掺杂白刚玉粉体的钛合金阳极氧化膜性能研究

在硫酸阳极氧化液中添加白刚玉粉体,研究粉体加入量、阳极氧化电压、氧化液温度等对钛合金硫酸阳极氧化膜耐磨性和耐蚀性的影响。采用非磁性测厚仪测试氧化膜的厚度,采用电化学工作站测试盐水中钛合金阳极氧化膜的阻抗谱,使用RMJ-II型平面磨耗试验机测量氧化膜的耐磨性。研究结果表明:氧化液中粉体含量和阳极氧化电压对耐磨性的影响显著,对氧化膜的膜厚和阻抗影响都不显著;氧化液温度对三个性能影响都不显著;当粉体加入量为40~50 g/L时,钛合金阳极氧化膜的耐磨性能和耐蚀性能均增强;低温高电压进行钛合金阳极氧化可得到高耐磨性能的氧化膜;用高于90℃的蒸馏水进行封孔后,试样的阻抗值极大地提高,即阳极氧化钛合金的耐蚀性增强。

亚白刚玉对红柱石细粉烧结性能的影响

为了考察亚白刚玉对红柱石基耐火材料烧结性能的影响,以南非红柱石细粉和亚白刚玉细粉为原料,研究了亚白刚玉加入量(加入质量分数分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%和35%)对红柱石细粉在不同温度(1 150、1 200、1 250、1 300、1 350、1 400、1 450、1 500和1 600℃)煅烧后莫来石化和烧结性能的影响。结果表明,引入亚白刚玉后,红柱石细粉的烧结性能受控于原生莫来石化反应和二次莫来石化反应的膨胀效应,以及高温液相促进烧结的综合作用。低于1 350℃时,系统中发生的主要是原生莫来石化反应,系统的烧结行为主要受原生莫来石化反应的膨胀效应影响,亚白刚玉加入量对红柱石细粉的烧结性能影响不大。高于1 400℃时,系统中将产生二次莫来石化反应并主导系统的烧结行为,二次莫来石化反应的程度随着亚白刚玉加入量的增加而增大,红柱石细粉的烧结性能也随之恶化。可见,以亚白刚玉作为添加剂来提高红柱石基耐火材料的莫来石含量,进而改善其高温性能时,应该根据制品的性能指标要求,合理确定最佳亚白刚玉加入量和煅烧温度。

冲击板用镁质浇注料的组成对其性能的影响

以高纯镁砂、电熔镁砂、α-Al2O3微粉、亚白刚玉粉、镁铝尖晶石粉及SiO2微粉为原料,制备了冲击板用镁质浇注料。研究了添加MA尖晶石(质量分数分别为0、5%、8%、12%)及α-Al2O3微粉与亚白刚玉粉混合物(质量分数分别为5%、10%、15%、20%)对浇注料性能的影响。结果表明:(1)MA尖晶石添加量为8%时,经1550℃3h和1100℃3h烧后试样的抗折强度都比较高,两者强度比接近1,可判断材料的抗剥落性和抗热震性较好;固定MA尖晶石添加量为6%,α-Al2O3微粉与亚白刚玉粉混合物加入量在5%～10%范围内,试样高、中温烧后强度比更趋近1,具有更好的抗剥落性和抗热震性。(2)SEM分析显示了方镁石与MA尖晶石颗粒多呈直接结合,这有利于提高材料的高温强度。(3)添加的MA尖晶石作为晶核,能促进α-Al2O3微粉和亚白刚玉粉与MgO反应形成原位尖晶石,同时促进烧结和部分抑制MA尖晶石生成时过度的体积膨胀。

刚玉骨料种类对高纯刚玉制品性能的影响

为对比电熔白刚玉和板状刚玉对高纯刚玉砖性能的影响,分别以粒度≤3 mm电熔白刚玉和板状刚玉为骨料,≤75μm的氧化铝粉和d_(50)≈3. 5μm的氧化铝微粉为基质,采用机压成型,分别于1 650、1 700、1 750和1 800℃保温3 h烧成制备了w(Al_2O_3)≥99. 0%的高纯刚玉试样。对两种烧后试样的常温和高温力学性能、高温蠕变性、抗热震性以及抗渣性进行了测定和分析。结果表明:无论是以板状刚玉还是电熔白刚玉为原料的高纯刚玉制品,其最佳烧成温度均为1 750℃;以板状刚玉为骨料制备试样的力学性能更优,抗渣渗透性更好,且试样的抗蠕变性好。分析原因主要为:板状刚玉颗粒结晶小,表面粗糙,骨料与基质的结合性好,显微结构中多为微细、非贯通气孔;电熔白刚玉中存在少量的β-Al_2O_3团聚体析晶物,高温蠕变时形成了较多液相。因此,以板状刚玉为骨料制备的高纯刚玉耐火制品综合性能更优。

还原铝铬渣作为耐火原料取代白刚玉的可行性研究

为开发性能相当、成本低廉的白刚玉替代品,测试了还原铝铬渣的各项基本性能,并与电熔白刚玉的各项性能进行对比,同时还对比了还原铝铬渣和电熔白刚玉在Al_2O_3-SiC-C浇注料中的使用情况。结果表明:1)还原铝铬渣主成分为Al_2O_3,其含量达98%(w)以上,热导率为28.7 W·m^(-1)·K^(-1)(1 400℃),热膨胀系数为8.3×10^(-6)℃^(-1)(1 400℃),耐火度高,抗渣侵蚀性优异。2)还原铝铬渣除显气孔率略高外,其他各项性能均与电熔白刚玉的相当,基本确定其可作为耐火原料使用。3)将还原铝铬渣作为耐火原料替代电熔白刚玉应用于Al_2O_3-SiC-C浇注料后,试样常温、高温各项性能变化不大,对试样的物相无明显影响,满足作为耐火原料的使用要求。

原料配比对聚合物模板法制备SiC-Al_2O_3多孔陶瓷性能的影响

为制备出性能优异、价格合理的多孔陶瓷,以工业碳化硅粉和电熔白刚玉粉为主要原料,采用聚合物模板法在1 450℃烧结2 h制备了SiC-Al_2O_3多孔陶瓷,主要研究了碳化硅粉与电熔白刚玉粉的质量比(分别为1∶3、1∶1和3∶1)对多孔陶瓷的外观形貌、物相组成、烧结性能和抗热震性能的影响。结果表明:以工业碳化硅粉和电熔白刚玉粉为主要原料,采用聚合物模板法在1 450℃保温2 h可制备出孔分布较均匀,烧后线收缩率、显气孔率和体积密度分别为4.70%、67.17%和0.83 g·cm-3,抗热震循环次数达24次(空冷15次,水冷9次)的SiC-Al_2O_3多孔陶瓷;其主要物相为α-Al_2O_3和Al_6Si_2O_(13),还含有少量SiC相和游离SiO_2相。当m(碳化硅)∶m(白刚玉)=1∶1时,多孔陶瓷的综合性能较优。

生产工艺对致密电熔灰刚玉与白刚玉理化性能的影响

对按照不同生产工艺制得的致密电熔灰刚玉与白刚玉样品的化学矿物组成、显微组织结构及高温使用性能进行分析对比试验 。

用HGZ矾土刚玉与白刚玉制得的高热震稳定性刚玉砖的研究

用ＨＧＺ矾土刚玉与白刚玉共配制得了热震稳定性优异的刚玉砖。该砖热震稳定性的好坏与砖体结构有关。

粒度组成对铝镁浇注料基质性能的影响

以电熔白刚玉细粉(≤0.088mm和≤0.047mm)、活性α-Al2O3微粉(d50=2.4μm)、电熔镁砂细粉(≤0.088mm)、CA-80水泥和SiO2微粉作为铝镁浇注料的基质部分,三聚磷酸钠为外加剂,加水共混后,振动成型为25mm×25mm×125mm的试样。自然养护24h后脱模,分别经110℃24h、1400℃3h和1600℃3h热处理。采用跳桌法研究粒度组成对基质浆体流动性的影响,按国标测量烧后试样的线变化率、显气孔率、体积密度和常温强度,并借助XRD、SEM和压汞仪研究粒度组成对基质常温物理性能和处理温度对基质中微孔孔径的影响。结果表明:(1)粒度组成对基质浆体流动性有较大影响,适当降低≤0.088mm白刚玉细粉含量能提高浆体流动性;α-Al2O3微粉的加入量为7.8%时浆体流动性最好。(2)随较细白刚玉细粉(≤0.047mm)含量的增加,1600℃处理后试样的线收缩增大;随α-Al2O3微粉加入量的增加,试样线收缩增大,试样的强度先增大后减小。(3)处理温度从1400℃升至1600℃时,试样内微孔孔径由2μm增大至3.5μm左右。

缓进深切磨削颗粒增强钛基复合材料磨削力的研究

磨削力是磨削过程中的重要参数,同加工效果之间关系密切。使用不同磨料的陶瓷结合剂砂轮进行缓进深切颗粒增强钛基复合材料的磨削试验,研究磨削力与磨削参数和磨料种类的关系。结果表明：普通刚玉砂轮的磨削力是微晶刚玉砂轮磨削力的3~4倍,被加工材料表面更容易产生缺陷。因此,在缓进深切磨削工艺条件下,微晶刚玉砂轮更适合钛基复合材料的磨削。

三种耐火浇注料抗K_(2)CO_(3)侵蚀性能对比

为探索垃圾焚烧炉用耐火材料被碱金属化合物侵蚀的机制,采用碱蒸气法对莫来石、刚玉和铬刚玉三种浇注料在800、1000、1200和1350℃保温30 h进行侵蚀试验,对比不同温度下三种浇注料侵蚀前后的物理性能和抗碱侵蚀性能。结果表明:1)在800℃时,莫来石、刚玉和铬刚玉浇注料经K 2CO 3侵蚀后的强度都高于侵蚀前的强度,且刚玉浇注料侵蚀后的强度最高,莫来石和刚玉浇注料的抗碱侵蚀性比铬刚玉浇注料的好。2,当温度为1000、1200和1350℃时,莫来石、刚玉和铬刚玉浇注料经K 2CO 3侵蚀后耐压强度均下降,但铬刚玉浇注料抗碱侵蚀前后的耐压强度均高于莫来石和刚玉浇注料的,铬刚玉浇注料的抗碱侵蚀性能更好。

Fe_2O_3对β-SiAlON结合刚玉材料性能的影响

以白刚玉、硅粉、铝粉和α-Al2O3微粉等为原料,在氮化炉中于1460℃原位合成的β-SiAlON-刚玉复合材料,其氮含量(w)为3%,显气孔率为11.8%,体积密度为3.22g.cm-3,耐压强度为106.5MPa。在此基础上,用2%的Fe2O3替代白刚玉,在相同条件下合成的复合材料,其氮含量下降为2.4%,显气孔率和体积密度分别为12.4%和3.21g.cm-3,耐压强度增大为174.5MPa。试样的XRD分析表明,这两个试样的主晶相均为刚玉和z=3的β-SiAlON;未加Fe2O3的试样杂质很少,而加Fe2O3的试样中杂质较多,杂质主要为莫来石,这说明加入的Fe2O3阻碍了材料的氮化。另外,其β-SiAlON相中除了有Si3Al3O3N5外,还有Si4.69Al1.31O1.31N6.69。

醇基白刚玉/锆英粉复合涂料高温性能的研究

在铸钢件特别是大型铸钢件的生产中,锆英粉、白刚玉均表现出优良的防粘砂性能,但在某些方面无法获得较为满意的使用效果。研究了不同颗粒尺寸的锆英粉及白刚玉复配涂料在大型铸钢件上的应用。结果表明,325目锆英粉与200目白刚玉粉比例在20∶80时,烧结抗压强度最大,为0.931 MPa;该配比下颗粒之间烧结明显,较为紧实,空隙较少;选用该配比的复合骨料生产的涂料波美度适中,悬浮性好,涂层强度高,发气量低,高温抗爆裂性能好。现场应用表明,铸件与涂层易剥离,铸件表面良好。

两种磨料柔性磨轮加工性能对比分析

通过对比试验,对金刚石磨料柔性磨轮和白刚玉磨料柔性磨轮在宝石加工中的加工效率、磨耗比及加工表面粗糙度等进行了对比分析,得出在宝石加工中金刚石磨料柔性磨轮的加工效率及寿命均高于白刚玉磨料柔性磨轮,同一粒度磨轮加工宝石表面粗糙度金刚石磨料柔性磨轮较低。

CaCO3微粉对刚玉质弥散型透气砖性能的影响

弥散型透气砖因具有供气可靠性好、安全性高和精炼效果好等优点得到较多应用,然而其自身多孔结构导致的强度低和使用寿命短等缺陷限制了它的应用。为优化刚玉质弥散型透气砖的使用性能,本文以电熔白刚玉颗粒及细粉、α-Al_(2)O_(3)微粉、Cr2O3微粉等为主要原料,固定颗粒与细粉的质量比为85∶15,分别用质量分数为0%、1%、2%、3%的CaCO3等量替代电熔白刚玉细粉,探索CaCO3微粉的引入对弥散砖性能的影响。结果表明:随CaCO3微粉加入量增加(0%~2%),弥散砖材料常温强度和高温强度增加,由于CaCO3分解生成的CaO与基质中的Al_(2)O_(3)反应生成六铝酸钙,其相互穿插连接增加了基质间的结合程度,从而提高了材料的强度。

低钠刚玉磨料磨削性能研究

钠作为白刚玉磨料中一种杂质,如含量高,会生成很多β-氧化铝,影响白刚玉的性能,导致白刚玉产生结晶度降低,切削能力下降,容易粉化破碎,热稳定性低等缺陷,为了验证钠含量对白刚玉磨料性能的影响,文章采用36号普通白刚玉和低钠白刚玉为原料,制备树脂结合剂的抗折强度试样和砂轮样品,通过对磨料的单颗粒抗压强度检测,观察微观形貌,并对样品的磨削性能等力学性能进行测试,分析钠含量对磨具性能的影响。实验结果表明磨料的单颗粒抗压强度二者无明显差别,低钠白刚玉样品的抗折强度33.81MPa,普通白刚玉样品30.47MPa,提高11.16%;样品的抗冲击强度分别是2.2025kJ/m^(2)和1.9539kJ/m^(2),提高了12.7%;由砂轮的磨削实验结果可知,低钠白刚玉砂轮的磨削性能比普通白刚玉砂轮磨削性能提高了51.1%,低钠白刚玉砂轮力学性能和磨削性能都显著高于普通白刚玉砂轮。

电熔法板状刚玉与ALCOA板状氧化铝的比较

对电熔法板状刚玉（ＦＴＣ）与ＡＬＣＯＡ板状氧化铝（ＴＡ）及电熔白刚玉（ＦＷＡ）用作基质料配料时对产品抗折强度及抗热震性的影响进行了对比研究。

不同刚玉骨料对刚玉尖晶石砖抗渣性能的影响

以白刚玉、板状刚玉、棕刚玉、镁铝尖晶石、氧化铝微粉为原料,分析了不同骨料加入对刚玉尖晶石砖抗LF炉渣侵蚀性能的影响。通过对比试样的抗LF炉渣侵蚀性能,结果表明,使用粒度3~1mm的白刚玉和6~3mm的板状刚玉作为骨料加入时,刚玉尖晶石砖的抗LF炉渣性能最优,且尖晶石与LF炉渣接触面易于形成固溶的保护层,从而减缓渣液向刚玉尖晶石砖本体内的渗透与侵蚀。

白刚玉陶瓷磨具增白工艺研究

对白刚玉陶瓷磨具泛黄的机理加以研究,分析了白刚玉陶瓷磨具泛黄的主要原因应是在氧化气氛烧成条件下,白刚玉陶瓷磨具所用磨料及结合剂中的杂质铁和钛的氧化物形成色心着色现象造成的。结合机理分析在大量探索试验的基础上,最终确定了以原生产工艺制度为基础,通过加入一种具有乳浊作用的无色氧化物来实现白刚玉陶瓷磨具增白的工艺措施,并对新工艺进行生产验证,对产品主要使用性能加以测试对比。该增白工艺经受了1年多来批量生产的验证,通过对用户使用效果进行质量跟踪,认为:该增白工艺技术可靠,产品性能稳定。当增白剂加入7g/kg(干料)时产品H unter白度由配方1中的75.34%提高到80.67%,由配方2中76.18%提高到80.45%,增白效果较为理想,实现了产品外观商品化的要求。

Effect of Main Material Ratio on Properties of SiC-Al_2O_3 Porous Ceramics via Polymeric Replication Method

In order to fabricate porous ceramics with good properties and proper production cost,SiC-Al2 O3 porous ceramics were prepared at 1 450 ℃ for 2 h from the powders of commercial silicon carbide and white fused corundum via a polymeric replication method. Effects of the mass ratio of SiC powder to white fused corundum powder（ 1 ∶ 3,1 ∶ 1 and 3 ∶ 1） on the appearance,phase composition,sintering properties and thermal shock resistance were investigated. The research results indicate that the as-prepared Si C-Al2 O3 porous ceramics have uniform pores,and their linear shrinkage ratio,apparent porosity and bulk density reach 4. 70%,67. 17%and 0. 83 g·cm-3,respectively. The thermal shock cycles from 1 400 ℃ to room temperature reach 23 including 15 cycles in air cooling condition and then 8 cycles in water cooling condition. Their main phases areα-Al2 O3 and Al6 Si2 O13 as well as a small amount of SiC and free SiO2. The as-prepared porous ceramic with the ratio of m（ SiC） ∶ m（ Al2 O3） = 1∶ 1 possesses prior comprehensive properties.