α-Al_2O_3纳米粉对高纯刚玉砖烧结性能的影响

研究了在刚玉砖基质中分别引入0.5%,1%,2%和3%的α-Al2O3纳米粉及分别引入4%,8%和12%的α-Al2O3微粉时对高纯刚玉砖烧结性能的影响.检测试样于1100℃、1300℃、1400℃、1500℃、1600℃和1700℃保温5 h热处理后的体积密度和强度,并用扫描电镜观察其显微结构.结果表明:同时加入α-Al2O3纳米粉和α-Al2O3微粉可以促进固相烧结,改善制品烧结性能,使烧结温度降低200～400℃;当α-Al2O3纳米粉加入量为1%～2%,α-Al2O3微粉加入量为4%～8%时,烧结温度可降到1400～1500℃,此时,试样的体积密度和强度达到最佳值.其烧结机理是以扩散传质为主的固相烧结.

α-Al2O3微粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以优质白刚玉、高纯富铝尖晶石和α-Al2O3微粉(d50为4.596μm和2.148μm)为主要原料制备了刚玉-尖晶石浇注料,研究了α-Al2O3微粉加入量(质量分数分别为8%、12%和16%)对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明:1)随α-Al2O3微粉加入量增加,浇注料基质的流动性能提高;α-Al2O3微粉粒度较细时基质的流动性较好,而α-Al2O3微粉较粗时基质的流动性变差。2)增加α-Al2O3微粉加入量,刚玉-尖晶石浇注料的密度增加,强度明显提高,抗渣侵蚀性和抗渣渗透性明显改善,但α-Al2O3微粉加入过多时其抗热震性变差。α-Al2O3微粉的合适加入量为12%。3)与钢包渣相比,LF渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀性较大。4)采用优质电熔白刚玉、电熔尖晶石和α-Al2O3微粉,能够生产出性能优良的刚玉-尖晶石浇注料。

α-Al_2O_3含量对刚玉-莫来石材料物理性能的影响

以电熔莫来石、板状刚玉为骨料,加入不同量α-Al2O3细粉,在1600℃保温3 h烧成。检测了试样的体积密度、显气孔率、抗折强度、抗热震性,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和EDAX分析了试样的显微结构。结果表明,试样在经过1600℃烧成后,随着α-Al2O3微粉含量的提高,试样体积密度和高温抗折强度呈先升高后降低的趋势,耐压强度逐渐降低;α-Al2O3微粉含量为8%的刚玉-莫来石材料,经1600℃烧成后α-Al2O3颗粒长大,分布均匀,结合紧密,形成连续的交错网络骨架结构,具有较好的物理性能。

ρ-Al2O3加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以烧结莫来石(w(Al2O3)>45%)、电熔莫来石(w(Al2O3)>70%)、刚玉(w(Al2O3)>99%)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)>99.5%)、SiO2微粉(w(SiO2)>92%)、ρ-Al2O3微粉(w(Al2O3)>83.0%)等为主要原料,制备了莫来石-刚玉浇注料试样,经110℃24 h、1 000℃3 h和1 400℃3 h处理,研究了ρ-Al2O3加入量(w)分别为1%、2%、3%、4%和5%对莫来石-刚玉浇注料性能的影响。结果表明:随着ρ-Al2O3加入量的增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度下降,显气孔率增大,抗热震性和抗渣性逐渐变好。110℃24 h处理后强度逐渐增大;1 000℃和1 400℃处理后强度和永久线变化率则是先增加后减小,当ρ-Al2O3加入量为2%时达最大;试样的高温抗折强度先增加后减小,以ρ-Al2O3加入量为3%时最大。

α-Al_2O_3微粉和水泥对刚玉质自流浇注料性能的影响

研究了α Al2 O3微粉和纯铝酸钙水泥的加入量对刚玉质自流浇注料性能的影响。结果表明 :α Al2 O3微粉和水泥的加入量分别为 6 %和 4% (质量分数 ,下同 )时 ,基质料泥浆具有较低的粘度 ,可获得低加水量 (4.5 % )、高流动度 (1 0 5 % )。

TiO_2和CaO-Al_2O_3-SiO_2复合烧结助剂对刚玉陶瓷烧结的影响

在以α-Al2O3为原料的刚玉陶瓷配料中,分别添加0、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的TiO2和0、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%的CaO-Al2O3-SiO2(CAS)玻璃,共组合出25组试验配方,以150MPa压力干压成型为45mm×5mm×4mm的试样,烘干后以5℃.min-1的升温速率升至1550℃保温2h烧成,然后检测烧后试样的相对密度、常温抗折强度和断裂韧性,并用扫描电镜观察烧后试样的显微结构。结果表明:引入TiO2能显著提高刚玉陶瓷的烧结致密化速率,但是引起晶粒的异向生长和异常长大,并使其断裂方式以沿晶断裂为主,试样力学性能也普遍较低;引入少量的CaO-Al2O3-SiO2易引起样品反致密化,只有CaO-Al2O3-SiO2的引入量大于1.3%才能有效地促进刚玉陶瓷的烧结,并抑制由0.6%的TiO2引起的严重的晶粒异向生长和异常长大,使材料的断裂方式向穿晶断裂转变,并使其力学性能逐渐回升。

α-Al_2O_3纳米粉对高纯刚玉制品高温力学性能的影响

研究了加入α-Al_2O_3纳米粉对高纯刚玉砖高温强度和抗热震性的影响,即分别引入0、0.5%、1%、2%和3%的α-Al_2O_3纳米粉及0、4%、8%和12%的α-Al_2O_3微粉的试样在1300℃、1400℃、1500℃和1600℃下保温5h煅烧后测定高温抗折强度(1400℃)和抗热震性(ΔT=1100℃,水冷1次)。结果表明同时加入α-Al_2O_3纳米粉和α-Al2O3微粉可以显著提高制品的高温强度,抗热震性也有一定改善;加入1%α-Al_2O_3纳米粉和8%α-Al_2O_3微粉,1500℃5h烧后试样的高温抗折强度(1400℃)达到24.6MPa。

直流辉光放电质谱法测定高纯α-Al 2 O 3颗粒中16种杂质元素

采用高纯Ga作为辅助电极,通过考察取样量、放电参数对基体信号强度、信号稳定性、基体和Ga的信号比值的影响,建立了直流辉光放电质谱法(dc-GDMS)测定高纯α-Al_(2)O_(3)颗粒中的Li、Be、Na、Mg等16种杂质元素含量的分析方法。当选取3颗2 mm左右大小的α-Al_(2)O_(3)颗粒用Ga包裹,在1.6 mA/950 V的放电参数下,基体27 Al信号稳定,强度为3.2×10^(8) cps,Al、Ga的信号比约为1∶270。采用实验方法对α-Al_(2)O_(3)颗粒独立测定5次,相对标准偏差均在30%以内。为了验证Ga对α-Al_(2)O_(3)颗粒测定结果的影响,分别采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和dc-GDMS法对易于消解的γ-Al_(2)O_(3)粉进行测定。对于dc-GDMS法,选择压在Ga上的γ-Al_(2)O_(3)粉直径约为4~5 mm,在同样的放电参数下,27 Al的信号强度为3.0×10^(9) cps,Al、Ga的信号比约为1∶29。γ-Al_(2)O_(3)粉的GDMS测定结果和ICP-OES基本一致。采用Ga作辅助电极测定α-Al_(2)O_(3)颗粒和γ-Al_(2)O_(3)粉的检出限均可达ng/g。

Dielectric barrier discharge plasma synthesis of Ag/γ-Al_(2)O_(3) catalysts for catalytic oxidation of CO

In this study,Ag/γ-Al_(2)O_(3)catalysts were synthesized by an Ar dielectric barrier discharge plasma using silver nitrate as the Ag source andγ-alumina(γ-Al_(2)O_(3))as the support.It is revealed that plasma can reduce silver ions to generate crystalline silver nanoparticles(Ag NPs)of good dispersion and uniformity on the alumina surface,leading to the formation of Ag/γ-Al_(2)O_(3)catalysts in a green manner without traditional chemical reductants.Ag/γ-Al_(2)O_(3)exhibited good catalytic activity and stability in CO oxidation reactions,and the activity increased with increase in the Ag content.For catalysts with more than 2 wt%Ag,100%CO conversion can be achieved at 300°C.The catalytic activity of the Ag/γ-Al_(2)O_(3)catalysts is also closely related to the size of theγ-alumina,where Ag/nano-γ-Al_(2)O_(3)catalysts demonstrate better performance than Ag/micro-γ-Al_(2)O_(3)catalysts with the same Ag content.In addition,the catalytic properties of plasma-generated Ag/nano-γ-Al_(2)O_(3)(Ag/γ-Al_(2)O_(3)-P)catalysts were compared with those of Ag/nano-γ-Al_(2)O_(3)catalysts prepared by the traditional calcination approach(Ag/γ-Al_(2)O_(3)-C),with the plasma-generated samples demonstrating better overall performance.This simple,rapid and green plasma process is considered to be applicable for the synthesis of diverse noble metal-based catalysts.

α-Al_2O_3及亚白刚玉粉对镁质浇注料物理性能的影响

以高纯镁砂（8～5mm．5～3mm，3～1mm）和电熔镁砂（≤1mm）为骨料．电熔镁砂细粉、α-Al2O3微粉、亚白刚玉粉、镁铝尖晶石细粉及uf—SiO2微粉为基质，按骨料：细粉=70：30进行配制镁质浇注料。实验中用5％、10％、15％、20％的α-Al2O3与亚白刚玉粉组成的混合物取代等量的镁砂细粉，研究了添加物对镁质浇注料物理性能的影响。

活性a-Al_2O_3微粉对刚玉-尖晶石钢包浇注料性能的影响

研究了活性ａ－Ａｌ２Ｏ３微粉对刚玉－尖晶石浇注料性能的影响。试验结果表明，活性ａ－Ａｌ２Ｏ３微粉能促进烧结，通过与水泥、尖晶石及渣反应，改善基质结构，使浇注料强度和抗渣渗透能力提高。活性ａ－Ａｌ２Ｏ３微粉加入量为６％时，浇注料抗渣侵蚀性能最好。但微粉的加入，会降低浇注料爆裂温度。

α-Al_2O_3微粉加入量对刚玉干式捣打料性能的影响

为了提高感应炉用刚玉炉衬的服役寿命,以棕刚玉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉为原料制备了刚玉干式捣打料,并研究了α-Al2O3微粉加入量(其质量分数为0、1%、2%和3%)对刚玉干式捣打料性能的影响。研究结果表明:经1 600℃热处理后,随着α-Al2O3微粉的增多,刚玉干式捣打料的加热永久线变化呈先减小后增大趋势,体积密度增大,显气孔率相应减小,耐压强度先减小再增大;α-Al2O3微粉加入量为2%(w)时试样的加热永久线变化相对较小,耐压强度减小到22.8 MPa。XRD和SEM分析表明:经1 600℃3 h烧后捣打料中的α-Al2O3微粉反应生成了粒状镁铝尖晶石,晶粒尺寸较小,且分布均匀,有助于捣打料致密度的提高。

SiO2微粉加入量对ρ-Al2O3结合刚玉质浇注料性能的影响

为了研究SiO2微粉添加量对ρ-Al2O3结合刚玉质浇注料抗爆裂性能的影响,以电熔白刚玉、ρ-Al2O3、活性α-Al2O3微粉等为主要原料,分别添加质量分数为0、1%、2%、3%、4%、5%和6%的SiO2微粉代替基质中的电熔白刚玉细粉,振动浇注成型后,分别检测其常温力学性能、透气度、孔径分布和抗爆裂温度。结果表明:随着SiO2微粉加入量的增加,试样的常温力学性能增加,脱模后和110℃烘后的透气度值逐渐降低,经1 400℃热处理后的透气度值逐渐增加,且烧后试样的整体孔径逐渐增大,抗爆裂性能则是先增加后降低。综合考虑试样的力学性能和抗爆裂性能,SiO2微粉的适宜添加量为1%~2%(w)。

α-Al_2O_3纳米粉复合高纯刚玉砖基质颗粒组成的研究

研究了α-Al2O3纳米复合高纯刚玉砖基质中的微粉、α-Al2O3纳米粉的加入量对基质流变性的影响,结合试样的烧后性能确定其基质的最佳颗粒组成。结果表明:随着α-Al2O3微粉加入量的增加,泥浆的粘度和剪切应力逐渐减小,当α-Al2O3微粉加入质量分数为14%时,粘度值最低,继续增加α-Al2O3微粉,泥浆的粘度和剪切应力逐渐升高;随着α-Al2O3纳米粉加入量的增加,泥浆的粘度和剪切应力逐渐增大。固定微粉含量,随着α-Al2O3纳米粉加入量的逐渐增加,刚玉砖的体积密度、常温抗折强度及高温抗折强度先增大后减小,当α-Al2O3纳米粉加入量为1%时,三者均达到最大值。综合以上研究,确定基质颗粒组成为:纳米粉含量为1%,微粉含量为8%,细粉为31%。

SiO_2微粉加入量对ρ-Al_2O_3微粉结合刚玉浇注料的影响

在ρ-Al2O3微粉结合刚玉浇注料中分别加入2%和5%的SiO2微粉,制成40 mm×40 mm×160 mm的试样,分别经110℃24 h、1 200℃3 h和1 500℃3 h热处理后,测定试样的常温抗折强度;在上述配比的基础上去掉其中的骨料,制成15 mm×15 mm×55 mm的基质试样,分别经110℃24 h、1 200℃1 h和1 500℃1 h热处理后,采用扫描电镜分析试样的显微结构。结果表明:1)加入SiO2微粉可以显著提高ρ-Al2O3微粉结合刚玉浇注料在110℃24 h、1 200℃3 h和1 500℃3 h条件下热处理后的常温抗折强度,SiO2微粉加入量以2%(w)为佳;2)SiO2微粉水化后形成网状絮凝结构以及在中高温处理过程中SiO2微粉与ρ-Al2O3微粉反应生成莫来石,是导致含SiO2微粉的ρ-Al2O3微粉结合刚玉浇注料常温抗折强度增大的原因。

ρ-Al_2O_3对刚玉尖晶石浇注料性能的影响研究

通过一系列试验,研究了ρ-Al_2O_3对刚玉尖晶石浇注料综合性能的影响。结果表明:ρ-Al_2O_3能够促进铝酸钙水泥的膨胀效应反应,抵消水化产物脱水造成的收缩,能够明显提高铝酸钙水泥结合浇注料试样的中温强度(800℃)和降低永久线变化率。当ρ-Al_2O_3含量为7wt.%时,中温强度最高,并大于110℃烘干强度;在无铝酸钙水泥和硅微粉添加的条件下,仅采用ρ-Al_2O_3做结合剂,其试样的中温强度较低,高温(1400℃)强度不稳定;对于低硅或无硅含量要求的浇注料,或中温下要求尺寸变化小、强度高的浇注料,可采用铝酸钙水泥和ρ-Al_2O_3配合使用的方式,但在大量使用时ρ-Al_2O_3的加入量不宜超过3wt.%。

CuO/γ-Al_2O_3和CuO-CeO_2-Na_2O/γ-Al_2O_3催化吸附剂的脱硝性能

利用改进的溶胶凝胶法制备CuO／γ-Al2O3和CuO-CeO2-Na2o／γ-Al2O3催化吸附剂颗粒，在固定床上测试其催化脱硝活性。2类催化吸附剂250-400℃范围内脱硝效率稳定在70％以上。在350℃时效率稳定在最高值。利用程序升温方法研究了2类催化剂对NH3和NO的氧化性能，发现NH3在高于400℃下急剧氧化生成N2、NO和N2O，是脱硝效率下降的主要原因。CuO／γ-Al2O3催化剂能将NO氧化生成N02，NO在催化剂上的吸附对脱硝过程有重要作用。改进的CuO-CeO2-Na2o／γ-Al2O3催化剂能使NH3在高温400℃下不被氧化，也促进了NO在催化剂表面的吸附，从而提高了催化剂脱硝效率。催化反应的机理为NO吸附在催化剂表面，氧化生成吸附态的NO2，再与吸附催化剂上的NH3反应。

水热法合成α-Al_2O_3晶体

本文研究了不同矿化剂 ,不同温度对水热条件下合成α Al2 O3 晶体的大小、形貌和晶体质量的影响。发现在矿化剂浓度为 0 .1MKOH和 1MKBr条件下 ,填充度为 35 % ,温度为 380℃时Al(OH) 3 只转化成薄水铝石 ,无α Al2 O3晶体生成 ;388℃时只是部分转化成α Al2 O3 ;在 395℃以上时完全能转化成α Al2 O3 ,晶体形状为六棱柱形。在矿化剂浓度为 1MKOH时 ,填充度 35 % ,温度为 380℃时 ,即有部分Al(OH) 3 转化成α Al2 O3 ,390℃以上完全转化成α Al2 O3 。

α-Al_2O_3的晶体结构与价电子结构

对α Al2 O3 的晶体结构进行了详细的讨论 ,通过各种立体插图 ,对比分析了α Al2 O3 的菱面体晶胞和六方晶胞 ,并对每种晶胞中各种原子的排列位置进行了深入分析 ,确定了某一具体位置的O2 -或Al3 + 与其它离子之间的主要键距 ,最后根据“固体与分子经验电子理论 (EET)”计算出了α Al2 O3 晶体的价电子结构 ,并以图示的方式把主要的键及键距标示在图中 ,使能直观地看到α Al2 O3 晶体中最强键及次强键等在晶体中的方位 ,便于分析α Al2 O3 的结构与性能的相互关系。

TiO_2和α-Al_2O_3晶体的生长习性

通过水热法制备粉体的实验观察到金红石、锐钛矿和а－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长习性．采用配位多面体生长习性法则合理地解释了ＴｉＯ２和а－Ａｌ２Ｏ３的生长习性．其主要结果为а－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长习性为平板｛０００１｝，其各晶面的生长速度为：Ｖ｛０００１｝＜Ｖ｛１１２３｝＜Ｖ｛０１１２｝＝Ｖ｛１１２０｝＜Ｖ｛０１１０｝。金红石的生长习性为柱状，其各晶面的生长速度为：Ｖ＜１１０＞＜Ｖ＜１００＞＜ Ｖ＜１０１＞＜ Ｖ＜００１＞＜ Ｖ＜１１１＞；锐钛矿的生长习性为四面体，其各晶面的生长速度为Ｋ＜０１０＞＝Ｖ＜００１＞＞Ｖ＜０１０＞＞Ｖ＜１１１＞．而ＰＢＣ理论很难合理地解释а－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长习性．