Crystallization and properties of some CaO-Al_2O_3-SiO_2 system glass-ceramics with Y_2O_3 addition

The crystallization behavior and mechanical properties of CaO-Al2O3-SiO2 (CAS) system glass-ceramics with addition of Y2O3 were investigated. The optimal sintering temperatures of all heat-treated glasses were altered and the crystallization was accelerated with Y2O3 addition, and only wollastonite as a main crystalline phase was precipitated. The volume fraction of crystalline phase and density were increased with Y2O3 addition. The results suggest that the CAS glass-ceramics would get the lowest sintering temperature and optimal microstructure with the addition of Y2O3 by 3.25 %. The bending strength has a maximum due to the oriented and interlocked wollastonite crystal, which causes crack divert or blunts to limit the further development of the flaw size and increases the surface energy of fracture.

控制高碳钢中CaO-Al_2O_3-SiO_2类夹杂物成分的实验研究

采用高温管式炉研究了低碱度顶渣对高碳钢中夹杂物成分的影响。热力学计算和实验结果表明 ,当炉渣碱度在 0 .71～ 1.36 ,Al2 O3含量在 8%以下时 ,钢中的酸溶铝含量在 0 .0 0 0 6 %以下 ,钢中 Ca O- Al2 O3-Si O2 类夹杂物的 Ca O/ Si O2 在 1.5以下 ,Al2 O3含量为 8%～ 2 5 % ,夹杂物的成分在塑性区内。

CaO-Al_2O_3-SiO_2系黑色装饰微晶玻璃的研究

为了研究制备黑色装饰微晶玻璃,使用Fe2O3、Ni2O3、Co2O3等着色剂,研究了其对微晶玻璃装饰板材的颜色、烧结和晶化性能的影响规律,确定合理的着色剂种类、含量以及热处理制度,并利用KRD与SEM等技术研究了黑色装饰微晶玻璃的结构.研究表明:以Fe2O3、Co2O3组合和Fe2O3、Co2O3、Ni2O3的组合都可制得黑色系列玻璃与花纹清晰的黑色微晶玻璃;100g玻璃配合料中,较合理的着色剂用量为:Fe2O3-5g,Co2O30.15-0.25g,Ni2O30.2-0.4g.

CaO-Al_2O_3基精炼渣对钢液脱氧的影响

在 Mo Si2 炉上用二次正交回归实验方法进行了 Ca O- Al2 O3 基精炼渣对钢液脱氧影响的实验研究。发现精炼渣与钢中溶解氧的平衡时间为 2 0～ 30 min、平衡溶解氧含量为 0 .0 0 0 8%～0 .0 0 12 %,并得到了精炼渣在不同成分下的钢液全氧含量。另外 ,通过二次正交回归处理 ,得到了钢液全氧含量与精炼渣的光学碱度、渣中 Al2 O3 含量和 Ca F2 含量之间的关系式 ,并发现如下规律 :随着精炼渣光学碱度的提高 ,钢液全氧含量几乎呈直线减小 ;在用铝脱氧的条件下 ,钢液全氧含量基本上随精炼渣中 Al2 O3 含量的增加而增大 ;随着精炼渣中 Ca F2 含量的增加 ,钢液全氧含量呈先增大、后减小的趋势。本实验条件下最佳的渣系组成为 Ca O 5 7.2 9%,Al2 O3 9%,Mg O 10 %,Si O28.71%,Ca F2 15 %。

氧化铈对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃烧结和性能的影响

采用烧结法制备添加氧化铈的CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料,并对其进行差热分析(DTA)、X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)观察和性能测试。结果表明:添加少量氧化铈能够降低玻璃的玻璃转变温度和析晶峰值温度,促进玻璃粉体的烧结致密化,但氧化铈加入量过多将会阻止玻璃的烧结和晶化;氧化铈的最佳添加量(质量分数)为5%;随着氧化铈含量的增加,样品的介电常数呈"N"字形变化,而样品的介电损耗则表现为先减小后稍微增加的变化趋势。样品的热膨胀系数随氧化铈含量的增加基本呈下降趋势。添加5%氧化铈的样品在925℃烧结后,其相对密度达99.1%,其介电常数、介电损耗和热膨胀系数分别为6.7、0.09%和3.42×10-6K-1。

低碳低合金钢中CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO系夹杂物熔化温度的控制

通过FactSage计算分析低合金钢中CaO-Al2O3-SiO2-MgO四元系夹杂物的熔点和低熔点区域的控制范围;并与热丝法试验结果对比发现,在低于1 500℃时,利用FactSage预测该四元夹杂物熔化温度是可行的,计算熔点与热丝法所测结果的偏差小于4%。夹杂物液相区的变化规律为,随着MgO,SiO2和Al2O3含量的增加,夹杂物低熔点区域面积都是先增大后减小;随着CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域有2次先增大后减小的变化过程。控制CaO-Al2O3-SiO2-MgO系中w（CaO）为40%~50%,w（Al2O3）在15%~25%之间,w（MgO）为5%~8%。可获得最大范围的低熔点区域。当w（MgO）为8%时,为满足熔化温度≤1 500℃,减少中间包水口结瘤,须控制最佳CaO与Al2O3质量比为1.0~1.6,SiO2质量分数为10%~15%。

CaO-Al_2O_3-SiO_2系粉煤灰微晶玻璃的制备及其性能

以粉煤灰为主要原料,Si O2、Na2CO3、Mg O、Ca O、Zn O、Ca F、硼酸等为辅助原料,采用两步烧结法制备Ca O-Al2O3-Si O2系粉煤灰微晶玻璃。通过差热分析、X射线衍射和扫描电镜等分析测试方法对所制备粉煤灰微晶玻璃的微观结构和性能进行了研究,并利用修正的Johnson-Mehl-Avrami方程和Augis-Bennett方程计算了粉煤灰微晶玻璃析晶活化能和晶化指数。结果表明,不同配方的粉煤灰微晶玻璃均为体积晶化,主晶相为副硅灰石,呈短柱状,为单斜晶系;副晶相为钙长石,为三斜晶系;在5组配方中,Ca O/Si O2为0.33时,粉煤灰微晶玻璃的性能相对较优,Al2O3/Si O2为0.19时,粉煤灰微晶玻璃的活化能相对较小小,析晶过程容易发生。

CaO-Al2O3渣系对20CrMoH齿轮钢中总氧和硫的影响

研究分析了CaO-Al_2O_3精炼渣系对140 t LD Al直接脱氧齿轮钢T[O]和[S]的影响。结果表明,控制钢包渣中CaO/Al_2O_3为2.5,可使T[O]降低到0.001 3%;当渣中CaF_2为5%,CaO/Al_2O_3为2～3时,能够增强炉渣吸收氧化物夹杂的能力;当(SiO_2)增至6%～9%时,其含量变化对炉渣脱硫性能影响不大。当(SiO_2)为5%～10%时,较佳的精炼渣成分为(%):60～65 CaO、20～30 Al_2O_3、5～10 MgO、5 CaF_2。

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的析晶程度及性能的影响研究

本文研究了CaO含量对微晶玻璃烧结、析晶性能、以及析晶程度的影响。讨论了CaO含量变化与微晶玻璃密度和抗折强度的关系 。

Stress Analysis of CaO-Al_2O_3-SiO_2 System Glass-ceramic with Different Thickness

In order to study the relationship between thickness and residual stress in CaO-Al2O3-SiO2 glass-ceramics.The residual stress was measured in CaO-Al2O3-SiO2 system glass-ceramic with different thickness,and the formation mechanism and characterization of residual stress in CAS system Glass-ceramic were analyzed by the X-ray diffraction analysis.The experimental results show the compressive residual stress increass with thickness of glass-ceramic increasing.

CaF2对CaO-Al2O3-CaF2熔体结构影响的分子动力学研究

采用分子动力学的方法研究了不同CaF2含量下CaO-Al2O3-CaF2三元渣系熔体结构的变化规律,包括熔渣的短程结构、中程结构和键角的变化.结果表明:Ca—F,Al—F,Ca—O,Al—O的平均键长分别为0.2345,0.1895,0.2325,0.1745nm.随着CaF2的加入,Ca^2+与配位的阴离子(O^2-,F^-)存在动态平衡现象,总配位数维持在6~7之间.研究体系中Al—O四面体结构存在由复杂(Q^4和Q^3)向简单(Q^2和Q^1)的转变,同时还会发生Al—O四面体[AlO4]^5-向[AlO3F]^4-结构的转变,两种转变的综合作用使熔体的网络结构解聚,为CaF2改善CaO-Al2O3-CaF2熔渣的流动性提供了合理的微观解释.键角分析表明F^-在体系中更多的是替换原来O^2-的位置,以Al^3+为核心的网络结构依然为四面体结构,没有引起大规模的原子重新排列.

核化温度对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化行为的影响

利用DTA技术测定了某一配方的CaO-Al2O3-SiO2系玻璃的玻璃转变温度(Tg)与玻璃晶化温度(Tp),在Tg温度稍上,进行了不同温度的预核化处理。经预核化处理后的试样的DTA和SEM分析结果表明,随预核化温度的增加,晶化峰向低温方向移动,表明析晶能力在增强。在晶化温度稍上热处理,玻璃表面析晶,玻璃从表面到内部长成粗大的柱状晶,并以树枝状方式生长。在玻璃内部,尺寸细小的等轴晶镶嵌在玻璃相中。

MgO对CaO-Al_2O_3-MgO熔渣性能影响的实验研究

为探讨Mg O在Ca O-Al2O3-Mg O熔渣中的作用机理,通过高温实验,研究Mg O对Ca O-Al2O3-Mg O渣系熔点、黏度以及表面张力的影响。结果表明：熔渣的软化温度、半球点温度和流动温度随Mg O含量的增加均呈现出先降低后升高的变化规律,当w（Mg O）为6%～12%时,渣系熔点较低而且熔渣软化区间相对较小;当w（Mg O）为8%时,渣样的黏度值相对较低,而黏度波动幅度和相对波动范围则在w（Mg O）分别为4%和8%时最小;随着Mg O含量的增加,熔渣的表面张力在不同温度下变化规律略有不同,当w（Mg O）为6%时,熔渣的表面张力均出现了最低值,随温度的升高,熔渣的表面张力呈减小的趋势。

B_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-CaF_2五元精炼渣系熔化特性的影响

通过半球点法研究了B2O3对40．5％-70．0％CaO-19％-45％Al2O3-SiO2-MgO-CaF2五元渣系熔化温度和完全熔化时间的影响。实验结果表明,当渣中CaO含量为40．5％～60％,CaF2 2％-10％,(B2O3％)/ (CaF2％)为0．17～0．33时,渣系的熔化温度较不加B2O3的五元渣平均降低30℃,完全熔化时间平均降低49 s。合适的多元脱硫精炼渣系的成分为60％CaO,19％-30％AlO3,≤10％(MgO+SiO2),2％～6％CaF2, (B2O3)／(CaF2)=0．17。

CaO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的冲蚀磨损研究

CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃装饰板材是一种新型建筑装饰材料。本文利用冲蚀磨损实验研究了影响CaO-Al2O3-SiO2系统烧结法微晶玻璃装饰板材磨蚀行为。讨论了微晶玻璃组成、结构、磨粒粒径、冲蚀角、冲蚀时间对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的冲蚀性的影响。结果表明:随着微晶玻璃中晶相含量的增加,磨料对其表面的冲蚀磨损量明显下降。微晶玻璃的冲蚀量随冲蚀角的增大、冲蚀时间的增长、磨粒粒度的增大而增加。

CaO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃颗粒的烧结过程研究

通过大量实验得到了CaO Al2 O3 SiO2 系统玻璃颗粒的起始烧结温度 (Ts) ,起始析晶温度(Tc)以及烧结收缩曲线 ,通过对他们的分析 ,讨论了组分、烧结温度、烧结时间对玻璃颗粒烧结的影响。确定了有利于烧结的较佳CaO ,Al2 O3,B2 O3含量范围 。

CaO-Al_2O_3-P_2O_5-ZnO玻璃水泥的形成

首次在 １４５０℃合成了以［ＰＯ４］和［Ａ１Ｏ４］形成网络结构的、具有良好本征水硬性的 ＣａＯ－ Ａｌ２Ｏ３－Ｐ２Ｏ５－ＺｎＯ玻璃水泥，分析了形成玻璃水泥的基本理论依据，应用光学显微镜、Ｘ射线衍射 （ＸＲＤ）、电子探针微区分析（ＥＰＭＡ）、Ｆｏｕｒｉｅｒ红外光谱（ＩＲ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析 了Ｚｎ~２＋对玻璃水泥的相组成和相形态形成及其结构的影响，并分析了对水泥水硬性的影响规律。

Y_2O_3掺杂CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的研究

在CaO-Al2O3-SiO2(CAS)系统微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3,结合XRD、SEM等测试手段,研究了Y2O3的引入对微晶玻璃烧结过程、微观结构以及性能的影响。实验结果表明:随着Y2O3的引入,微晶玻璃烧结温度降低,烧结时间变短。当Y2O3质量分数为3.25%时,CAS微晶玻璃具有最佳的制备工艺和最好的力学性能。

CaO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷的析晶动力学研究

采用差热分析方法(DTA)对CaO-Al2O3-SiO2体系玻璃陶瓷的析晶动力学参数进行了测定,研究了该系统微晶玻璃的析晶动力学。结果表明:随着CaO/SiO2比的增大,该系统玻璃的析晶活化能E变小,析晶动力学反应速率k(T)增大,玻璃稳定性变小。所有玻璃样品的析晶指数(n)约为1,为表面析晶机制。

炉渣组分对CaO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-MgO-Na_2O渣系与铁液间硫分配比的影响

针对高碱度高氧化铝的Ca O-Al_2O_3-Si O_2-Ti O_2-Mg O-Na_2O六元渣系,通过在1 773 K温度下测定其与铁液间的硫分配比,研究该渣系的脱硫性能.利用偏最小二乘法回归分析,建立了可较好预测硫分配比的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度(mCa O/mSi O_2)、Mg O、Ti O_2、Al_2O_3以及Na_2O对硫分配比的影响.结果表明,当炉渣碱度大于2.9时,炉渣硫分配比均在140以上,表明该渣系具有较强的脱硫能力.在实验范围内,硫分配比随炉渣碱度的增加而提高.当碱度一定时,Mg O对硫分配比的影响不大,Ti O_2、Al_2O_3均使硫分配比降低,其中Al_2O_3降低硫分配比较为明显.硫分配比随Na_2O增加而增加,少量的Na_2O即可明显提高炉渣的脱硫能力.