铝质黏结剂型壳材料与制备工艺研究

在高温合金熔模精密铸造中,黏结剂的选择是一项最为关键的核心技术。常用的传统黏结剂为硅质黏结剂,然而这种黏结剂在高温下会化学分解,进而引起强度损失,限制了它的发展。铝质黏结剂具有熔点高、结构稳定的特点。本文通过对比铝质黏结剂型壳材料在不同条件下的工艺参数,初步确定了铝溶胶在精密铸造应用方面的技术指标及其匹配性。通过在铝溶胶涂料中加入质量分数为0.4%Cr+(III)离子溶液,初步解决了铝溶胶水溶可逆的问题,并研究了一种铝溶胶-硅溶胶复合壳型,其在1500℃时有8.4 MPa的高温抗弯强度。

无机粘结剂基防腐涂层的制备及性能研究现状

无机粘结剂具有经济、环保、实用性强等优势,逐渐发展成为防腐涂料的研究热点。基于此,对磷酸盐、硅酸盐与硅溶胶3种常用无机粘结剂防腐涂料的制备和性能进行了综述,首先阐明了3种粘结剂的粘结机理和附着成膜机理,此后对3种无机粘结剂基防腐涂料的合成制备、防腐性能以及存在的问题进行了探讨。最后展望了无机粘结剂防腐涂层的发展趋势和应用前景。

碱性硅溶胶稳定性的研究

利用TEM和NMR表征技术,分析碱性硅溶胶的胶凝过程;考察pH值、浓度、温度等因素对碱性硅溶胶稳定性的影响。核磁分析结果表明,硅溶胶粒子的内部结构为硅氧硅键(—Si—O—Si—),表面层为硅羟基[—SiOH,—S(iOH)2]所覆盖。硅溶胶稳定性研究结果表明,碱性硅溶胶的稳定性随pH值升高而增加;碱性硅溶胶稳定性随浓度和温度的升高而下降;温度低于45℃时,温度对碱性硅溶胶稳定性的影响很小。

轻质陶瓷隔热材料的制备及其性能表征

以短切莫来石纤维为原料,硅溶胶为黏结剂,采用浸渍过滤的方法制备陶瓷隔热材料。该材料气孔率高达89.95%,体积密度仅为0.262 g/cm3,常温耐压强度为338.16 kPa,200℃下导热系数λ为0.067 W/(m.K),具有轻质多孔陶瓷隔热材料的典型特点。

硅溶胶系列FCC催化剂制备技术研究

介绍了以硅溶胶为粘结剂的催化裂化催化剂国内外研究现状,以及硅溶胶的性能、特点和影响硅溶胶稳定性的因素。综述了由硅酸钠经离子交换法制备和硅酸钠与无机酸反应制备催化剂的方法。含硅粘结剂的催化剂抗磨损能力和焦炭选择性较好,催化剂的强度可以通过添加表面活性剂和铝盐得到改善。

硅溶胶与硅酸钾(钠)混合物体系单组分涂料的稳定性

研究了作为单组分涂料基料的硅溶胶与硅酸钾(钠)混合物的室温贮存稳定性,并用等温热导微量热法和粒径测量作了表征。结果表明,含小的纳米胶体二氧化硅粒子的混合物稳定性好,稳定性受硅酸钾(钠)模数、硅溶胶在混合物中占的质量分数、混合操作条件和原材料规格等因素影响。加了适当稳定剂的该混合物稳定贮存时间大大延长。最后再加入苯丙乳液配制成的基料在室温下可贮存至少7个月以上。

硅溶胶用作FCC催化剂粘结剂的研究现状

介绍了硅溶胶的性质,总结了单质溶解法、离子交换法、电解渗析法、胶溶法、分散法等制备方法,论述了pH值、溶胶粒子粒径、助剂及其他影响因素对硅溶胶稳定性的影响,并对粘结剂用硅溶胶的发展前景做了展望。

硅溶胶制备催化裂化催化剂的凝胶及性能研究

分别以酸、碱性硅溶胶为黏结剂制备催化裂化(FCC)催化剂,考察了催化剂制备过程中发生的凝胶现象及其原因,并将未发生凝胶的硅基黏结剂催化剂与铝基黏结剂催化剂进行了性能对比分析。结果表明:无论如何改变分子筛、硅溶胶、拟薄水铝石、盐酸等的加料顺序,均会发生凝胶;但不加入盐酸或拟薄水铝石,则不会发生凝胶;铝离子的存在是导致碱性硅溶胶发生凝胶的原因,但不引发酸性硅溶胶发生凝胶;电解质浓度过大是导致酸、碱性硅溶胶发生凝胶的共同原因;硅基黏结剂催化剂较铝基黏结剂催化剂的比表面积和B酸、L酸的总酸量均更大。

添加剂对酸性硅溶胶及料浆胶凝与流变行为的影响

以酸性硅溶胶及其结合料浆为研究对象,通过对比胶凝时间、黏度、触变环面积、剪切应力等流变参数,研究了聚丙烯酰胺、氢氧化镁、柠檬酸三铵等对酸性硅溶胶及结合料浆流变行为、凝聚过程的作用规律。结果表明:氢氧化镁电离出Mg2+促进了酸性硅溶胶的缩合反应,对酸性硅溶胶胶凝过程的影响较为显著;氢氧化镁添加量的增加,增大了胶凝速度,酸性硅溶胶的稳定性下降。聚丙烯酰胺作为阴离子表面活性剂,通过空间位阻效应,缔合溶胶中的氢键,在溶胶中形成三维网络结构,同时聚丙烯酰胺水解吸附在溶胶胶团颗粒表面,加快了SiO2粒子的絮凝,提高了酸性硅溶胶及其结合料浆的黏度。控制柠檬酸三铵的含量低于10 mg/mL,有助于降低硅溶胶结合料浆的黏度,提高体系的稳定性。

铝酸盐水泥对硅溶胶结合刚玉质浇注料结构与性能的影响

结合铝酸盐水泥与硅溶胶各自的优势来改善浇注料的力学性能是一种既廉价又简便的优化策略。以棕刚玉、致密刚玉等为主要原料,硅溶胶和铝酸盐水泥为结合剂,制备了刚玉质浇注料,研究了铝酸盐水泥加入量(加入质量分数分别为0、1%、2%、3%和4%)对硅溶胶结合刚玉质浇注料的影响。结果表明,铝酸盐水泥水化促进了硅溶胶的凝聚缩合反应,同时形成Si—O—Ca、Si—O—Al化学键,加快形成稳定的三维网络结构。随着铝酸盐水泥加入量的增加,试样经110℃养护后的常温强度增大,经1 100、1 400℃热处理后的常温强度先升高后降低,经1 400℃热处理后的高温抗折强度迅速下降,热震后的常温抗折强度先升高后小幅下降,强度保持率则逐渐增加。添加1%(w)铝酸盐水泥的硅溶胶结合浇注料试样的综合性能最佳。

基于催化裂化催化剂黏结剂的研究进展

阐述了催化裂化(FCC)催化剂中常用黏结剂的发展现状,重点介绍了铝溶胶、胶溶拟薄水铝石、硅溶胶、硅铝溶胶和磷铝溶胶的组成、制备方法及胶溶机理,并对FCC催化剂黏结剂的发展前景进行了展望,指出未来复合黏结剂的运用将会越来越广泛。复合黏结剂属于亚稳体系,对于它的稳定性、聚合度、胶溶机理等有待进一步研究。

硅溶胶对无机磷酸铝涂料防腐性能的影响

采用化学合成法制备磷酸铝粘结剂,以球形铝粉为骨料,添加不同含量的硅溶胶,制备磷酸铝涂料,再经过热处理制备磷酸铝涂层。通过X射线衍射分析(XRD)表征粘结剂和涂层物相结构,采用扫描电子显微镜(SEM)表征涂层形貌,通过电化学测试和浸泡试验对比研究涂层腐蚀行为。分析结果表明:在磷酸铝涂层中添加适量硅溶胶可以改善涂层表面质量和耐腐蚀性能,从而使涂层腐蚀电位升高,腐蚀电流降低,阻抗值增大。添加10%硅溶胶的涂层质量最佳,耐腐蚀性能最优。

水性环氧硅溶胶复合防腐涂料的制备及其性能

以水性环氧树脂乳液和水性硅溶胶作为成膜基料,添加防锈颜填料,制备了一种有机-无机水性复合防腐涂料。研究了防腐涂料的腐蚀速率以及水性硅溶胶用量对涂层在不同腐蚀介质中的耐蚀性,及其表干时间、实干时间、硬度、附着力和耐盐雾性的影响,通过电化学方法确定了涂层的最佳厚度。结果表明:当防闪锈剂添加量为1%(w)、颜基比为20%(w)、水性硅溶胶的质量占水性环氧树脂质量的15%、漆膜厚度为180μm时,所制复合水性防腐涂料具备良好的耐水、耐碱、耐盐雾性。

磷硅酸铝高温粘结剂的制备及耐高温性能研究

以磷酸二氢铝为粘合剂,氧化铝、氧化铁为主要原料,硅溶胶、聚乙烯醇为耐高温改性剂,膨润土为成膜助剂,制备了磷硅酸铝高温粘结剂。粘结剂中的各组分为:35%的磷酸二氢铝,40%的氧化铝、氧化铁粉体,3.5%的硅溶胶,1%的聚乙烯醇、膨润土。检测了粘结剂的柔韧性、粘结强度以及耐冲击性。将粘结剂应用在钢材上,600℃下煅烧10min后检测粘结剂的性能。结果表明,粘结剂的柔韧性为1 mm,粘结强度≥10MPa,耐冲击性为50cm,在600℃下煅烧后不开裂,不失光,不变色。

硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用研究进展

硅溶胶问世已有超过100 a的历史,其在分子筛的合成及催化剂的制备中具有广泛的应用。简要综述了硅溶胶的市场情况、制备方法和性质。重点介绍了硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用,包括硅溶胶在硅源、黏结剂以及制备小晶粒分子筛等方面的应用。结合国内外的研究进展,详细论述了催化剂用硅溶胶作为硅源、黏结剂和载体在分子筛的合成和催化剂制备中所起到的作用和优势。结合硅溶胶的应用研究现状,提出硅溶胶在制备分子筛类催化剂过程中存在的一些问题:以硅溶胶为黏结剂制备的硅基催化剂耐磨性差;以硅溶胶为载体制备的催化剂活性组分分散性差;硅溶胶产品的批次质量稳定性差。指出,如何解决以上问题,以更有效地提高硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用,将是以后研究的重点。最后,对硅溶胶的发展前景进行了展望,指出在硅溶胶可控合成的基础上,分子筛及其催化剂的可控合成和应用开发将会有更广阔的前景。

莱钢钢坯防氧化的研究与应用

在实验室内研究钢坯高温防氧化机制和高温下腐蚀防护原理。把喷涂的小试样和正常的热送钢坯一起放进加热炉,通过系统分析钢坯从连铸到加热炉过程中的温度变化、钢坯表面变化,特别是氧化情况词查分析,研究莱钢钢坯防氧化配方以及在钢坯上实施喷涂的方法,以减少钢坯在加热炉中烧损,提高钢坯的成材率。确定了防氧化涂料的配方并进行试验,试验中喷涂钢坯未对轧制制度产生影响,减少了钢坯的表面氧化,提高了钢材的表面质量。

高硅灰酒糟基粉状活性炭成型及性能

以粉状白酒糟物理活化炭为原料,以羧甲基纤维素(CMC)、煤焦油和酒糟活性炭灰分碱处理溶出液为粘结剂,研究了高含Si灰生物质粉末活性炭的成型方法.结果表明,单独以CMC和煤焦油作为粘结剂,在4.0MPa成型压力下所制成型活性炭的侧压强度达120N/cm,但其碘吸附能力低于400mg/g.利用酒糟基活性炭灰碱处理溶出液,仅添加少量CMC成型的活性炭达到相同侧压强度,吸附能力达600mg/g以上,明显高于仅添加CMC或煤焦油成型的活性炭,以及原活性炭粉.对成型活性炭进行了红外光谱、XRD及SEM表征,分析了其粘结机理.