镓铝固溶体的制备及其COS催化水解性能

工业生产中含硫废气的排放严重污染了大气环境并且危害人体健康,COS的水解脱除是处理含硫废气的有效手段之一。通过水热法合成GaAl(O)催化剂,并且通过XRD、SEM、BET、XPS等技术对其进行系统的表征,结果表明,Ga离子进入了Al_(2)O_(3)晶格内部,催化剂的表面具有碱性。性能测试结果表明,Ga的添加能够极大程度地提升催化剂的水解性能。考察反应温度、空速和水含量对COS催化水解性能的影响,在140℃之后,GaAl(O)催化剂的COS转化率和H 2 S选择性都约保持100%,并且适当的水含量有助于COS转化率的提升,在低于180℃时,COS转化率在高空速下相对较低。在模拟工业生产的反应条件下考察催化剂的稳定性,GaAl(O)催化剂在24 h的测试中保持100%的COS转化率。

镁铝尖晶石固溶体成分对TiN析出行为的影响

通过2205双相不锈钢渣-钢反应平衡实验,得到不同炉渣配比下的MgO-Al_2O_3二元系固溶体夹杂,当反应达到平衡后,向钢中添加了0.05%的Ti,进而得到了"MgO-Al_2O_3固溶体+TiN"的复合夹杂。试样经水淬后,通过电镜分析夹杂物,然后采用10%的草酸进行电解,与不加Ti的铸态组织δ铁素体晶粒形貌、尺寸进行了对比。实验结果发现:TiN析出量随MgO-Al_2O_3固溶体中Al_2O_3比例的增加而增加,铸态δ铁素体晶粒可得到明显细化,实验结果发现富MgO的MgO-Al_2O_3固溶体以及MgO·Al_2O_3析出TiN很少,δ铁素体细化效果不明显。通过热力学计算、异质形核理论以及实验结果证明,MgO-Al_2O_3二元系固溶体夹杂物成分由炉渣成分及钢中Mg、Al活度共同决定,MgO-Al_2O_3固溶体中Al_2O_3含量增加,使MgO·Al_2O_3晶格发生畸变,这与点阵中存在着空位密切相关。由于空位富集,使得点阵常数e不均匀,也由于空位改变晶格场,引起O2-的移动或转移,形成缺位尖晶石固溶体。晶格的能量状态发生变化促进了Ti原子和N原子在MgO-Al_2O_3夹杂物表面析出。

TiO_(2)的添加对铝铬固溶体烧结动力学的影响

铝铬固溶体被广泛应用于耐火材料,其烧结致密化较难,添加一定量的烧结助剂有利于提高铝铬固溶体的致密程度,但对于致密化过程中的晶粒生长规律尚不清楚。在本工作中以纳米η-Al_(2)O_(3)和工业铬绿为原料,加入烧结助剂TiO_(2),并以PVA作为结合剂,经过冷等静压成型后在常压下1400~1700℃进行固相烧结制备摩尔比1∶1的烧结铝铬固溶体。利用Archimedes法、XRD、SEM、Nano measurer等手段分析了烧后试样的致密度、物相组成、显微结构和平均晶粒尺寸,在此基础上进一步计算研究了TiO_(2)的添加对铝铬固溶体的烧结动力学的影响。结果表明:在烧结过程中,Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)-2%TiO_(2)烧结体系的晶粒生长指数和晶粒生长活化能均随温度升高而减小;Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)体系晶粒生长主要受原子随机越过晶界和体积扩散两种机制控制,Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)-2%TiO_(2)体系晶粒生长主要受体积扩散控制;对比两种体系发现TiO_(2)的添加能使样品的晶粒生长指数和晶粒生长活化能下降,促进晶粒生长发育。

电磁分离铝熔体中不同粒径夹杂颗粒的研究

研究了铝熔体中非金属夹杂物Al2 O3的电磁分离 .利用自己设计的矩形电磁感应线圈和分离器 ,在感应线圈通入 2 0A电流 ,频率为 50Hz,铝熔体温度为 74 0℃ ,分离时间为 3min的条件下 ,考查了不同粒径的非金属夹杂颗粒分离效果 .实验结果为 :粒径为 50 μm以上的非金属夹杂颗粒可以完全分离 ;粒径为 1 0～ 50 μm的非金属夹杂颗粒可以大部分分离 ;粒径为 1 0 μm以下的非金属夹杂颗粒不能分离 .研究结果表明 :实验数据与计算机模拟计算结果基本相符 ,粒径大、球形的颗粒易于电磁分离 ;

电磁作用下铝熔体中产生涡流的影响因素

在电磁分离铝熔体杂质的过程中易产生涡流·涡流的产生会降低分离杂质效果·为了抑制涡流 ,提高杂质分离效果 ,在不同磁感应强度 ,不同的分离器与磁场相对位置 ,不同感生电流密度等条件下进行实验 ,观测铝熔体表面状态·实验结果表明 ,铝熔体中产生的涡流随磁场强度增大而剧烈 ;随铝熔体表面与磁极表面垂直距离的减小而增强 ;

铬精矿细粉添加量对铜冶炼炉用铝铬材料性能的影响

为了充分利用铝铬渣资源,并提高铜冶炼炉用铝铬材料的性能,以铝铬渣制备的铬刚玉、铬精矿细粉、部分稳定氧化锆微粉、Cr_2O_3粉和α-Al_2O_3微粉为主要原料,以磷酸二氢铝为结合剂,研究了铬精矿细粉添加量(加入质量分数分别为10%、15%、20%、25%和29%)对试样经1 600℃保温3 h烧后的显微结构、物相组成、常温性能及抗渣性能的影响。结果表明:随着铬精矿细粉加入量的增加,试样的致密度增大,常温力学性能呈现先增加后降低的趋势;铬精矿的加入增加了试样中的铬含量,从而提高了铝铬固溶体的含量,在炉衬和熔渣接触面上生成的高熔点铁铬尖晶石或铁铝尖晶石,黏附在炉衬上形成保护层,提高铬刚玉砖的抗渣性能。加入25%(w)铬精矿时,试样的综合性能最佳。

MgO矿化剂对自结合钛酸铝/莫来石复相材料结构和性能的影响

在铝厂污泥,龙岩高岭土和工业二氧化钛合成出的良好稳定性的钛酸铝/莫来石熟料基础上,添加MgO矿化剂进行改性,其能与钛酸铝/莫来石材料形成固溶体,能抑制Al_2TiO_5的分解,使得钛酸铝/莫来石复相材料在保持低热膨胀系数的同时,较大辐度地提高了材质的机械强度。采用XRD和SEM法表征各试样的晶相和显微结构;各试样中各晶相的含量由用Rietveld Quantification法确定;测试各试样的性能。从结构与性能分析结果,确定1.5%为MgO的最佳添加量,形成的三个晶相Al_(2-x)Mg_(x+y)Ti_(1-y)O_(5-0.5x-y)、Al_(4.59)Si_(1.41)O_(9.70)和α-Al_2O_3分别为68.2%、26.5%和5.3%,对应的抗折强度为45.67 MPa,体积密度为2.95 g/cm^3,吸水率为1.81%,气孔率为4.99%,热震后抗折强度保持率为90.0%。

金属铬添加量对刚玉质耐火材料性能的影响

为了获得抗热震性好、使用寿命长的刚玉质耐火材料,以粒度为5~3、3~1、≤1、≤0.044 mm的白刚玉为主要原料,金属铬(≤0.074 mm)为添加剂制备刚玉质耐火材料。研究了金属铬添加量(质量分数分别为0、1%、3%和5%)对刚玉质耐火材料物理性能、抗热震性以及抗渣侵蚀性能的影响。结果表明:1)随着金属铬加入量的增加,试样的体积密度、耐压强度及抗热震性能增加,当金属铬加入量(w)为3%时达到最大值。2)金属铬在高温下氧化生成Cr_(2)O_(3)产生体积膨胀,填充了试样中刚玉颗粒间的部分气孔,提高了试样的体积密度;生成的Cr_(2)O_(3)与Al_(2)O_(3)发生固溶反应形成铝铬固溶体,提高了基质与刚玉颗粒间的结合强度。3)加入金属铬还可以有效抑制熔渣向耐火材料内部的侵入,有效减少熔渣侵蚀深度。当加入量由0增加至3%(w)时,侵蚀深度由6.4 mm减小至4.1 mm。

泡沫Al孔结构的影响因素

揭示了泡沫化过程中Al熔体泡沫孔隙率、导热系数的变化规律，研究了泡沫Al的孔隙率、孔径以及导热系数的变化规律及其对应关系,结果表明：Al熔体泡沫的孔结构及导热系数随泡沫化时间而变化.Al熔体泡沫的孔结构直接影响其凝固后的孔结构，而导热系数则间接影响孔结构.

镁助剂改性Pd/Al2O3甲烷催化燃烧催化剂:Mg/Al物质的量比对催化剂载体及活性物种形成的影响

本文研究了系列不同含量镁助剂改性的Pd/Al2O3催化剂的甲烷催化燃烧反应。研究表明,随着镁添加量的增加,载体由Al2O3转变为尖晶石型MgAl2O4,进一步增加Mg/Al物质的量比至3∶1时,形成了Mg(Al)Ox固溶体;催化剂中活性相Pd物种以金属Pd,PdOx或Pd-载体复合氧化物形式存在,各物种的相对含量以及PdPdO间的转化能力存在一定的差异。PdOx物种表现为具有较高的低温活性,而金属Pd和Pd-载体复合氧化物的高温活性较好。当Mg/Al物质的量比为1∶3时,催化剂的PdPdO转化能力最强,表现出了最高的甲烷催化燃烧反应活性。

烧成温度和气氛对Al_2O_3-Cr_2O_3材料显微结构的影响

为探讨烧成气氛和温度对低铬Al_2O_3-Cr_2O_3耐火材料性能的影响,以w(Cr_2O_3)≤20%的Al_2O_3-Cr_2O_3耐火材料纯基质为研究对象,将质量分数为50%的电熔Al_2O_3细粉、10%的电熔Cr_2O_3细粉、10%的电熔Cr_2O_3微粉和30%的烧结α-Al_2O_3微粉,外加3%(w)的PVA水溶液为结合剂配料后压制成圆片试样,然后分别在空气气氛或埋炭气氛中于1 450、1 550和1 650℃保温3 h烧成,并研究烧成温度和气氛对烧后试样显气孔率、体积密度和显微结构的影响。结果表明:随着烧成温度的升高,试样的显气孔率下降,体积密度升高。显微结构分析发现,无论是空气气氛还是埋炭气氛,随着温度的升高,铝铬固溶体晶粒逐步发育长大,形成连续多孔的网络骨架结构;空气气氛下Cr^(3+)更易迁移扩散,固溶反应较为充分,烧成试样形成的铝铬固溶体晶粒更为粗大、结构连续性好。因而,空气气氛下1 650℃烧成更有利于改善Al_2O_3-Cr_2O_3材料的性能。

金毛细钎焊的研究

文章以LY12铝合金板为研究对象,采用搭接接头的形式,采用自行配制的氯化物钎剂(NH4Cl含量为8%、NaF含量为2%和ZnCl2含量为90%)来去除合金表面的氧化膜,在大气环境中填加Zn-Al共晶钎料进行毛细填缝钎焊实验。研究工艺参数对毛细填缝过程及扩散的影响,并利用光学显微镜、SEM对接头的微观组织进行分析。

纯铝熔体微观结构演变及液固相关性研究

对液态Ａｌ 在不同冷速下的微观结构及其转变机制进行了分子动力学模拟，模拟采用紧束缚势，得到了不同温度、不同冷速下，Ａｌ 的双体分布函数；采用ＨＡ键型指数法统计了各种小原子团在不同温度下所占比例，得到原子组态变化的重要信息．结果表明，在冷却速率较慢时，液态金属Ａｌ 最终形成晶态，当冷却速率较快时，液态Ａｌ 最终形成非晶态；液态金属中的键对是液态Ａｌ 的基本构成单元，液态Ａｌ 在形成晶体时，１４２１ ，１４２２ 键对起非常重要的作用；而１５５１ ，１５４１

镁铝尖晶石对铝–刚玉复合材料结构和性能的影响

以板状刚玉、电熔白刚玉、α-Al_2O_3微粉、金属Al粉、Mg Al_2O_4微粉[含量分别为3%(质量分数)、6%、9%、12%和15%]为原料,酚醛树脂为结合剂制备Al–Mg Al_2O_4–Al_2O_3样品。样品经200℃烘干后于1 300℃氮气气氛烧成。结果表明:样品常温耐压强度呈增加趋势、样品高温抗折强度增加。样品中除主晶相刚玉和镁铝尖晶石固溶体外,形成新相Al4O4C、Al N–Al2OC固溶体和少量AlxOyNz等,还有部分金属铝粉剩余。样品中金属铝的含量为12%,但经1 300℃氮气气氛烧成后,样品中既无独立Al N,也无独立的Al4C3存在,而是以Al N–Al2OC固溶体形式存在,因此不会出现因Al N或Al4C3水化导致样品性能降低或样品完全散裂的现象。样品中有AlxOyNz相生成,但因烧成温度低,未能检测到Mg Al ON。

强流脉冲电子束处理对Al-20Si合金微观组织和显微硬度的影响(英文)

研究了强流脉冲电子束处理对过共晶铝硅合金Al-20Si组织结构和显微硬度的影响。通过扫描电镜和X射线衍射对改性表面的组织特征进行了分析。扫描电镜结果表明,在电子束所诱导的顶部熔化层中,初生硅溶解在铝基体中形成了铝硅过饱和固溶体。相邻初生硅颗粒由于硅元素的扩散融合成大的初生硅颗粒。X射线衍射分析表明电子束处理后铝的晶格常数下降,晶格畸变增加。显微硬度测试结果指出初生硅的表面硬度在电子束处理后从中心向边缘呈现梯度分布,并且初生硅的中心硬度随脉冲次数的增加而减小。这表明强流脉冲电子束技术在处理过共晶铝硅合金初生硅组织中有着良好的应用前景。

氮气保护下镁砂对Al–刚玉体系物相的影响

以烧结刚玉、α-Al2O3微粉、金属铝粉、高纯镁砂[加入量分别为3%（质量分数）、6%、15%]为原料,酚醛树脂为结合剂,制备Al–MgO–Al2O3系复合材料。样品成型后经过200℃烘干后在1 300℃氮气气氛下烧结。结果表明：添加金属铝粉后样品常规物理性能显著改善。样品中的主晶相为α-Al2O3和Mg Al2O4,有金属铝残留。镁砂对金属铝–烧结刚玉耐火材料物相组成影响大,当镁砂加入量为3%时形成Al4O4C相,镁砂加入量为6%或15%时,新相为Al4C3,未检测到Al4O4C相,镁砂添加量为15%时能检测到方镁石相。镁砂加入量大于或等于6%时,α-Al2O3颗粒或细粉表面形成的镁铝尖晶石包裹刚玉结构,将α-Al2O3表面包覆,阻断Al4C3与α-Al2O3反应生成Al4O4C。最后建立了该体系中新相形成机理的反应模型。