磷石膏炭热分解的热动力学研究

在活性炭掺量为10%~15%,煅烧温度为1100~1250℃条件下,从动力学和热力学角度对磷石膏分解煅烧制胶凝材的可行性进行了研究。在该温度范围内,通过等温热分析法确定了磷石膏分解体系的表观活化能为299.88~382.85 k J·mol^(-1),指前因子ln A为18.64~25.61 s^(-1),分解动力学方程为受三维扩散控制的Z-L-T方程。经Factsage软件计算和SEM、EDS、XRD等微观检测发现,煅烧过程中,不仅发生了硫酸钙的分解,还伴随着分解产物CaO和杂质SiO_2的合成反应。根据CaO-SiO_2-CaSO_4相图的理论计算结果表明,适量补充硅铝质改性组分,调节生料的配比范围,有使磷石膏基水硬性复合胶凝材料强度提升的潜能。

天然沸石多孔陶瓷的烧结动力学

用阶梯等温热膨胀法（stepwise isothermal dilatometry，SID），结合X射线衍射分析、扫描电镜和孔隙率测试等手段研究了天然沸石多孔陶瓷的烧结动力学。结果发现：在850～1150℃，随烧结温度的升高，天然沸石多孔陶瓷的孔隙率逐渐降低；平均孔径的变化分为两个阶段，烧结温度低于1050℃时，温度越高，平均孔径越低；烧结温度为1100℃时，在液相作用下，平均孔径反而由1050℃的2．61μm激增至5．77μm。运用Makipirtti-Meng经验速率方程处理SID数据，可以导出相关烧结动力学参数，在850～1150℃，材料的表观烧结活化能为1016kJ／mol。

Mg(Y,Gd)_4Si_3O_(13)∶Eu,Bi 的溶胶-凝胶法合成、结构和发光性能

采用溶胶-凝胶法首次合成出 MgY_(4-x-y-z)Si_3O_(13)∶Eu_z^(3+),Bi_y^(3+),Gd_x^(3+)系列发光体.其结构与ASTM 卡片记载的 MgY_4Si_3O_(13)的结构相同,属于六方晶系.在每 mol 基质中,Eu^(3+)、Bi^(3+)和 Gd^(3+)的最佳掺杂量分别为0.07,0.025和0.2mol.在发光体由非晶态向晶态的转变过程中,Eu^(3+)的发光强度和所处位置对称性都发生了显著变化.当基质以 Eu^(3+)、Bi^(3+)共掺杂时,Bi^(3+)的兰色发光和 Eu^(3+)的橙红色发光都很强,但 Bi^(3+)向 Eu^(3+)的能量传递效率很低,适量的 Gd^(3+)的加入可增强 Bi^(3+)对Eu^(3+)发光的敏化效果.

内外风量比对回转窑内烟气流场及其温度分布影响的研究

通过研究内外风量比对回转窑内火焰形状、烟气流场及其温度分布的影响,为优化燃烧器的操作参数提供依据.以一四风道煤粉燃烧器及Φ4m×60m的回转窑为对象,应用Fluent软件,建立了k-ε湍流模型,煤粉燃烧模型和辐射换热模型.研究了以煤粉为燃料,内外风量比分别为0.37、0.47、0.6和0.8时,回转窑内火焰形状、烟气流场及温度分布情况.结果表明,内外风量比为0.47时,回转窑内火焰形状成良好的棒槌状,火焰高温区达到2 000K,火焰温度分布符合水泥熟料煅烧的要求.计算给出了最佳条件下,沿窑长方向上的O2、CO、CO2的摩尔浓度分数分布,计算分析了喷煤管出口附近的内回流区和窑壁附近的外回流区,表明了在最佳操作参数条件下窑内流场分布和气体浓度场分布的合理性.

二氧化硅溶胶体系的电导行为

二氧化硅溶胶的导电性与其储存稳定性及纳米材料的制备和应用密切相关。本文通过St?ber法制备了分散性较好的非晶型二氧化硅纳米微球,用激光粒度分析仪、高分辨透射电子显微镜和X射线衍射仪对微粒进行了表征。通过电导率的变化监测了不同条件下的溶胶-凝胶动力学过程,并详细地研究了影响二氧化硅溶胶体系电导行为的各个因素。实验结果表明,氨水用量对溶胶-凝胶过程的平衡时间有很大影响,氨水用量少,体系平衡时间短,反之亦然。二氧化硅的浓度、粒径、分散介质的温度、p H值和电解质浓度对溶胶体系的电导率都有显著的影响,并得出了二氧化硅的浓度和体系温度与电导率之间呈线性关系,同时发现,硅溶胶体系的电导率与胶体粒子总的比表面积成正比,与颗粒表面的ζ电位也密切相关。

预热器提升管内粉料径向浓度的试验研究

采用光纤浓度探头针对6个不同高度的预热器提升换热管截面,做了粉料径向相对浓度分布的试验研究.结果表明:换热管中物料运动的加速段,物料同气流间存在较大的相对运动速度,且湍流强度大,物料浓度涨落最显著.换热管中物料运动的匀速段,流场充分发展,物料浓度分布的特点是中心低而边壁高的不均匀分布.换热管中心区的颗粒浓度较低,浓度分布曲线较平坦,由中心向边壁靠近,物料浓度单调递增,且近壁处分布曲线变陡.从换热管底部向上,边壁区的物料浓度随轴向位置变化明显而中心区的物料浓度变化较小,物料沿径向浓度分布的不均匀程度减小.增大系统的固气比,换热管内的物料总平均浓度增大,同时径向不均匀性增大,物料下冲高度增大.物料的径向相对浓度大小和下料方式有很大关系.颗粒在换热管中的运动并不只是单一的向上运动,同时还伴有横向的迁移运动.

高温高固气比条件下旋风预热器总分离效率的研究

在温度高达840℃,固气比高达2.54的条件下,对旋风预热器总分离效率进行了实验,研究了温度、固气比和风速对旋风预热器总分离效率的影响,根据实验数据回归分析,得到了回归方程,填补了高温高固气比条件下旋风预热器总分离效率研究的空白.

不带层电荷的层状硅酸盐粘土矿物表面的酸位数量

非极性溶剂中的有机碱 (偶氮苯指示剂 )主要吸附在粘土矿物的表面酸位上 ,粘土的表面酸位数量可用有机碱的吸附量大小进行评价。测定了四种理想晶格中不带电荷的“中性”层状硅酸盐粘土矿物 (即 1∶1型的高岭石 ,板状蛇纹石和 2∶1型的叶蜡石及滑石 )对二硫化碳溶液中甲基红和N ,N -二甲基 -4 -亚硝基苯胺的吸附等温线。根据单分子层最大吸附量 ,矿物的比表面积及非垂直定向时一分子有机碱的有效占有面积 ,计算了四种粘土矿物表面甲基红和N ,N -二甲基 -4 -亚硝基苯胺的覆盖率。结果表明 :不带层电荷的粘土矿物的几乎整个外表面 (即不仅仅是结晶边缘或极少数交换性阳离子的周围 )

CaHPO_4无机抗菌陶瓷的制备

以磷酸氢钙为载体,银锌离子为抗菌剂,在1 100℃氧化气氛下烧结制得抗菌性能显著、耐候性稳定的抗菌陶瓷.分别研究银离子和混合离子(Ag+和Zn2+)抗菌陶瓷的抗菌性能及烧结对抗菌性能和耐候性的影响.实验表明:银离子抗菌材料具有较好的抗菌性能,但耐候性较差;加入锌离子不仅能提高材料的抗菌能力,还能改善材料的耐候性;烧结有利于改善材料的耐候性;SEM显示抗菌离子在基体上分布比较均匀.

撒料装置对预热器换热管内压力损失影响的试验研究

根据气固两相流在预热器换热管内的运动规律,设计开发了三种不同结构参数的撒料装置.对装有三种撒料装置的预热器换热管内的压力损失进行了试验研究,结果表明:随着固气比Z的增大,换热管内压力损失均不断增大.在不同风速、不同固气比条件下,装载三种撒料装置都起到了分散粉体物料,减小换热管内压力损失的作用,2#撒料箱降低换热管压力损失的效果最显著,降阻幅度最大可达到30%;3#撒料箱的降阻幅度可达到20%;1#撒料箱最低,但仍可达到15%.随着固气比的增大,三种撒料装置降低压力损失的作用越明显.

稀土复合磷酸盐无机抗菌材料对陶瓷活化水性能的影响

将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料添加到陶瓷釉浆中制备具有活化水功能的抗菌陶瓷制品。用核磁共振技术(NMR)以及溶解氧测试技术研究添加稀土复合磷酸盐无机抗菌材料对陶瓷活化水性能影响机制,以及活化水功能陶瓷制品对植物种子发芽性能的影响。结果表明:添加稀土复合磷酸盐无机抗菌材料制备的抗菌陶瓷制品可使自来水的17O NMR半峰宽由115 36Hz降低到99 15Hz;提高水中溶氧量20%;蚕豆和花生种子4天发芽率可分别提高12 5%和7 5%。稀土复合磷酸盐无机抗菌材料具有增加陶瓷制品活化自来水性能、降低水分子缔合度,促进植物种子发芽的功能。

硅砖中α-方石英的晶体结构与形貌

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究了几种不同状态硅砖的晶体形貌和晶格常数。结果表明:经1350℃煅烧72h,1450℃再煅烧3h的块状结晶石英岩,70%的石英已转化为微晶方石英。1430～1450℃经48～72h烧成未用的硅砖主相为鱗石英和方石英,并有少量残留石英。经<1250℃使用15年的硅砖主相为鱗石英和方石英,已不见残存石英。经1550～1600℃使用3年的硅砖的稳定相只有α方石英,其晶格常数为:a0=0.49695nm;c0=0.69250nm,形成的方石英都具有标准的晶格构造,粒状酷似八面体的四方双锥,未见正三角形晶粒。

载银多孔SiO_2的抗菌性能

通过吸附制备载Ag多孔SiO2,用XRD和最小抑菌浓度(MIC)对样品进行表征,研究反应条件对银吸附量的影响及焙烧温度对抗菌性能的影响。结果表明,溶液pH和Ag+浓度是影响多孔SiO2银吸附量的重要因素。随pH增加,吸附量先增加后减少,并在pH=10时达到最大值。随Ag+浓度增加,吸附量不断增加并在Ag+浓度为5.5mg/mL时开始保持不变,而吸附效率不断降低。反应时间和温度对多孔SiO2吸附银没有影响。随焙烧温度升高,载银多孔SiO2抗菌性能逐渐降低。

ZrO_2-莫来石共晶组成研究

借助于SEM -EDAX研究了电熔锆 -莫来石材料中ZrO2 -莫来石共晶的组成 .共晶中的ZrO2 晶体形态依莫来石基晶的切面方位可显示为卵状或条状 ,即定向共晶 .按统计结果共晶组成为 (质量分数 ,% ) :Al2 O35 3.9± 1.2 ,ZrO2 3 1.5± 1.7,SiO2 14 .6± 0 .6 .

Al_2O_3-ZrO_2系共晶组成研究

配制了Al2 O3-ZrO2 系含ZrO2 的质量分数分别为 2 5 % ,30 % ,35 % ,40 % ,45 %和 48%的 6个组成的试样于电炉中熔融并快速冷却 .借助SEM -EDAX研究了试样的显微结构 ,结果表明 :在含ZrO2 的质量分数为 2 5 %～ 40 %的试样中可观察到初晶刚玉和细卵状共晶相组成 ;在含ZrO2 的质量分数为 45 %～ 48%的试样中可观察到初晶ZrO2 相和细卵状共晶显微结构 .借助于EDAX测定了含ZrO2 的质量分数为 40 %和 45 %两试样的共晶组成 ,其结果为含ZrO2 的质量分数为 43 .3± 0 .4% .

硅酸锆超细粉研磨介质损耗研究

硅酸锆超细粉是建筑陶瓷的重要原料，国内主要采用以搅拌磨进行湿法研磨生产。文中根据多年来对各种非金属磨介的试验和使用情况，比较了几种磨介的磨耗并探讨其原因，指出磨耗与研磨条件、磨介生产方法、磨介原料以及磨介尺寸的关系。

熔铸AZS砖溶蚀的显微结构

借助扫描电镜、能谱仪和X射线衍射研究了玻璃熔窑池壁用熔铸Al2O3–ZrO2–SiO2(AZS)大砖蚀变后残砖的显微结构变化。在玻璃液?砖间界面后形成了一厚度<1mm的蚀变层,而在25mm的厚度层内显微结构变化不大。蚀变层液相基质吸收了较多的Na2O,CaO,K2O,共晶体的刚玉基晶完全溶解并生成霞石。共晶中的细晶斜锆石呈分散状晶体分布于液相基质中,意味着斜锆石不易溶解。展示了一些新生相的细微形貌特征。

天然矿物埃洛石为载体固定α-淀粉酶的工艺和性能(英文)

以天然纳米材料埃洛石为载体,通过物理吸附法对α-淀粉酶进行固定。利用红外光谱、扫描电镜、透射电镜等对埃洛石的结构和形貌特征进行测试与表征,同时对埃洛石纳米管固定化α-淀粉酶的条件及固定化酶的酶学性能进行了研究,并与游离酶进行了比较。结果表明:这种具有管状结构的埃洛石硅酸盐矿物是理想的酶载体,酶的固定化效率平均达到37.38%;所得的固定化α-淀粉酶4℃下保存15d后,酶活力仍保持90%以上;固定化α-淀粉酶的热稳定性也明显优于游离酶,连续7批次操作后仍保持56.2%的酶活力。

不同沸石基体、固相离子交换法制备铜型抗菌沸石

对不同的沸石基体,采用固相离子交换法合成铜型抗菌沸石,考察了反应温度、反应时间、氯化铜用量等因素对铜离子交换量的影响,试验结果表明:当反应时间为2.5 h,反应温度为773K,氯化铜与沸石投料质量比为0.6∶1时,4A沸石可获得最大的铜离子交换量。

TiO_2在Al_2O_3-ZrO_2电熔料共晶体中的固溶行为

用扫描电镜对含25%(质量分数)ZrO2和适量TiO2的电熔锆刚玉的显微结构分析表明:这种电熔料的显微结构由等粒状初晶刚玉和刚玉ZrO2共晶组成。能量散射X射线分析结果表明:TiO2固溶于共晶体的ZrO2中而不溶于刚玉。TiO2在共晶体ZrO2中的固溶度为10%左右。此现象可由TiO2ZrO2系相图具有很大的ZrO2固溶相区和结晶学中有关离子半径和电价匹配的原理而得以解释。