高能球磨法对水相介质中微米α-Al_2O_3分散性能的影响

采用高能球磨与化学分散剂分散相结合的方法,研究了球磨工艺参数及分散剂种类对微米α-Al2O3粉体分散性能的影响,探讨了配制稳定的微米α-Al2O3抛光液的最佳工艺条件。研究结果表明,球磨对微米α-Al2O3的分散有较好的促进作用,若加入分散剂共同进行球磨,在一定的工艺参数下,可以获得良好的分散效果。在球料比为10∶1,pH值为10.5,球磨机转速300r/min的条件下,得到均匀稳定的微米α-Al2O3分散液的最佳分散工艺为:球磨时间60min,SHP作为分散剂且质量分数为1%。

稀土表面改性Al_2O_3/6061Al复合材料组织与界面分析

采用液相包裹法对Al_2O_3微粉进行稀土Y_2O_3表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土Y_2O_3改性的Al_2O_3/Al复合材料,并对复合材料的显微组织及界面进行观察和分析。结果表明:表面经稀土Y_2O_3改性的Al_2O_3微粉能均匀的分布于基体中,界面润湿性得以改善,复合材料组织更加均匀。拉伸性能测试表明:改性粉体对Al合金拉伸性能增强效果明显。对复合材料界面进行TEM,HREM及电子衍射分析表明,界面结合良好,界面处有Y_2Al生成。EDAX分析表明界面相是钇、铝含量很高的物相;XRD图谱中也显示出Y_2Al的衍射峰。

α-Al_2O_3纳米粉对高纯刚玉砖烧结性能的影响

研究了在刚玉砖基质中分别引入0.5%,1%,2%和3%的α-Al2O3纳米粉及分别引入4%,8%和12%的α-Al2O3微粉时对高纯刚玉砖烧结性能的影响.检测试样于1100℃、1300℃、1400℃、1500℃、1600℃和1700℃保温5 h热处理后的体积密度和强度,并用扫描电镜观察其显微结构.结果表明:同时加入α-Al2O3纳米粉和α-Al2O3微粉可以促进固相烧结,改善制品烧结性能,使烧结温度降低200～400℃;当α-Al2O3纳米粉加入量为1%～2%,α-Al2O3微粉加入量为4%～8%时,烧结温度可降到1400～1500℃,此时,试样的体积密度和强度达到最佳值.其烧结机理是以扩散传质为主的固相烧结.

Al_2O_3粉末对镁合金微弧氧化陶瓷膜的显微结构及其耐蚀性的影响

在已优化的Na2SiO4-Na3PO4复合体系溶液中加入Al2O3粉末对AZ91D镁合金进行了微弧氧化处理。用SEM、XRD分析了加入Al2O3粉末对陶瓷膜的形貌特征和相成分的影响。结果表明,加入Al2O3粉末后陶瓷膜孔洞减少,且疏松层变得紧实;膜层相成分增加了Al2O3。在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀试验表明,加入Al2O3粉末后陶瓷膜的耐蚀性有很大提高。

金属Ni、FeNi包裹氧化铝复合微粉的制备

利用非均相沉淀包裹工艺,首先制备了前驱体碱式碳酸镍(NCH)包裹α-Al2O3或碱式碳酸铝铵(AACH)微粉,然后将前驱体在500℃下经氢气还原2h,成功制备了表面较光滑、致密的金属镍包裹氧化铝球形微粉.分析了非均相沉淀过程中前驱体包裹结构形成机理及影响因素,并初步确定了优化制备条件.通过采用α-Al2O3取代AACH或同时采用FeNi合金包裹解决了金属层易脱落问题.利用SEM、XRD及TG/DSC等手段表征了前驱体及还原产物的形貌、成分以及NCH/AACH热分解过程.Ni、FeNi包裹氧化铝复合结构球形微粉可应用于制备连续金属Ni或FeNi合金相三维网络结构氧化铝/金属复合陶瓷.非均相沉淀—热还原工艺可应用于陶瓷/金属封接中金属化层材料的制备.

高铝矾土-硅粉氮化合成SiAlON的过程研究

分别以w(Al2O3)为68.08%和45.56%的两种高铝矾土及硅粉为原料,按合成SiAlON的理论配比配料(Si粉过量5%),成型后在流动N2(流量为0.06～0.1m3·h-1)中进行热重分析,同时测定试样在不同温度(900～1500℃)保温6 h后的质量变化,并分析氮化后试样的物相变化,从而探讨该试样的氮化过程及其机理.结果表明,高铝矾土-硅粉试样在流动N2中的氮化反应过程可大致分为3个阶段:1)Si粉氮化阶段(900～1200℃),Si粉氮化生成Si3N4和Si2N2O;2)SiAlON形成阶段(1300～1400℃),生成O'-SiAlON和β-SiAlON;3)β-SiAlON的生长发育阶段(1450～1500℃),部分O'-SiAlON转化为β-SiAlON,Al2O3在β-SiAlON中的固溶度增加.

Al_2O_3微粉Y_2O_3改性对Al基复合材料性能的影响

采用液相包裹法用Y2O3对Al2O3微粉表面进行改性,用挤压铸造法制备表面改性的Al2O3p/6061Al复合材料, 研究改性对复合材料的显微组织和力学性能的影响．结果表明,用Y2O3表面改性后,Al2O3微粉在6061Al基体中的分布均匀性明显改善,复合材料的力学性能明显提高．与改性前比较,Al2O3体积分数为25％的复合材料,抗拉强度提高30％,屈服强度提高40％,弹性模量提高20％．其原因是,改性Al2O3微粉表面的Y2O3与Al基体间发生界面反应,使界面润湿性得以改善;界面相Y2Al与Al2O3和Al基体间均形成良好结合的界面．

不同粒度分布的α-Al_2O_3微粉对透气座砖的性能影响

针对透气座砖的损毁机理,以不同种类的α-Al2O3微粉及其加入量为研究对象,研究它们对透气座砖的性能影响。研究结果表明,双峰分布的α-Al2O3微粉常温、高温强度最高,体积密度大,显气孔率小,烧后线变化率低,热震稳定性能好,在添加双峰分布的α-Al2O3微粉的试样中,其加入量为10%时,试样的综合性能比较好。

α-Al_2O_3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响

以电熔镁砂及鳞片石墨为主要原料,热塑性酚醛树脂为结合剂,研究了α-Al2O3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响。结果表明:(1)Al2O3微粉的加入提高了低碳MgO-C材料的体积密度,降低了显气孔率,提高了强度,显著改善了MgO-C砖的抗氧化性;(2)高温下Al2O3微粉与MgO原位反应生成连续的尖晶石相,改善了材料基质的显微结构,增强了陶瓷结合,将MgO颗粒与鳞片石墨紧密地结合起来,提高了组织结构的整体性,从而提高了材料的致密度和强度;(3)高温下原位反应生成连续的尖晶石相堵塞脱碳层中的部分气孔,降低了氧的扩散速度,同时提高了MgO的沉积速度,使加入Al2O3微粉的低碳MgO-C材料抗氧化性能得以提高。

α-Al_2O_3在耐火材料中应用性能的研究

通过对添加不同微晶活性α-Al2O3所获得的耐火浇注料之烘干强度和烧结后强度的实验数据对比,可知微晶活性α-Al2O3微粉用于耐火材料的性能优于活性α-Al2O3微粉,其结论同样适用于板状刚玉的生产。

新型铝镁浇注料的开发与应用

针对钢包用铝镁浇注料使用寿命短的问题,济钢耐火材料厂研制开发出了使用寿命提高1倍的新型铝镁浇注料。该新型浇注料以20～40mm大粒度、含Al2O388%倒焰窑煅烧料为骨料,优质电熔镁砂作小颗粒骨料,普通电熔镁砂作细粉,引入α-Al2O3微粉、硅微粉,具有较好的热震稳定性和抗侵蚀能力。

Al_2O_3纳米粉体对镁合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

在熔炼镁合金过程中加入Al2O3纳米粉体的复合材料进行微弧氧化处理;在微弧氧化电解液中加入Al2O3粉体并对镁合金基体进行微弧氧化。采用扫描电镜、X-射线衍射和电化学测试分析Al2O3粉体对镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响。结果表明,两种方式加入Al2O3粉体都会提高镁合金微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性,而熔炼过程中加入效果更佳。

镁合金复合微弧氧化工艺的研究

开发添加Al2O3纳米粉体的复合微弧氧化电解液体系。确定最佳的工艺条件为:硅酸钠与焦磷酸钠(质量比7∶3)12g/L,氢氧化钠7g/L,Al2O33g/L,复合添加剂A1(氟化钠2g/L,丙三醇10mL/L,钨酸钠1g/L),溶液温度35℃,氧化时间20min。

Al_2O_3掺杂与超声辅助对纯铝表面微弧氧化层结构与性能的影响

在复合电解液体系中加入Al_2O_3粉,并引入超声辅助对纯铝基体进行微弧氧化处理,研究了Al_2O_3掺杂与超声辅助对微弧氧化层微观形貌、物相组成、耐腐蚀性能与摩擦磨损性能的影响。结果表明:超声辅助促使更多的Al_2O_3微粒参与微弧氧化过程,形成的微弧氧化层更平整致密,孔洞尺寸较小且分布均匀,孔隙率较低;与未掺杂Al_2O_3或未引入超声辅助形成的微弧氧化层相比,掺杂Al_2O_3和引入超声辅助后微弧氧化层的自腐蚀电流密度明显降低,极化电阻大幅提高,摩擦因数和比磨损率均降低,耐腐蚀性能和摩擦磨损性能都得到显著提高。

超微粉对耐火浇注料性能的影响

论述了超微粉的性能及作用机理,讨论了硅灰和α-Al2O3微粉对耐火浇注料加水量、成型性能、强度和抗渣性能的影响。结果表明:(1)两种微粉配合使用,材料性能较好;(2)单独使用一种微粉时,硅灰效果优于α-Al2O3微粉;(3)当α-Al2O3微粉用量一定时,增加硅灰,水用量显著降低;(4)本试验条件下,超微粉适宜用量:硅灰6％,α-Al2O3微粉2％,此时加水量、成型性能、强度和抗渣性能最优。

高强铁沟浇注料的研制与应用

高炉用Al_2O_3-SiC-C质铁沟浇注料高温性能低主要与水泥、硅微粉的加入量有关,以棕刚玉、碳化硅等为主要原料,研究了硅微粉、水泥加入量对浇注料强度的影响,研究结果表明:通过采用高铝80水泥代替原用70水泥并适当降低两者的加入量,可以保证材料的常温强度不下降的前提下,显著提高高温抗折强度,其原因在于形成了发育良好的莫来石晶体,将该技术在1080 m^3高炉的铁沟使用,通铁量提高3.8万吨,取得了良好的使用效果。

Al_2O_3微粉添加量对镁合金微弧氧化膜特性影响

为了研究添加Al_2O_3微粉对AZ31A镁合金微弧氧化膜特性影响,在不同浓度Al_2O_3微粉氧化液中对其进行了微弧氧化处理。利用扫描电镜(SEM)观察了微弧氧化膜形貌,能谱仪(EDS)分析了膜层表面Ca、Mg、O、Al元素分布,X射线衍射仪(XRD)分析了相组成,测定了膜厚、硬度和氧化液中Al_2O_3表面电荷,讨论了改性机理。结果表明,加入Al_2O_3微粉后,氧化电压随Al_2O_3添加量增加先增加后降低;氧化膜表面孔洞数量和尺寸减小,膜层表面Ca元素分布逐渐减少,成膜效率降低,膜层致密度和表面疏松层硬度提高,氧化膜主要由MgO和MgO_4等相组成。