Influence of MnO_2 Mineralizer on the Crystal Structure,Properties of SiC Kiln Furniture Bonded with Fine Silicon Powder

The properties of SiC kiln furniture bonded with fine silicon powderare related to the bonder’s crystal structure. At high temperature, it will crystallize ina-cristobalite with great bulk effect. MnO2 mineralizer can make a-cristobalite convertto a-tridymite whose bulk effect is small. The crystal structure and its amount were investigated with XRD technique. The influence of different amounts of MnO2 on thecrystal structure and polycrystal transformation, and that of crystal structure on theproperties of kiln furniture were studied. The best proportion of MnO2 added was determined to be 2.0%.

CaF_(2)矿化剂对硅微粉结合SiC窑具材料析晶结构与性能的影响

在硅微粉结合SiC窑具中添加适量的CaF2 矿化剂 ,能使硅微粉结合剂析出的α-方石英转化成α -鳞石英 ,CaF2 矿化能力比氧化物 (K2 O和MnO2 ) [1] [2 ] 矿化剂强 ,添加CaF2 的SiC窑具高温性能优于氧化物的SiC窑具。采用XRD法确定析晶结构及其含量 ,探讨析晶结构对窑具材料性能的影响 ,从中确定较佳的CaF2 添加量为 1 5%。

行星球磨法加工制备SiC超细粉

用行星式球磨机对平均粒径约为10μm的SiC粉料进行了球磨，酸洗，制粉。发现粉料在酸化除铁过程中产生的硬团聚为Fe（OH）3胶桥所致；另外，测试溶液接近SiC等电点致使颗粒发生团聚，亦是粒度测试结果偏大的原因所在。深入分析了其物理化学变化过程与机理，制备出平均粒径为523nm的SiC粉料。

K_2O矿化剂对硅微粉结合SiC窑具析晶结构,性能与氧化动力学影响的研究

在硅微粉结合SiC窑具中添加适量的K2O矿化剂，能使体积效应大的a-方石英转化成体积效应小的α-鳞石英，其矿化能力与MnO2相当[1]，但比MnO2矿化剂更有适用价值。采用XRD法确定析晶结构及其含量，探讨析晶结构对窑具性能的影响，从中确定最佳的K2O添加量为1．5％。

SiC超细粉制备机理研究

以蒸馏水为研磨介质,采用行星式球磨机对平均粒径约为10μm的SiC粉料进行了球磨,对球磨粉料进行酸洗除铁及水洗,制备出平均粒径为351.5nm的SiC超细粉料,详细分析了粉料制备过程中的物理化学变化与机理.结果发现:粗分散体系长时间球磨所得超细粉体溶液形成胶体分散系,体系固相含量增加,颗粒平均最小间距减小,颗粒间的范氏引力倍增,易形成团聚体;超细粉料胶体溶液在酸洗过程中产生了硬团聚,主要是由于Fe2+氧化水化成为Fe(OH)3胶桥,将超细粉料钳住所致;另外,测试溶液接近SiC等电点时亦会导致颗粒团聚.酸洗去除胶桥、调解溶液pH值可有效消除团聚.

CaO-MnO_2混合矿化剂对硅微粉结合的SiC窑具析晶结构及性能影响的研究

在硅微粉结合的ＳｉＣ 窑具中添加ＣａＯ－ ＭｎＯ２ 混合矿化剂可充分发挥不同矿化剂的优点，而克服其不足之处，比添加单一矿化剂［１］［２］ 效果显著，采用ＸＲＤ 法测定混合矿化剂加入后析晶结构及含量，并以此为依据讨论窑具性能，得出ＣａＯ－ ＭｎＯ２ 混合矿化剂的最佳加入量为２－０％ 。

CaO-MnO_2混合矿化剂对硅微粉结合的SiC窑具氧化动力学的影响

在硅微粉结合的SiC窑具中添加CaO -MnO2 混合矿化剂可显著降低SiC窑具的氧化度。实验表明用金斯特林格方程表征硅微粉结合的SiC窑具的氧化是不准确的 ,SiC试条的氧化可用经验方程来描述 ,当矿化剂添加量为 3 %时 ,测得窑具在 110 0℃下的氧化动力学方程为 :G =5 .2 3× 10 - 4τ0 .76 ,在 13 0 0℃下的氧化动力学方程为 :G =1.2 6× 10 - 2 τ0 .4 2 。

铁矿渣矿化剂对硅微粉结合SiC窑具材料晶相结构与性能的影响

在硅微粉结合的SiC窑具材料中添加不同含量的铁矿渣,铁矿渣中的Fe2O3在高温下形成一定数量的液相,能使硅微粉析出的α—方石英转变为稳定的α—磷石英,提高窑具材料的热稳定性和强度,延长使用寿命。本文主要探讨不同含量的铁矿渣对窑具材料力学性能和抗氧化性能的影响。实验结果表明,确定0.4wt%铁矿渣为最佳加入量。窑具的抗折强度为21.2MPa,1次和10次热震抗折强度保持率分别为47.3%和46.6%。经12小时氧化的氧化度为0.0061%,与其他试样相比,氧化速度大大降低。

制备SiC陶瓷超细粉的工艺影响的研究(Ⅰ)

探讨了采用溶胶-凝胶法和碳热还原法相结合制备SiC陶瓷超细粉体工艺中的碳源种类、水的加入量、草酸的加入量、制备温度等因素对胶凝时间、粉体的颗粒度、纯度的影响,确定了最佳工艺参数。结果表明:采用此工艺条件制备的SiC超细粉体粒径小于35nm,纯度大于98%,近似于球形。

SiC超细粉体分散性的研究进展

SiC超细粉体的分散是其应用的关键技术之一。综述了国内外近年来对SiC超细粉体分散方法的研究,并针对其研究现状提出了几个问题,以期对其分散和应用有所助益。

MnO_2-CaF_2混合矿化剂对硅微粉结合的SiC窑具析晶结构及性能影响的研究

MnO2-CaF2混合矿化剂能改善硅微粉析晶结构,增加磷石英的含量,从而改善窑具的高温性能,延长使用寿命;采用XRD法测定析晶结构,并测定窑具的抗折强度、抗折强度保持率、气孔率、吸水率等各项性能指标,综合分析得出MnO2-CaF2混合矿化剂的最佳加入量为2%。

SiC窑具材料氧化动力学方程的研究

在硅微粉结合的SiC窑具材料中添加少量的铁矿渣矿化剂,使窑具在高温下形成一定量的液相,能使体积效应大的α-方石英转化成体积效应小的α-鳞石英,降低窑具的体积效应和提高热稳定性。同时形成的液相能使S i C表面形成一层致密的保护膜,堵塞气孔,隔离O2与SiC的接触,降低在界面上进行的氧化反应速度,以达到抗氧化的目的。实验结果表明:添加0.4%铁矿渣矿化剂的氧化度最小(G=6.1x10-5),确定0.4%为最佳的铁矿渣加入量。在1300℃下铁矿渣添加量分别为0和0.4wt%时的氧化动力学方程分别为:F(G1)=3.17×10-9,F(G2)=1.

SiC超细粉制造工艺的优化及对耐火材料性能的改进

叙述了SiC超细粉制造工艺的优化,结合其对耐火材料性能的影响,对SiC超细粉制造工艺及装备进行分析并提出改进意见。

溶胶-凝胶碳热还原法制备碳化硅超细粉末的研究

以工业水玻璃和碳黑为主要原料 ,采用溶胶凝胶和碳热还原法制备了碳化硅超细粉末 ,研究了原料组成和制备工艺对超细粉末质量的影响。结果表明 :该方法可直接制备纯度较高、颗粒直径分布范围小 ,粒径可在一定范围内控制的碳化硅超细粉末。

碳化硅超细粉球团变温热风干燥特性及其干燥模型

利用先高温后低温的变温干燥工艺对碳化硅超细粉球团进行干燥,以变温干燥的前期温度、前期风速、后期风速、转换干基含水率及后期温度为主要影响因素,通过L16(45)正交实验研究变温干燥特性及其数学模型。研究表明:碳化硅超细粉球团在高温段的干燥特性与恒温干燥特性相同,进入低温段后随着球团由外向内的温度梯度降低,球团内部水分溢出阻力降低,导致内部水分扩散速率与表面气化速率相等,此时干燥速率进入短暂的恒速阶段;碳化硅球超细粉球团变温热风干燥工艺不仅可以降低干燥设备投资和干燥能耗,还具有出球温度低、显热少、冷却时间短的优点;通过实验数据拟合,发现Midilli模型拟合度最好,可以较好反映出碳化硅超细粉球团在变温干燥下的干燥特性。

环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制

以自制的环氧改性有机硅树脂为基料,添加耐高温颜料SiC微粉、钛白粉及玻璃鳞片、滑石粉等填料,进行了耐高温防腐涂料的制备研究。探讨了颜基比、固化剂用量、颜填料用量等因素对涂料性能的影响。结果表明,涂料的最优配方是颜基比为1.25,SiC微粉7%,玻璃鳞片7%,mSiO2∶(mTiO2+mSiO2)为23%,云母粉8%,滑石粉4%,偶联剂3.6%,固化剂聚酰胺(占树脂总量)6%,基料中有机硅树脂含量50%。优化配方下制备的耐高温防腐涂料综合性能得到了明显改善,400℃高温测试满足国标《漆膜耐热性测定法》(GB1735-2009)的要求,耐酸、碱、盐60d涂层无起层、开裂、脱落,耐盐雾性能优异。

改进型耐高温防腐涂料的制备

以一种市售重防腐涂料配方为基础配方,通过添加有机硅树脂、SiC微粉、硅烷偶联剂等组分,研制出一种改进型耐高温防腐涂料,并对添加的组分在耐高温防腐涂料中的作用机理以及对涂层性能的影响进行了讨论。实验结果表明,有机硅树脂、SiC微粉的加入,使原涂层的最高耐热温度从230℃上升到390℃,大大提高了涂层的耐热性;SiC微粉和硅烷偶联剂的加入量分别为7 g和0.6 g时,涂层的综合性能最佳。

碳化硅吸波性能改进的研究

采用三种不同的方法对碳化硅粉在2-18GHz范围的吸波性能进行了改进。化学还原的方法制备出粒度约为0.2μm左右的超细镍粉,与碳化硅混和,在一定的配比下制备成吸波涂层材料,大幅度改善了吸波性能。吸波涂层最小反射率能够达到-23.59dB。提出了微观层复合的设想,并利用化学镀的方法对碳化硅粉表面进行了改性处理,使金属镍沉积在碳化硅颗粒的表面,材料在合理配比下的最小反射率为-22.07dB。采用宏观层复合的方法,将超细镍粉涂层与碳化硅涂层复合制备成多层吸波材料,改善了吸收峰值和吸收带宽。

多元回归综合优化碳化硅超细粉球团变温干燥工艺

采用先高温后低温的变温干燥工艺降低碳化硅超细粉球团的干燥成本,以干燥时间和单位能耗为指标,以变温干燥的前期温度、前期风速、转换干基含水率、后期风速和后期温度为主要影响因素进行了L_(16)(4~5)正交实验,研究了变温干燥工艺,并结合多元回归,根据多指标权重进行线性加权和优化.结果表明,最佳优化变温干燥工艺参数为前温期度200℃、前期风速0.83 m/s、转换干基含水率5%、后期风速1.78 m/s、后期温度140℃,该条件下干燥时间为203 min,单位能耗为65 MJ/kg.