CaO-SiO_2-Fe_tO-P_2O_5渣中磷的富集行为

通过考察不同温度下CaO-SiO2-FetO-P2O5熔渣中磷在2CaO·SiO2颗粒内部和表面以及熔渣本体中的浓度分布规律,对CaO-SiO2-FetO-P2O5熔渣中磷的富集行为进行了研究.结果表明:熔渣中存在的2CaO·SiO2固体颗粒为渣中磷富集提供了场所,磷向2CaO·SiO2颗粒富集并形成2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体(富磷相).磷从熔渣本体向2CaO·SiO2颗粒的富集过程可认为是由磷自熔渣本体向2CaO·SiO2颗粒表面的传质、在2CaO·SiO2颗粒表面形成2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体以及磷通过固溶体产物层由颗粒表面向其内部扩散的3个子过程组成.提高温度对熔渣中磷向2CaO·SiO2颗粒的富集起到促进作用.小粒径2CaO·SiO2颗粒相比于大粒径颗粒虽然可以在较短时间内完成磷的富集过程,但大粒径的2CaO·SiO2颗粒有利于其所形成的富磷相与钢渣本体的分离.

CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO系低熔点区域控制

通过热力学计算软件FactSage计算分析了CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物低熔点区域的控制范围.从控制夹杂物成分的角度,指出随着Al2O3含量和CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域大小都是先增大后减小;随着SiO2含量和MnO含量的增加,夹杂物低熔点区域增大.为了得到低熔点夹杂物,应控制SiO2-Al2O3-CaO-MnO系中Al2O3质量分数为20%左右,CaO质量分数在25%～30%之间;同时控制CaO/SiO2比值为0.8～1,SiO2质量分数应为30%左右.

CaO-Al_2O_3-SiO_2系统烧结建筑微晶玻璃颗粒高温摊平影响因素研究

烧结法微晶玻璃装饰板材是一种新型建筑装饰材料。其表面花纹的大小由表面玻璃颗粒度所决定。玻璃颗粒度不同对烧结法微晶玻璃的表面性能会产生不同的影响。本文利用正交实验研究了影响烧结法微晶玻璃颗粒高温摊平的因素。对玻璃颗粒的高温摊平的影响顺序为:烧成温度、成分(CaO/Al2O3)、颗粒度和烧成时间。在成分、烧成时间不变的前提下,玻璃颗粒的平均粒径增加2mm,其烧成温度需提高5～8℃。在成分、烧成温度不变的前提下,玻璃颗粒的平均粒径增加2mm,其烧成时间需增长20～30min。

CaO-SiO_2-Na_2O-CaF_2-Al_2O_3-MgO渣系的粘度和结晶温度

采用CaO SiO2 Na2 O CaF2 Al2 O3 MgO渣系 ,用差热分析仪测定熔渣的结晶温度 ,用粘度测定仪测定熔渣的粘度 ,研究结晶温度和粘度与碱度、w (Na2 CO3 )、w (CaF2 )、w (Al2 O3 )和w(MgO)之间的关系 ,并得到相应的回归方程·利用这两个回归方程 ,可以预测连铸保护渣的结晶性能和粘性特征·化学成分通过改变粘度 ,来影响晶核形成速度和晶体成长速度 。

SiO_2-Al_2O_3-CaO-Fe_2O_3系微晶玻璃的晶化过程

利用差热分析 (DTA)、红外吸收光谱 (IR)、X射线衍射 (XRD)和扫描电镜 (SEM )等手段研究了SiO2 Al2 O3 CaO Fe2 O3系微晶玻璃晶化过程及其结晶动力学。结果表明 :SiO2 Al2 O3 CaO Fe2 O3系微晶玻璃晶化过程中 ,初晶相是钙铁透辉石 ,钙铝黄长石是中间过渡相且随晶化温度的提高而消失 ,最终晶相只有钙铁透辉石 ;晶体生长指数为 2 .9,属三维生长。玻璃网络中主要有SiO4,AlO4及Fe3+O4四面体结构单元 ,随核化时间延长及晶化温度提高 ,红外最强吸收带朝低波数方向移动 ,吸收带强度随晶化温度的提高而增大。

降温速度对γ-2CaO·SiO_2分解性能和晶体结构的影响

采用分析纯试剂在1500℃下保温2 h合成γ-2CaO·SiO_2熟料,并通过溶出实验和XRD等手段研究降温速度对其分解性能和晶体结构的影响。结果表明:随着降温速度的加快,制得的γ-2CaO·SiO_2的分解性能升高;随着分解时间的延长,降温速度对分解性能的影响更加明显;晶胞体积随降温速度的加快而增大,不同降温速度下制得γ-2CaO·SiO_2均具有(130)晶面的择优取向;随着降温速度的加快,(130)晶面的择优取向没有变化;晶胞体积的增大促进γ-2CaO·SiO_2的分解。

CaO-P_2O_5-SiO_2系统溶胶—凝胶生物活性多孔材料的降解特性及生物活性研究

通过溶胶—凝胶法合成制备了CaO-P2O5-SiO2系统溶胶—凝胶生物活性玻璃,并通过一定的烧结工艺将其制备成用作骨组织工程支架的多孔材料。采用生物材料的体外实验方法(invitro)及DTA、XRD、SEM及FTIR等材料显微结构及性能研究手段分析研究了烧结温度对多孔材料的显微结构、生物活性和可降解性能的影响。

碱熔ICP-AES法测定铁矿石中CaO、MgO、SiO_2等8组分

铁矿石作为冶金行业的基础原料，其化学成分分析普遍受到各界关注，以往对酸溶解铁矿石测定K2O、Na2O、Pb、Zn、As、Cu已有报道；对微波消解溶样测定铁矿石中K2O、Na2O、Pb、Zn、As、Cu、Mn、Ti也有报道，用国标GB／T6730．63—2006的方法，样品前处理繁琐、分析周期长。本文主要介绍用铁皮坩埚为容器，过氧化钠为熔剂熔融铁矿石，ICP—AES法同时测定铁矿石中CaO、MgO、SiO2、Al2O3、TiO2、Pb、Zn、As等8种组分并建立其分析方法，准确度高、精密度好、分析周期短，回收率在96％以上。

12CaO·7Al_2O_3和γ-2CaO·SiO_2混合物相的合成和溶出性能研究

本文研究了CaO的加入量、合成温度、保温时间和出炉温度对合成产物物相的影响,结果发现:当CaO∶Al2O3∶SiO2为2.38∶1∶0.77,合成温度1500℃,保温时间30min和出炉温度100℃时可获得只含有12CaO.7Al2O3和γ-2CaO.SiO2且氧化铝溶出性能较好的物料。采用二次回归正交试验法对该物料进行了溶出性能的研究,详细考察了其受碳钠浓度、氧化铝浓度、溶出温度、溶出时间和液固比的影响规律,得到的回归方程在0.01水平上高度显著,且方程回归值与试验值的相对误差不超过3%,回归方程的数学表达式为:氧化铝溶出率Y=-3.094×10-5NC2-4.049×10-5tT+5.853×10-3NC+3.192×10-3t+4.888×10-3T+5.183×10-2L/S-5.99×10-3。

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.

CaO-SiO_2系玻璃的析晶动力学研究

利用溶胶-凝胶法制得CaO-SiO2系基础玻璃,通过差热分析曲线分析质量比为CaO-SiO2玻璃的析晶能力。经分析,其析晶活化能E=457.1kJ·mol-1,而晶化生长指数是随升温速率的不同而不同,速率越大,晶化生长指数越小。

CaO-MgO-SiO_2-H_2O体系的热力学基础研究

本文从热力学角度系统研究了CaO MgO SiO2 H2 O体系及钢渣中钙镁硅矿物在水热条件下的反应特性。结果表明 :在CaO MgO SiO2 H2 O系统中 ,CaO优先与SiO2 反应生成水化硅酸钙 ,MgO只能与剩余的SiO2 反应生成水化硅酸镁 ;MgO固溶时 ,可促进托勃莫来石向硬硅钙石转化 ,而对白钙沸石向白钙镁沸石的转化影响不大 ,不固溶MgO时 ,低温型水化硅酸钙向高温型转化温度提高。钢渣钙镁硅矿物中 ,镁蔷薇辉石活性最大 ,透辉石活性最差 。

γ-2CaO·SiO2合成及分解性能研究

研究γ-2CaO.SiO2的分解性能对于判断铝酸钙炉渣溶出过程中是否有二次反应发生和氧化铝损失具有重要意义。研究了不同的合成温度和保温时间对合成产物物相的影响,结果发现:合成温度1 500℃保温时间60 min以上时可获得纯γ-2CaO.SiO2且其分解性能不再随着保温时间的增加而改变。采用二次回归正交试验法对1 500℃保温60 min合成的γ-2CaO.SiO2进行了分解性能的研究,详细考察了其受苛碱和碳钠浓度、氧化铝浓度、分解温度以及分解时间的影响规律,得到的回归方程在0.01水平上高度显著,且方程回归值与试验值的相对误差不超过3%。由该回归方程计算可知,γ-2CaO.SiO2在溶出过程中有少量的分解,但是不会引起氧化铝的损失。

低氧分压条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系热力学性质的研究

以促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体生成的非均相脱磷工艺被视为未来实现转炉少渣冶炼的重要手段,但目前相关渣系热力学性质的研究较少,不能为合理解释非均相渣脱磷的机理提供理论依据.为此,本文利用FactSage热力学软件绘制了低氧分压(1mPa)条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系及其子体系的热力学相图,分析了不同温度下相平衡关系及液相线的变化规律.研究结果表明:升高温度可使体系中液相区及Ca_3(PO_4)_2初晶区的范围扩大,但会导致α'-Ca_2SiO_4的初晶区缩小以及Ca_2Fe_2O_5等物相的消失;降低氧分压可使体系的液相区缩小,并向高FeO的方向收缩;CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系中存在较大的α'-Ca_2SiO_4与Ca_3(PO_4)_2共存区,尤其是α'-Ca_2SiO_4,Ca_3(PO_4)_2与Ca_2Fe_2O_5的三相共存区可极大地促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体的生成.

CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃晶化过程的红外光谱分析

利用红外光谱 (IR)和 X射线衍射 (XRD)对 Ca O- Al2 O3 - Si O2 系尾砂玻璃及其晶化过程的结构进行了研究。结果表明 ,尾砂玻璃晶化析出主晶相为透辉石 ,次晶相为钙长石和枪晶石。玻璃网络中主要有 Si O4、Al O4四面体结构单元 ,玻璃结构中具有和透辉石结构类似的近程排列 ,这个近程排列具有析出主晶相 (透辉石 )的先驱结构。随着 Ca F2 的含量增加 ,网络无序度增大 ,使玻璃红外光谱最强吸收带宽化且朝低波数方向移动 ;随晶化温度的提高 ,红外光谱最强吸收带也朝低波数方向移动 。

CaO-SiO_2-FeO-Cl体系中Zn、Pb挥发物的热力学研究

应用FactSage热力学软件对不同温度下的FeO-CaO-SiO2-Cl体系中Zn、Pb挥发行为进行分析,采用气流携带法对FeO-CaO-SiO2-Cl体系中Zn、Pb挥发物的饱和蒸气压进行测定,并通过试验分析了温度对其体系中Zn、Pb挥发率的影响。结果表明,温度为970~1 030 K条件下FeO-CaO-SiO2-Cl体系中Zn、Pb主要以氯化物形式存在,氯化物的饱和蒸气压均随着温度的升高而增加,且lnP^1/T呈较好的线性关系,其体系中Zn、Pb挥发率亦随着温度的升高而增加。

CaO-SiO_2-P_2O_5-H_2O 系统中 CBC 材料的原料配比研究

以硅溶胶、磷酸和硝酸钙为原料，以１８种不同化学成分的原料配比分别合成了ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ｐ２Ｏ５－Ｈ２Ｏ系统中的ＣＢＣ材料．引入磷率（ＰＭ）或硅率（ＳＭ）及氧化钙标准值（ＣＳｔ）的概念，综合材料的化学成分及矿物组成的分析结果，以测得的劈裂抗拉强度指标为依据，对材料的配料问题进行研究．结果表明，欲制得高劈裂抗拉强度的材料，应控制ＰＭ为２０～３．０，ＣＳｔ为９０～１０５，或化学组成范围为：ＣａＯ，５３１～６１．２；ＳｉＯ２，９．３～１７．１；Ｐ２Ｏ５，２５．８～３５．５．

含氟CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃分相的研究

在含硫化物的CaO-Al2O3-SiO2（CAS）微晶玻璃系统中,氟作为有效的辅助晶核剂已得到了证明。虽然人们对含氟CAS微晶玻璃的晶化过程进行了较为详细的研究,但其分相以及分相与析晶的关系仍存在着许多值得探讨的问题。搞清楚氟对CAS玻璃分相的影响,无疑对进一步认识分相机理或开发CAS微晶玻璃新产品,都有着不可低估的意义。

组成与温度对R_2O-CaO-ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统析晶的影响

通过大量的配方实验和OM、XRD分析 ,系统研究了R2 O -CaO -ZnO -Al2 O3-SiO2 系统析晶和组成与热处理温度间的相互关系。研究结果表明 ,白榴石相仅在 0 .2K2 O -CaO -ZnO -Al2 O3-SiO2 系统的低硅区析出 ,且高Al2 O3含量有利于其析晶 ;锌黄长石相主要在ZnO含量较高的系统中析出。在ZnO含量为 0 .55mole的系统中 ,用Na2 O等摩尔取代K2 O ,有减小锌黄长石相析晶区的趋势 ,但是在ZnO含量为 0 .35mole的系统中则相反 ;硅锌矿相主要在ZnO含量为0 .55mole系统中的低SiO2 区析出。在高CaO低ZnO含量的系统中析出的主晶相是 β -硅灰石 ,尤其是在用Na2 O等摩尔取代K2 O时 ,系统的组成一定时 。

CaO-SiO_2-Na_2O三元渣系的挥发率

采用失重法对ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ｎａ２Ｏ三元渣系在不同温度下的挥发率进行了测量。结果表明，在烧结温度下，低熔点渣的挥发率呈三段式变化，而高熔点渣无此特性；当修正碱度Ｒ′＞１、成分固定时，只有在温度超过其流动温度时才能显著提高挥发率；温度一定时，挥发率随着碱度Ｒ及Ｎａ２ＣＯ３含量的增加而提高；当Ｒ′＜１时，温度、碱度、Ｎａ２ＣＯ３含量对挥发率的影响都不大。