶处理后的核桃壳粉(以Sws表示)作为造孔剂,制备镁质隔热材料试样。研究了Sws的加入量(质量分数分别为0、10%、15%和20%)和烧结温度(1300、1350、1400和1480℃)对试样性能的影响。结果表明:1)1480℃时添加Sws为10%(w)时,试样耐压强度为22 MPa;添加Sws为20%(w)时,热导率为0.368 W·m^(-1)·K^(-1)(350℃)。2)硅溶胶中的纳米SiO_(2)与基质内的MgO反应生成镁橄榄石,将核桃壳粉挥发后的气孔包裹起来,形成封闭气孔。