注凝胶防灭火技术在老石旦煤矿的实践与应用

为了治理老石旦煤矿031601工作面采空区的自燃,在认真详细分析了发火的原因情况下,并且根据采空区的实际情况,采取了注凝胶防灭火技术。实践应用表明:注凝胶防灭火技术的使用使火区的上隅角CO浓度从10×10^(-6)降到0,有效地起到了防灭火的作用,保证了工作面的安全生产。

注凝胶技术在矿井防灭火工作中的应用

详细论述了注凝胶技术在潘一矿几起实际灭火工作中的具体应用范例 ,通过实践证明注凝胶技术确实能够起到降温、阻燃、隔氧的作用 ,具有较好的防灭火效果 。

注凝胶技术在处理巷道高冒区中的应用

煤矿井下煤层高冒区是煤层自然发火的一个严重隐患地点,如不采取有效措施则将给煤矿造成重大的经济损失。孔李矿属急倾斜煤层,巷道高冒尤其严重,自1999年以来,通过采用注凝胶技术有效地控制了煤层高点的自燃隐患,取得了较好的效果。

压注凝胶防灭火技术在火区启封中的应用

在巷道有自燃征兆及发现明火时封闭火区可以防止意外事故,但是影响矿井的正常采掘接续。为安全启封火区,分析了自然发火的原因,采取了压注凝胶防灭火的措施,并阐述了压注凝胶防灭火的操作工艺及具体实施过程。实践证明,注凝胶防灭火技术能够有效地防治自然发火,快速处理自然发火区。

注凝胶注浆防灭火技术在袁仓煤矿的应用

主要介绍在易自燃煤层布置过程中的局部垮冒点采取钻孔埋管,利用2TGZ 90/140型高压注胶机注凝胶和气动注浆泵注水泥浆措施,在回采结束后对采空区进行打闸密闭,并注水泥浆,加固闸体杜,绝空区漏风,介绍了注凝胶注浆的防灭火技术在袁仓SS4413采区的应用,分析注凝胶的工艺状况和工艺参数以及取得的防灭火效果。

昌平矿业西山煤矿二水平火区探测及注凝胶灭火

依据测氡法火区探测技术,对西山煤矿的老空区进行实地埋设探杯探测,将探测的数据输入测氡探火数据系统,分析出火区的位置、范围、温度等参数后,从井筒向井下铺设管路,通过井下钻孔压注水玻璃胶体,充填井筒周围裂隙,隔绝井筒与火区的供氧通道。

水基凝胶注模用高固相含量氧化锆增韧氧化铝陶瓷浆料及烧结陶瓷的性能

在不同氧化锆质量分数(25.0%,27.5%,30.0%)和分散剂添加量(0.2%~0.4%,质量分数)下制备高固相含量(45%~57%,体积分数)、不同pH(1~12)的氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷浆料,研究了pH、分散剂添加量和固相含量等对陶瓷浆料流变性能的影响;在较佳pH和分散剂添加量下制备不同氧化锆含量的陶瓷浆料,经水基凝胶注模成型后,在1600℃进行常压烧结,测试了烧结陶瓷的相对密度和力学性能。结果表明:当pH为7~12时,ZTA陶瓷浆料的Zeta电位和黏度均随pH的增大先减小后增加,且当pH为9时Zeta电位绝对值最大、黏度最小,说明此时陶瓷浆料最为稳定;随着分散剂添加量增加,浆料黏度先减小后增大;随着固相含量增加,浆料黏度增大;在pH为9、分散剂质量分数为0.3%条件下,制备的高固相含量(45%~55%)ZTA陶瓷浆料具有良好的流动性和较低黏度,成型并烧结后,当固相含量较高时,陶瓷的相对密度、抗弯强度和断裂韧度均较高。

轻烧MgO粉对凝胶注模法制备MgAl_(2)O_(4) 多孔陶瓷性能的影响

为了降低原料成本,简化工艺流程,提高MgAl_(2)O_(4)多孔陶瓷的性能,将Al_(2)O_(3)粉和MgO粉于1500℃保温2 h合成了MgAl_(2)O_(4)粉体,再外加轻烧MgO粉(外加质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%),采用凝胶注模法于1500℃保温2 h制备了MgAl_(2)O_(4)多孔陶瓷,研究轻烧MgO粉外加量对MgAl_(2)O_(4)多孔陶瓷结构和性能的影响。结果表明:1)以轻烧MgO粉作为固化剂制备的MgAl_(2)O_(4)多孔陶瓷烧后线收缩率较小,具有较好的尺寸稳定性,且孔径主要分布在0.5~2.0μm;2)随着轻烧MgO粉外加量的增加,MgAl_(2)O_(4)多孔陶瓷的显气孔率和气通量增加,显微结构较均匀;3)当轻烧MgO粉外加量(w)为2.0%时,MgAl_(2)O_(4)多孔陶瓷的综合性能最佳。

基于Isobam新体系凝胶注模成型制备氮化硅陶瓷

利用一种新型无毒的异丁烯马来酸酐聚合物,采用凝胶注模的方法制备了氮化硅陶瓷。采用不同分子量的Isobam用作分散剂和胶凝剂,研究了其添加量及固相含量对Zeta电位和流变性影响,并探讨了其分散和凝胶化机理。该新型体系相较于传统丙烯酰胺体系无毒且更加环保,添加量极少,不足原始粉料的1wt.%。因此,在烧结过程中即可排除有机物,无须制定特殊排胶制度,简化了工艺。采用气压烧结的方法,在1760℃下保温2 h得到的烧结体结构均匀致密,β-Si_(3)N_(4)形成相互搭接的连锁微结构。随着分散剂含量的增加,烧结体的密度、孔隙率和抗弯强度变化不大,当固含量为40 vol.%,Isobam 600含量为0.3 wt.%时,密度为2.9 g·cm^(-3)、抗弯强度454 MPa。固含量增加到45 vol.%时,密度可达3.0 g·cm^(-3)。

酚醛/环氧树脂凝胶注模成型制备反应烧结碳化硅

为了探究一种低成本、环保的反应烧结碳化硅材料成型方法,以SiC细粉和微粉、酚醛树脂和环氧树脂为主要原料,四甲基氢氧化铵为分散剂,配制固相质量分数为55%,酚醛树脂质量分数分别为13.5%、18%、22.5%及27%的SiC陶瓷泥浆,采用凝胶注模成型制成坯体,坯体经固化、800℃保温2 h热处理后,在真空条件下1760℃保温3 h制备反应烧结碳化硅材料。研究了坯体的固化机制及酚醛树脂加入量对试样显微结构、物相组成和物理性能的影响。结果表明:1)坯体固化机制为酚醛/环氧树脂中羟甲基与芳环的邻对位氢发生缩合反应交联,形成了较高强度的结合网络。2)随着酚醛树脂加入量的增加,树脂体系裂解残碳与熔融硅反应,烧后试样的常温抗折强度先增加然后降低。当酚醛树脂加入量为18%(w)时,烧后试样常温抗折强度最高,为79.9 MPa,此时试样的显气孔率和体积密度分别为1.1%、2.88 g·cm^(-3)。

凝胶注模成型技术的研究与进展

对凝胶注模成型技术的研究与进展情况进行综述。阐述成型原理和工艺过程;总结凝胶体系,并根据凝胶体系的来源将其分为合成凝胶体系和天然凝胶体系两类;介绍该技术在粗颗粒粉体材料、复合材料、多孔材料、功能材料和粉末冶金等领域的应用研究情况;探讨凝胶注模成型技术存在的问题和研究发展方向。

凝胶注模工艺制备高强度多孔氮化硅陶瓷

采用凝胶注模成型工艺,成功地制备了具有高强度、结构比较均匀并有较高气孔率的氮化硅多孔陶瓷。本文研究了制得的多孔氮化硅的力学性能和微观结构,并讨论了获得高性能的原因。结果表明,采用适当的成型条件可制备出结构均匀、强度高、加工性能优良的坯体,烧成的多孔氮化硅陶瓷强度均>150MPa,气孔率>50％。SEM照片显示气孔是由长柱状β-Si3N4晶搭接而成的。均匀的气孔分布和柱晶结构是获得高性能的主要原因。

α-Al_2O_3悬浮体的流变性及凝胶注模成型工艺的研究

陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺，具有很好的应用前景．它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中，可制备高强度、高均匀性的陶瓷坯体．本课题对氧化铝陶瓷的凝胶注模成型工艺中的低粘度且高固相体积分数浓悬浮体的制备、浓悬浮体的固化、成型坯体的性能及其显微结构进行了研究，并通过凝胶注模成型工艺制备出了多种形状复杂、致密的陶瓷部件．

叔丁醇基凝胶注模工艺制备轻质、高强莫来石多孔陶瓷

以叔丁醇为成型溶剂,莫来石粉为起始原料,采用凝胶注模成型方法制备出轻质、高强莫来石多孔陶瓷.莫来石多孔陶瓷中的孔隙形成于干燥过程中叔丁醇的快速挥发,孔隙分布均匀且相互连通.随烧结温度升高,气孔率、开气孔率和比表面积分别由77.8%、76.0%和10.39m2/g下降到67.6%、65.5%和4.26m2/g,而抗压强度则由3.29MPa显著提高到32.36MPa,材料孔径大小受烧结温度影响较小,孔径尺寸呈单峰分布,且几乎所有的气孔都为开口气孔,透气度与孔径尺寸具有一致的变化关系.莫来石多孔陶瓷在高气孔率条件下仍然保持高强度的主要原因是材料中均匀的孔隙结构、孔径尺寸小且相对集中、以及因烧结颈的形成在空间上所表现出的一种颗粒搭接骨架结构.

凝胶注模成型制备纳米复合多孔氮化硅陶瓷

采用凝胶注模成型两步法烧结工艺 ,利用纳米碳粉增强 ,成功地制备出了具有高强度、结构比较均匀并有较高气孔率的氮化硅多孔陶瓷。借助X射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM )、X射线能谱(EDS)、Archimedes法和三点弯曲法等方法对多孔氮化硅陶瓷的微观结构和基本力学性能进行了研究。结果表明 :在适当工艺条件下可制成平均强度 >10 0MPa、气孔率 >6 0 %的多孔氮化硅陶瓷。SEM照片显示气孔是由长柱状 β Si3 N4晶搭接而成的 ,气孔分布均匀。XRD图谱显示有SiC生成。发育良好的柱晶结构。

陶瓷凝胶注模成型工艺研究进展

介绍了陶瓷凝胶注模成型(gel-casting)工艺的基本原理、流程及影响因素。综述了该工艺的研究进展,指出了陶瓷凝胶注模成型工艺中依然存在的问题,探讨了几种改进型陶瓷凝胶注模成型工艺,最后展望了其发展前景。

凝胶注模成型延迟固化研究

凝胶注模成型工艺中,为了延长操作时间,通常希望陶瓷浆料能延迟固化,即延长浆料的聚合诱导期.传统的方法是通过调节催化剂、引发剂的用量以及控制浆料的温度来实现这一目的.本文研究了其它各种延长诱导期的方法,包括改变浆料pH值、增加浆料中离子强度、加入阻聚剂等.研究发现,浆料中离子强度较高会使固化延迟;浆料pH值偏酸或偏碱,诱导期会急剧增加;加入适当的阻聚剂在不同温度下都可以使浆料延迟固化.

凝胶注模常温发泡制备氧化铝多孔陶瓷

以高纯氧化铝为原料,通过起泡结合凝胶注模成型的方法制备了孔隙率为77%～85%、孔径为40～200μm的氧化铝多孔陶瓷.多孔陶瓷组成为α-Al2O3.多孔陶瓷的微结构可通过固含量与发泡剂加入量的改变进行调控.多孔陶瓷的耐压强度为9.40～32.50MPa,且对其断裂方式进行了研究.多孔陶瓷在1000℃下的热导率为0.80 W.(m.K)-1.

用凝胶注模成型制备压电陶瓷体及其电学性能研究

对PZT陶瓷浆料胶体化学特性进行了研究,成功制备了高固相含量低粘度的PZT陶瓷浆料.对含不同分散剂凝胶注模成型PZT样品电学性能的研究及其与普通干压法制备样品的比较表明,成型过程中的各种有机添加剂如单体和交联剂等不会对PZT的性能造成影响,而某些无机成份如选择不当的分散剂,则会起到一种掺杂剂的作用,从而影响成型后样品的各种电学性能.本文结果说明,对于电子陶瓷材料,在应用凝胶注模这种成型方法时。

纳米SiO_2包覆Al_2O_3浓悬浮体制备及其凝胶注模成型

采用硅溶胶等制备纳米SiO2包覆Al2O3微复合体系,凝胶注模工艺制备莫来石陶瓷,着重研究了低粘度高固含量浓悬浮体系的特性及其凝胶注模成型坯体的性能。研究表明:按莫来石理论组成将Al2O3颗粒分散于质量分数为30.3%的硅溶胶中,纳米SiO2胶粒吸附于颗粒表面,形成30～50nm的SiO2包覆层,其中已形成Si—O—Al—O键。纳米SiO2包覆Al2O3浓悬浮体系的最佳分散条件在pH=9.0左右,利用SiO2包覆层的静电位阻稳定作用,可直接制备低粘度、高固含量浓悬浮体系,固相质量分数为76%的浓悬浮体表观粘度为975mPa·s;固相质量分数为76%,有机单体质量分数为7.7%,采用凝胶注模工艺,所得坯体结构均匀、致密,相对密度达63%,抗折强度达5.85MPa。