铝粉、硅粉加入比例对Al_2O_3-ZrO_2-C材料力学性能的影响

在A l2O3-ZrO2-C材料中加入总质量分数为5%的铝粉和硅粉,改变试样中铝粉和硅粉的质量比(分别为0:1、1:4、2:3和4:1),经配料、混练、成型、烘干后,在埋炭(煤焦炭)气氛中分别于800、1 000、1 300和1 400℃保温3 h煅烧,然后对烧后试样进行三点弯曲试验,并测定烧后试样的平均孔径,分析烧后试样的显微结构。结果表明:铝粉、硅粉的加入比例显著影响A l2O3-ZrO2-C材料的力学性能:经800和1 000℃煅烧后,试样的抗折强度、弹性模量和韧性均随铝粉加入量的增加而增大,而经1 300和1 400℃煅烧后,试样的抗折强度、弹性模量和韧性均随铝粉加入量的增加而减小;试样的平均孔径呈现出与力学性能相反的变化规律。上述这些变化规律是铝液的促烧结作用与高温下生成SiC、A lN晶须的强韧化作用和填隙作用以及生成A lN过多导致的结构疏松作用共同作用的结果。

Al-Si复合滑板材料的研究进展

主要介绍了Al-Si复合Al2O3-C滑板、Al-Si复合Al2O3-ZrO2-C滑板和Al-Si复合MgO-MgAl2O4-C滑板的研究与应用情况。Al、Si等的引入,使滑板制备工艺简化,烧成温度降低,生产流程缩短,并可提高滑板的高温强度、抗热震性和抗氧化性等关键性能。

纳米Cr_2O_3系列催化剂上CO_2氧化乙烷脱氢制乙烯反应

采用溶胶 凝胶法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2 O3 催化剂 ,并采用共沉淀法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2 O3 /Al2 O3 ,Cr2 O3 /ZrO2 和Cr2 O3 /MgO复合催化剂 .应用BET ,XRD ,XPS ,TPR和TEM等物理化学方法对催化剂的结构和物化性质进行了表征 ,并考察了该系列催化剂上CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯的反应性能 .结果表明 ,纳米Cr2 O3 催化剂上乙烷和CO2 的转化率均明显高于常规Cr2 O3 催化剂 ,但乙烯的选择性低于常规Cr2 O3 催化剂 ;纳米复合催化剂中的复合成分显著影响催化剂的催化性能 .其中 ,10 %Cr2 O3 /MgO纳米复合催化剂在温度为 973K时 ,乙烷转化率和乙烯选择性分别可达到6 1 5 4 %和 94 79% .纳米催化剂表面Cr的还原性以及Cr6+/Cr3

Mn对Al_2O_3-ZrO_2-C耐火材料抗氧化性的影响

固定主要原料烧结板状刚玉、锆莫来石、石墨 ,添加剂Al粉、Si粉以及结合剂热固性酚醛树脂等的加入量 ,加入不同量的Mn配制成Mn、C质量比不同的Al2 O3-ZrO2 -C试样 ,埋炭烧成后检测各试样的抗氧化性。结果表明 :试样的氧化层厚度先随Mn加入量的增加 (即Mn与C质量比的增大 )而减小 ,即抗氧化性提高 ;至Mn与C质量比为 1 4时 ,氧化层厚度最小 ,即抗氧化性最佳 ;当Mn含量继续增加时 ,氧化层厚度又开始增加 。

铝锆碳滑板用含纳米炭黑涂料的防氧化性能

以石墨和纳米炭黑为主要原料研制了一种滑板涂料,将其涂刷于铝锆碳滑板试块表面,自然干燥24 h后,分别在6007、00、800、9001、0001、100、1 200和1 300℃空气气氛中加热2 h,然后测量试块的质量损失率,并与涂刷日本涂料的试块和空白试块进行了对比,以研究该涂料对铝锆碳滑板的防氧化性能,还用扫描电子显微镜对1 300℃氧化后试块表面进行了显微结构分析。结果表明:研制涂料能在滑板表面形成一层保护膜,提高滑板的高温抗氧化性能;所添加的纳米炭黑等碳材料与滑板中的残余Si发生反应,可改善滑板的显微结构。

铝锆碳质长水口损毁机制的研究

采用SEM、EDS对使用后的铝锆碳质长水口内壁及渣线部位材料的蚀损过程进行了分析研究。结果表明:1)铝锆碳质长水口内壁蚀损过程为碳首先被氧化和溶解形成脱碳层,之后钢水中的夹杂物FeO与脱碳层中的Al2O3反应形成铁铝尖晶石,随着FeO继续附着,在脱碳层表面形成FeO富集区并生成低熔点相,致使脱碳层在高速钢水的冲刷下逐渐蚀损;2)长水口渣线部位蚀损首先为碳向钢液中溶解,之后为中间包渣侵蚀材料中的氧化物,两个过程交替进行,从而导致了长水口渣线部位材料的蚀损;3)适当降低长水口制品中的碳含量,可以减少铝锆碳质长水口内壁以及渣线部位材料中碳的氧化及溶解所导致的材料结构的破坏,可望延长长水口的使用寿命。

薄板坯连铸用浸入式水口的性能与使用

针对薄板坯连铸用浸入式水口的使用条件,选择了水口不同部位的材质。以板状刚玉、氧化铝粉、锆莫来石、电熔稳定氧化锆、电熔镁砂、天然鳞片状石墨等为原料制备了浸入式水口,重点研究水口本体铝碳材料的抗氧化性能和渣线锆碳材料的抗侵蚀性能,并模拟现场使用条件进行了烘烤试验。结果表明:所研制的水口材料性能完全满足使用要求,烘烤时无氧化和剥落;在薄板坯实际连铸生产条件下,所研制的浸入式水口稳定地实现了24炉连浇,为相关的浸入式水口研究提供了良好的基础。

SiO_2微粉对Al_2O_3-ZrO_2-C材料力学性能的影响

在复合引入不同比例A l粉、Si粉(A l粉、Si粉的组合分别为2%(w)A l+3%(w)Si,3%(w)A l+2%(w)Si,4%(w)A l+1%(w)Si)的A l2O3-ZrO2-C材料中进一步外加质量分数分别为0、1%、2%的SiO2微粉,经配料、混练、成型、烘干后,在埋炭(煤焦炭)气氛中分别于800、1 000、1 200、1 300和1 400℃保温3 h煅烧,然后对烧后试样进行三点弯曲试验,并测定烧后试样的平均孔径,分析烧后试样的显微结构。结果表明:1)对于含不同比例A l粉和Si粉的A l2O3-ZrO2-C材料,SiO2微粉的引入使其经1 200℃或更高温度煅烧后的抗折强度、弹性模量和韧性提高,平均孔径减小;2)显微结构分析发现,含有SiO2微粉的试样中,A lN和(或)SiC晶须发育良好并且分布均匀,孔径细小,从而优化了材料力学性能。

钴基F-T合成重质烃催化剂载体效应的研究

考察了ZrO2 ,Al2 O3 和SiO2 等载体对Co基催化剂上CO加氢反应性能的影响 .结果表明 ,载体的特性明显影响CO转化率、产物分布及链增长几率 .氧化态催化剂上的钴主要以Co3O4 形态存在 ,其晶粒大小的顺序为Co/ZrO2 <Co/SiO2 <Co/Al2 O3.XPS测试结果表明 。

纳米ZrO_2/Al_2O_3复合载体及Ni/ZrO_2/Al_2O_3催化剂的性能研究

采用溶胶-凝胶法在经过扩孔处理的Al2O3基载体上制备了纳米ZrO2/Al2O3复合载体,并通过浸渍法制备了NiO/ZrO2/Al2O3催化剂.用XRD,TPR,TPD和N2吸附等技术分别考察了载体和催化剂的结构及表面性能,研究了复合载体对Ni/ZrO2/Al2O3催化CO2重整CH4反应性能的影响.结果表明,纳米ZrO2/Al2O3复合载体具有较大的比表面积、适宜的孔径分布及稳定的t-ZrO2结构,Ni/ZrO2/Al2O3催化剂具有较好的CO2重整CH4反应活性和稳定性.

锆莫来石对Al_2O_3-ZrO_2-C材料性能的影响

以电熔白刚玉、锆莫来石、鳞片石墨、SiC粉和酚醛树酯为原料,通过改变锆莫来石的加入量和粒度制备了7种不同的A l2O3-ZrO2-C试样,主要研究了锆莫来石加入量和试样的粒度组成对A l2O3-ZrO2-C材料的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、气孔孔径分布和透气度等性能的影响。结果表明:1)锆莫来石加入量对A l2O3-ZrO2-C材料的体积密度、显气孔率、耐压强度、气孔孔径分布和透气度都有一定的影响,但影响都不大;2)试样的粒度组成对A l2O3-ZrO2-C材料的体积密度和透气度的影响较大,但对显气孔率、常温耐压强度、气孔孔径分布的影响较小。

铝粉加入量对铝锆碳滑板材料性能的影响

在铝锆碳滑板材料的常规配方（板状刚玉颗粒、电熔锆刚玉、白刚玉微粉、石墨、板状刚玉粉的质量分数分别为55％、20％、10％、3％、12％，同时外加2．5％和4％质量分数的外加物和结合剂）中，以质量分数分别为0、2％、4％、6％、8％、10％的金属铝粉等量取代板状刚玉粉，经混练、成型、干燥后，一部分在生产现场与铝锆碳滑板一起埋炭烧成（1300～1500℃），再分别在冷水中浸泡25h和在隧道窑中于1300～1400℃重烧；另一部分在实验室电炉中于l000℃埋炭保温3h烧成，再在冷水中浸泡25h。检测不同条件下烧成及再处理后试样的常温耐压强度、质量变化率和加热永久线变化率。结果表明：1）随着铝粉加入量的增加，在上述两种条件下烧成后试样及在上速两种条件下烧成居再经冷水浸泡后试样的常温耐压强度均呈增大趋势，但冷水浸泡后试样的常温耐压强度均比浸泡前减小；2）随着铝粉加入量的增加，在生产现场与铝锆碳滑板一起烧成后试样在隧道窑中重烧后，其常温耐压强度逐渐减小，质量变化率和加热永久线变化率逐渐增大。

刚玉类型对铝锆碳材料性能的影响

分别采用致密刚玉、白刚玉、板状刚玉为主要原料 ,制作铝锆碳试样 ,对其常温性能、高温抗折强度、耐磨性、抗渣侵蚀性、热震稳定性和显微结构进行了对比研究。结果发现 :由致密刚玉配制的铝锆碳试样的综合性能与由板状刚玉配制的试样的基本相当 。

超临界抗溶剂法纳米Al_2O_3-ZrO_2颗粒的制备与表征

以CO2为抗溶剂介质,无水乙醇为溶剂,采用超临界抗溶剂法(SAS)制备了纳米Al2O3-ZrO2复合氧化物颗粒的前驱体—纳米Al(NO3)3-Zr(NO3)4颗粒,系统考察了温度和压力等因素对制备过程的影响,并对前驱体中Al、Zr组分的共抗溶剂效应进行了研究,通过焙烧前驱体Al(NO3)3-Zr(NO3)4制得了纳米Al2O3-ZrO2球形颗粒.采用热重质谱(TG-MS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射透射电镜(FEG-TEM)和程序升温还原(TPR)等技术对所制备的前驱体Al(NO3)3-Zr(NO3)4和Al2O3-ZrO2纳米颗粒的物化性能进行了表征,初步考察了Al2O3-ZrO2纳米颗粒负载Ni催化剂的还原性能.研究发现,该纳米复合氧化物比用浸渍?沉淀法制得的Al2O3-ZrO2载体对活性组分Ni具有更好的分散性能,作为新型催化剂载体材料有良好的应用前景.

烧结气氛对Al_2O_3/SiC纳米复合陶瓷显微组织的影响

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有热导率高、热膨胀系数低的SiC加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,在有气氛保护和无气氛保护条件下分别制备出氧化铝基抗热震陶瓷.采用扫描电子显微镜(SEM)对陶瓷进行组织结构分析,结果表明:在气氛保护条件下烧结的Al2O3/SiC复相陶瓷气孔比无气氛条件下烧结的明显减少,复相陶瓷基体内部气孔显著降低.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要的作用.

Cu-ZnO-Al_2O_3-ZrO_2/HZSM-5催化剂上CO_2加氢合成二甲醚

采用共沉淀法和机械混合法合成了Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,研究了该催化剂催化CO2加氢合成二甲醚反应的性能,考察了HZSM-5分子筛的硅铝比、反应温度和反应压力对CO2转化率、二甲醚选择性和收率的影响。实验结果表明,随硅铝比的增大,二甲醚选择性和收率呈峰形变化特性;随反应温度的升高,CO2转化率增加,二甲醚选择性降低;而随反应压力的升高,二甲醚选择性增加。当硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))为50、反应温度和压力为250℃和3.0 MPa时,CO2转化率达到19.6%,二甲醚的选择性和收率分别为47.0%和9.2%。H2-TPR,NH3-TPD,XRD表征结果显示,Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂中HZSM-5分子筛的结构没有明显变化,但硅铝比的变化影响双功能催化剂的酸性,HZSM-5分子筛的加入使Cu的还原温度降低。

合成ZrO_2-SiC和工业SiC对Al_2O_3-C质耐火材料性能影响的对比

为了改善Al2O3-C质耐火材料的抗氧化性和抗热震性,向浇注料中分别添加0、2%、4%、6%的SiC或ZrO2-SiC复合粉,以酚醛树脂为结合剂,在200MPa下制备了2组试样,经250℃充分干燥后,于1400℃下埋炭处理2h,分别检测2组试样的抗氧化性和抗热震性,并采用XRD分析氧化后试样的相组成。结果发现,添加剂中SiC的氧化能有效保护试样中的碳,从而能减少试样的质量损失率和氧化面积,提高其抗氧化性能。由于ZrO2的微裂纹增韧及SiC的颗粒增韧作用,使试样的抗热震性能提高。在试验条件下,添加6%ZrO2-SiC复合粉或工业SiC粉时,试样的抗氧化性和抗热震性最佳。

Al的加入对CeZr固溶体催化剂结构及其乙苯脱氢活性的影响

为进一步提高铈锆固溶体储放氧性能,增强乙苯二氧化碳氧化脱氢反应性能,采用共沉淀法合成出氧化铝质量比为50%的铈锆铝氧化物催化剂。通过现代仪器分析表征技术,研究了Al加入对铈锆固溶体复合氧化物晶体结构、储放氧能力的影响。结果表明,Al的加入可起到"扩散阻碍"作用,且有效抑制铈锆固溶体晶粒长大,使得铈锆铝氧化物催化剂比表面积较铈锆固溶体增加了51.8 m^2/g,储放氧性OSC值提高了69.4μmol/g,将铈锆铝氧化物催化剂用在乙苯氧化脱氢5 h反应中,发现乙苯转化率提高了10%。

用于CH_4/CO_2重整反应Ni/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的结构和抗积炭性能

在表面活性剂P123作用下,通过无机盐的双水解反应制备了介孔ZrO2-Al2O3复合氧化物.研究发现,所得样品具有较大的比表面积和可调变的孔结构.ZrO2可嵌入到Al2O3骨架中形成固溶体,因而热稳定性增加;与Al2O3相比,适量ZrO2加入使ZrO2-Al2O3的酸密度和酸强度增加.在CH4/CO2干气重整反应中,Ni/ZrO2-Al2O3催化剂活性略低于Ni/Al2O3,但表现出优良的抗积炭性能.这不仅与Ni分散度有关,而且与因氧化物载体缺陷位和小晶粒而造成的电子效应密切相关.

熔融制样-X射线荧光光谱法测定铝锆碳、锆碳质耐火材料中的主次成分

建立了混合氧化剂预氧化后硼酸盐熔融制样-X射线荧光光谱法测定铝锆碳、锆碳质耐火材料中ZrO_2、HfO_2、Al_2O_3、SiO_2、CaO、MgO、Fe_2O_3、TiO_2等组分的方法,讨论了混合氧化剂配比、氧化时间、灼烧减量、熔剂及稀释比等因素对制样及分析结果的影响。结果表明,按照Na_2O_2 4倍于试样量、NaNO_3 2倍于试样量配制混合氧化剂,氧化时间90min,碳的去除率最高;使用四硼酸锂偏硼酸锂混合熔剂(质量比67∶33),稀释比30∶1,可熔制出满足要求的熔片;曲线标样与试样间灼烧减量的差异给试样分析结果带来的偏差可以通过灼烧减量计算予以校正。经验证,该方法分析精密度较好,各元素9次平行分析结果的相对标准偏差均在3.25%以下,与化学湿法分析结果的一致性较好。