离子交换法探究铝硅复合絮凝剂的凝聚机理

采用正硅酸(TEOS)与聚合氯化铝(PAC)复合制备新型铝硅复合絮凝剂(TEOS-PAC),以复合成分之间的作用特性作为研究复合絮凝剂凝聚絮凝作用机理的基础,采用离子交换法完全置换复合成分中与Al复合的Si,通过测Si形态,计算Si-Al复合率;同时,考查碱化度和硅铝摩尔比对复合率的影响以及复合率对混凝除浊效果的影响,并由此探究絮凝剂的凝聚絮凝机理;最后与传统的27AlNMR研究结果进行对照验证。结果表明,与传统聚铝硅相比,以正硅酸为硅源的铝硅复合絮凝剂含有更多的硅氧铝键,其硅铝间作用特性更强,絮凝效果更好;复合絮凝剂中聚硅与聚铝相互反应生成的新产物在絮凝剂凝聚絮凝作用中贡献最大。

钛铝硅复合氧化物的合成及应用研究

0引言 无机以及有机排放污水对环境和生态平衡造成严重的影响.粉煤灰是热电厂排弃物,其主要组成为SiO2@Al2O3,不仅对环境造成严重的污染,而且占用大量耕地;工业有机染料污水由于不易光催化分解、残留的时间长,不及时处理将会对地球表面水造成污染,因此,寻找科学、廉价的治理方法解决面临的实际问题就显得十分重要.

SiC颗粒尺寸对喷射沉积铝硅复合材料高温疲劳性能的影响

采用喷射沉积法制备SiC_(p)/Al-7Si复合材料,研究SiC颗粒尺寸对复合材料低周疲劳性能的影响。结果表明:SiC颗粒尺寸对复合材料疲劳性能的影响显著。在相同体积分数下,小尺寸SiC颗粒复合材料的间距小、承载能力强,表现出较高的疲劳寿命,疲劳裂纹主要在SiC颗粒与基体脱粘处以及小尺寸颗粒团聚处形核并扩展。而在SiC颗粒尺寸为20μm的SiC_(p)/Al-7Si复合材料中,大尺寸的SiC颗粒更易出现自身的断裂,使得其疲劳性能降低。温度的升高会使复合材料基体发生软化,承载能力下降,高温下大尺寸SiC颗粒更易发生与基体的脱粘,加速疲劳裂纹的形核、孔洞的长大,造成复合材料疲劳性能的下降。

铝硅复合材料的抗拉强度研究

实验选用粉末冶金法,通过制粉→粉体混合→压制成型→烧结→制品一系列工艺成功制备了铝硅复合材料,并对其抗拉强度进行测定。通过正交实验,分析了成型压力、铝硅粉质量比、烧结温度和烧结时间四个工艺参数对铝硅复合材料抗拉强度的影响。结果表明:在本试验条件下,制备铝硅复合材料的最佳工艺参数为:成型压力为550kN,铝硅粉的质量比为9∶1,烧结温度480℃,烧结时间取60min。

铝硅复合硅氧烷封孔层的制备及耐腐蚀性能

目的提高涂层耐腐蚀性能,并研究封孔剂中铝硅溶胶与硅氧烷的比例对封孔性能的影响。方法以铝硅复合溶胶和甲基三甲氧基硅氧烷(MTMS)为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备无机-有机复合封孔剂,并对Cr3C2-NiCr热喷涂涂层进行封孔,探究不同比例的复合封孔剂对涂层耐腐蚀性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、热重-差热(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)检测研究封孔层物相组成、热稳定性和微观形貌。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究封孔前后涂层的耐腐蚀性能,并以全浸泡腐蚀试验对其耐腐蚀性能进一步探究。结果铝硅复合硅氧烷封孔剂的固化温度在120℃左右,固化后,涂层表面光滑致密,封孔剂的耐热温度在300℃左右。该封孔剂对涂层孔隙具有良好的填充作用。当铝硅复合溶胶和硅氧烷质量比为3︰2时,涂层的耐腐蚀性最好,其自腐蚀电流密度和阻抗分别为8.671×10^–6 A/cm2和4593Ω·cm^2,全浸泡腐蚀速率为4.17×10^-3 g/(m^2·h)。随着封孔剂中MTMS比例增加,固化过程中不断有裂纹产生,导致涂层的耐腐蚀性能不断降低。结论制备的封孔剂显著提高了涂层的耐腐蚀性能,并且在MTMS质量分数为40%时,其耐腐蚀性能最优。

外加直流电场对HP40钢表面粉末铝硅复合渗层组织与性能的影响

在施加直流电场条件下对HP40钢表面进行了铝硅粉末复合渗;采用光学显微镜观测了渗层的显微组织和厚度,采用XRD对复合渗层进行了物相分析,并对渗层的高温抗氧化性能和耐腐蚀性能进行了研究。结果表明:在直流电场条件下,随着电流强度的增大、时间的延长和温度的升高,铝硅复合渗层的厚度增加,但渗层的抗高温氧化性能和耐腐蚀性能降低;获得的铝硅复合渗层组成相主要为AlFe和AlN。

铝硅复合无机高分子混凝剂的净水效果研究

本文比较研究了铝硅复合无机高分子(CAS)混凝剂与聚合氯化铝(PAC)混凝剂处理模拟水、低浊高藻含量的水库水、高浊度的黄河水及含油废水的混凝效果。研究结果表明，CAS的除浊、脱色和除油效果都优于PAC。这说明CAS是一种新型高效无机高分子水处理剂。

铝-硅复合还原氮化合成矾土基β-SiAlON的研究

以高铝矾土(Al2O3含量68%)、金属铝粉和硅粉为原料,按一定比例配料、混料,将混合均匀的试样,在1100℃～1550℃氮化处理6h,然后测定氮化试样的重量变化率,借助XRD、SEM及EDS等手段,分析试样的物相组成、显微结构和微区成分。对比单一还原剂铝、硅的反应过程,研究铝-硅复合还原剂还原氮化合成矾土基β-SiAlON的反应过程及机理。结果表明:1100℃,铝粉氮化生成AlN,同时铝粉还原SiO2生成Si;1200℃,硅粉氮化生成Si3N4,同时有硅粉、氮气和SiO2反应生成Si2N2O;1300℃～1350℃,Si3N4通过固溶逐渐转化为β-SiAlON,同时有少量硅粉发生还原反应;1400℃～1550℃,试样进入固溶阶段,β-SiAlON量逐渐增多,1500℃达最佳值,生成的β-SiAlON为颗粒状和短柱状。与单一还原剂相比复合还原剂生成β-SiAlON的含量相对较高,晶体发育较好。

稀土—铝—硅复合脱氧剂主量元素的XRF光谱分析

提出了用PW 14 0 4型X射线荧光光谱仪快速测定稀土—铝—硅复合脱氧剂主量元素Si、Al、Fe、Re等的方法。采用HNO3 和HF将试样溶解变为盐类 ,以偏硼酸锂和四硼酸锂作混合熔剂 ,NaNO3 作氧化剂 ,KI作脱膜剂熔融制成玻璃片样 ,运用分析程序汇编外加通道 ,对试样中的主量元素进行XRF光谱分析。

颗粒粒径对喷射沉积制备SiC颗粒增强铝硅合金复合材料显微组织及拉伸性能的影响

采用喷射沉积技术制备了SiC颗粒增强铝硅合金复合材料,研究了SiC颗粒粒径对复合材料显微组织及其拉伸性能的影响。结果表明:SiC颗粒的加入使复合材料的弹性模量高于基体合金的,但是其抗拉强度以及伸长率降低;挤压后复合材料中SiC颗粒分布有沿挤压方向排列的趋势,且随颗粒粒径的增大,趋势更明显;与相同含量大粒径(20μm)颗粒相比,小粒径(4.5μm)颗粒间距小,颗粒承载能力大,其复合材料表现出较高的弹性模量和抗拉强度,断裂方式以SiC颗粒与基体界面脱离为主,而颗粒的断裂是大粒径SiC颗粒增强复合材料的主要断裂方式。

硅铝复合分子筛的合成和表征以及催化性能

通过水热法合成了一种硅铝复合分子筛。并采用XRD,氮气吸附-脱附(BET)和吡啶红外吸附光谱(IR)进行了表征。XRD测试显示此种分子筛属于六方晶相,并且只存在此单一晶相。氮气吸附-脱附测试的孔尺寸分布显示,此种分子筛具有中孔和微孔结构。吡啶红外吸附光谱显示,此种分子筛与HZSM-5分子筛相比,具有更多的B酸和L酸中心。由于中孔结构的存在和较强的酸性,对于大分子烃1,3,5-三异丙基苯的催化裂化反应,此种分子筛的活性远大于HZSM-5分子筛。

短纤维增强铝硅合金复合材料的组织与断口形貌分析

研究了挤压铸造氧化铝短纤维增强铝硅合金复合材料的凝固组织和断口形貌。结果表明 ,在复合材料中纤维分布均匀 ,氧化铝纤维可作为硅相非自发形核的衬底 ;氧化铝纤维与铝合金基体之间的界面对材料性能影响很大。改善制备工艺应从控制界面反应和细化组织入手。

硅铝复合氧化物催化材料的研究进展

综述了硅铝复合氧化物的制备方法,主要介绍了溶胶-凝胶法、沉淀法、水热合成法、混合法和浸渍法及其优缺点。溶胶-凝胶法因其可以制得高比表面、大孔径、孔分布集中的硅铝复合氧化物材料被广泛采用。介绍了硅铝复合氧化物材料作为催化剂载体应用于工业生产的现状,及其存在的问题和今后的发展方向。

SiO2凝胶/铝硅纤维复合材料的高温损坏机理研究

本文采用浸渍法制备了SiO2凝胶/铝硅纤维复合材料,通过分析材料的热失重-差示扫描热、微观形貌、物相组成及热传导等特性,得出了复合材料高温损坏机理。研究结果表明,SiO2凝胶/铝硅纤维复合材料相对于硅铝纤维,析晶温度可提高200℃;随着热处理温度由900℃升至1200℃,复合材料的气孔率由55%升至75%,体积密度由0.85 g/cm3降至0.45g/cm3,导热系数由0.0767W/(m·K)增至0.0908W/(m·K),压缩回弹率由90%降至43%;当热处理温度达到1200℃,复合材料的力学性能损坏,主要原因是莫来石和方石英的析晶,以及硅凝胶与纤维之间的粘结失效。

添加三甲基乙氧基硅烷制备耐高温硅/铝复合气凝胶

以仲丁醇铝(ASB)和三甲基乙氧基硅烷(TMEO)为前驱体,采用溶胶-凝胶法,经乙醇超临界干燥制备了耐温高、成型性好的硅/铝复合气凝胶。用透射电子显微镜、N2吸附分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、hot disk热分析仪等仪器表征了气凝胶的形貌、孔结构、表面基团、晶相、热学等性能。在溶胶-凝胶过程中,通过添加TMEO在氧化铝纳米颗粒表面引入了-Si-(CH_3)_3基团,该基团经高温热处理后会在Al_2O_3表面形成SiO_2纳米颗粒,有效地抑制了Al_2O_3纳米颗粒在高温下的晶体生长,使得该复合气凝胶具有优异的耐温性能。在1 200℃高温处理后,线性收缩低至16%,比表面积可达141 m^2·g^(-1),这将进一步促进气凝胶材料在高温保温隔热、吸附、催化等领域的广泛应用。

焙烧温度对不同硅铝比的硅铝复合氧化物酸性质的影响

用溶胶-凝胶法制备硅铝复合氧化物,利用热重-差热分析(TG-DTA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、吸附吡啶红外光谱(Py-IR)等表征手段探讨焙烧温度变化对硅铝复合氧化物酸强度、酸量和酸类型等性质的影响。结果表明:焙烧温度在500~900℃的考察范围内,硅铝复合氧化物样品均显示出弱酸和中强酸性;随处理温度升高,硅铝复合氧化物样品呈现硅、铝物种复合程度增加(Si—O—Al键增多),B酸中心数量逐渐减少,且总酸量递减的趋势,这可归因于高温条件下硅铝复合氧化物羟基数量的减少。与Al/Si原子数之比为0.05的硅铝复合氧化物相比,Al/Si原子数之比为0.5的硅铝复合氧化物具有更多的Si—O—Al键,且存在少量强酸位。

用于染料废水脱色的镁铝复合活性硅

制备了一种用于染料废水脱色的新型絮凝剂──镁铝复合活性硅（ＡＳＭＡ），实验了它的絮凝除浊性能和对染料废水的脱色效果．实验结果表明：在ＰＨ值５．０～１０．５范围内，ＡＳＭＡ具有良好的絮凝除浊能力；ＡＳＭＡ用于染料废水脱色，适用ｐＨ范围宽，脱色效果好．ＡＳＭＡ的絮凝脱色性能优于ＰＡＣ和ＡＳ．

Si粉对SiO_2凝胶/铝硅纤维复合材料性能的影响

采用浸渍法制备SiO_2凝胶/铝硅纤维复合材料。研究Si粉质量分数为0%,0.2%,0.4%,0.6%和0.8%时,SiO_2凝胶/铝硅纤维复合材料的微观形貌、体积密度、回弹率和物相组成。结果表明:Si粉质量分数低于0.6%时,其氧化产生的体积膨胀填补了纤维与凝胶间的裂纹,体积密度由0.468g/cm^3增大到0.723g/cm^3,回弹率由43.1%升高为59.6%,并且Si粉高温下的结晶化抑制了纤维析晶和促进了辉石的生成,这是材料的力学性能提高及高温损坏程度降低的重要原因;Si粉质量分数为0.8%时,高温下的Si粉产生了过分的体积膨胀,导致复合材料内部出现较大裂纹,压缩回弹率降低为44.5%。

2205双相不锈钢硅铝复合脱氧的实验研究

在实验室进行了不同加铝量的2205双相不锈钢硅铝复合脱氧及钙处理的热模拟实验,研究了钢中铝含量对总氧含量和脱氧产物的影响。结果表明:在一定的加铝范围内,加入的铝粒越多,钢中酸溶铝Al S含量越高,最终的氧含量越低。未加铝粒的实验组中,脱氧阶段夹杂物类型为SiO_2-Al_2O_3-MnO和SiO_2-Al_2O_3-MnO-MgO。加入铝粒的实验组中,钢中w(Al_S)<0.005 4%,脱氧阶段夹杂物为SiO_2-Al_2O_3-MnO和MgO-Al_2O_3,加入铝含量越多,SiO_2-Al_2O_3-MnO夹杂物成分中Al_2O_3的含量越多;w(Al_S)≥0.005 4%,脱氧阶段夹杂物只有MgO-Al_2O_3。当w(Al S)≤0.005 4%,钙处理后的夹杂物为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO,加入铝量越多,夹杂物成分中Al_2O_3的含量越多;w(Al_S)=0.016%时,钙处理后的夹杂物为CaO-Al_2O_3-MgO。

锂离子电池硅-铝复合薄膜负极材料的研究

分别以表面粗糙铜箔(以下简称粗铜箔)和多孔铜箔为基体,采用磁控共溅射方法制备了锂离子电池硅-铝复合薄膜负极材料,通过SEM、XRD及电化学测试手段研究了不同制备条件下硅-铝复合薄膜的结构、形貌及电化学行为。结果表明,采用磁控溅射法制备的硅-铝复合薄膜负极材料能够有效缓解电极体积膨胀,具备良好的循环性能。