聚合铝钛基絮凝剂的合成与应用

聚合铝钛基絮凝剂是一种新型的高分子聚合絮凝剂,研究证明其具有铝盐絮凝剂有机物去除效率高、成本低的优点,也具有钛盐混凝剂低毒性、生物相容性和沉降性能好的优点。研究通过慢速滴碱法与电渗析法制备了两种聚合氯化铝钛絮凝剂(PATC),对两种不同制备方法的PATC进行了絮凝剂结构、絮凝效果以及絮凝动力学三个方面的研究。实验结果表明E-PATC的中、高聚体比S-PATC多3.89%,Zeta电位高8.9 mV。对两者的絮凝动力学进行了对比,发现E-PATC的生长速度快,絮体粒径大,易沉降。综上,E-PATC与S-PATC的絮凝效果相差不大,但E-PATC絮凝产生的絮体粒径大,不易破碎,具有更好的沉降性。

铝钛复合交联剂的合成及酸性交联瓜尔胶研究

以聚合氯化铝、钛酸四丁酯、乳酸、甘油、三乙醇胺、醋酸为原料,合成了大分子尺寸铝钛复合交联剂,制备了酸性瓜尔胶冻胶压裂液,考察了冻胶的耐温耐剪切性能以及粘弹性,表征了冻胶的微观结构,研究了冻胶破胶液的防膨性能和残渣含量。实验结果表明:以聚合氯化铝为原料制备的铝钛复合交联剂具有更大的分子尺寸,该交联剂在交联过程中扩散速率降低,可实现延迟交联,形成的冻胶微观网格尺寸有明显的增大,尺寸大小在44~51μm之间,冻胶具有较好的粘弹性和较强的耐高温耐剪切性能。破胶液在不加防膨剂的情况下防膨率达到65.1%,且残渣量较低,对储层伤害小。

铝钛聚合物对煤泥水沉降特性的影响

以氢氧根为变量制出不同碱化度的铝钛聚合物(PATC),以及对比分析了其与聚铝、氯化铝对煤泥水的沉降效果,并结合Zeta电位与显微技术分析了其沉降特性的作用机理。结果表明在碱化度0.5下铝钛聚合物用量为0.8 kg/t时,PATC的絮团粒径最大,为80.1μm,较聚铝、氯化铝作用下絮团增大1.85与2.92倍,电位提升了36.79 mV,且药剂用量最小,说明阳离子价位越高,中和电位越强,颗粒更易聚集沉降,因此高价位阳离子是进一步提高微细粒难沉降煤泥水沉降效果与降低药耗的发展方向之一。

新型铝钛添加剂的制备与实收率研究

采用不同比例的KBF4作为助熔剂,添加到铝钛复合粉体中,压制成型制备铝钛添加剂,将添加剂放入铝熔体中,分析其投入后的实收率。结果表明:铝钛复合粉体中添加质量分数为1%、3%和5%的KBF4制备的三种铝钛添加剂,随投入时间延长,铝钛添加剂的实收率都明显提高;投入时间超过10 min后,实收率增速显著降低;添加质量分数为1%和3%的KBF4制备的铝钛添加剂各时间点的实收率及其变化趋势十分接近,投入时间为20 min时的实收率仅为69%左右;相比其他两种铝钛添加剂,添加质量分数达到5%的KBF4制备的铝钛添加剂在各时间点的实收率显著提升,当投入时间达到20 min后,实收率达到78.59%。

铝钛碳、铝钛硼细化剂对铝基体细化效果的评定研究

采用Al-Ti-B(丝)、Al-Ti-B(锭)、Al-Ti-C三种细化剂分别对铝基体进行细化,对比了3种细化剂对铝基体的细化效果,研究了不同加入量的细化剂对铝基体细化效果和力学性能的影响。结果表明,当细化剂的加入量为3%时,Al-Ti-B(丝)的细化效果最好,而Al-Ti-B(锭)较Al-Ti-C的细化效果好;加入量对细化效果有一定影响,加入量为1%～10%时,随加入量的增加,细化后晶粒的尺寸先变小后变大,在此范围内有一个最佳加入量。铝基体的抗拉强度、伸长率和硬度随着晶粒细化剂加入量的增加而先逐渐提高后逐渐降低,当晶粒细化剂的加入量为8%左右时,铝基体的抗拉强度、伸长率和硬度分别达到最大值。

铝钛硼晶粒细化机理

从铝钛硼中间合金入手,分析了铝钛硼中主要的金属化合物是三铝化钛和二硼化钛,这两种金属化合物在铝及铝合金晶粒细化中起到主导作用。分析了目前晶粒细化剂细化机理主要观点,即硼化物理论、相图/包晶理论、包晶壳理论、超形核理论、二重形核理论等,同时阐述了铝钛硼晶粒细化机理的最新研究成果。

稀土铝钛硼中间合金的细化能力与长效性

采用铝热反应法制备Al5Ti1B和Al5Ti4RE1B中间合金,并对其进行物相、微观组织和细化效果分析;对比中间合金中第二相的晶体结构以及形核能力,并从第二相分解和沉淀的角度分析Al5Ti1B1RE的细化长效性。结果表明:Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力和细化长效性;XRD和EDS分析显示,RE和TiAl3结合生成Ti2Al20RE相,该相为面心立方结构,晶格常数为1.469 nm;相比TiAl3而言,Ti2Al20RE具有更多的晶面和Al晶体匹配,使得Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力;Ti2Al20RE比TiAl3的溶解温度高,溶解过程中稀土对铝液粘度的影响是造成Al5Ti4RE1B细化长效性好的主要原因。

铝钛异质材料超声波焊接研究

进行6061铝合金和Ti-6Al-4V钛合金异种金属材料超声波焊接研究,采用EDS和金相显微镜分析接头的微观组织结构,利用撕裂实验及硬度测试来评定接头的力学性能。研究表明,6061铝合金和Ti-6Al-4V钛合金具有良好的超声波焊接性能,焊接接头的强度满足使用性能,且得到最佳超声波焊接时间为170 ms,焊接压力为0.4 MPa。

电磁搅拌铝钛硼中间合金的洁净化

本文研究了电磁搅拌对铝钛硼中间合金洁净化的影响。结果表明 :电磁搅拌能去除铝钛硼中间合金中的夹渣 ,并且交流磁场比直流磁场除渣效果好 ;铝钛硼中间合金在磁感应度为 0 2 4T的交流磁场下搅拌 3min ,除渣效果最明显 ;电磁搅拌还在一定程度上改善了铝钛硼中间合金的细化效果。初步探讨了电磁搅拌的除渣机理 ,认为电磁场不仅能引起熔体的旋转 ,而且在熔体中固液界面前约 1cm范围内还存在一个附加环流 (次级流 ) ,附加环流的存在是电磁搅拌除渣的根本原因。

铝钛硼稀土中间合金的微观组织及其细化纯铝机制研究

采用氟盐与稀土铝水反应法制取Al5Ti4RE1B中间合金,对其进行物相、微观组织和细化效果分析,通过深入观察细化处理后晶粒形貌和微区成分分析对细化机制进行了研究。XRD及EDS分析显示RE和TiAl3结合生成了Ti2Al20RE相,细化试验表明Al5Ti4RE1B比Al5Ti1B具有更强的细化能力。微观组织及面扫描结果显示细化后的晶粒呈菊花状,在花瓣的不同位置存在RE和Ti分布的不均匀性,热处理后晶粒花瓣减少,成分也趋于均匀。这是由于Ti2Al20RE相在铝液中逐渐溶解并释放出RE和Ti原子,而-αAl晶体以枝晶的方式生长,同时将稀土原子排到枝晶间,最终形成了菊花状组织及元素分布的不均匀性。

Cr_2O_3和煅烧温度对铝钛渣制备钛酸铝材料性能影响(英文)

为了提高合成钛酸铝烧结性和钛酸铝的合成率,以铁合金厂铝钛渣和二氧化钛为主要原料,以Cr2O3为矿化剂,在不同煅烧温度下(1400℃、1450℃和1500℃)条件下,通过固相烧结方法合成钛酸铝材料。用XRD和SEM对煅烧后试样的矿物相组成和显微结构进行分析,用X'Pert plus软件计算合成材料中钛酸铝的晶格常数和晶胞体积。重点讨论了矿化剂Cr2O3加入量和煅烧温度对合成钛酸铝材料矿物相组成、晶格常数、显微结构及烧结性能的影响。结果表明,由于矿化剂中Cr3+对钛酸铝结构中Al3+和Ti4+的置换作用,钛酸铝晶体结构发生畸变。随着矿化剂Cr2O3加入量增大,钛酸铝晶胞常数和晶胞体积逐渐增大,置换作用所造成的结构缺陷加速了固相反应烧结,钛酸铝材料合成率逐渐增大。同时,随着煅烧温度的升高,结构中所产生的热缺陷也会促进合成钛酸铝的固相反应和烧结性,钛酸铝材料合成率增大,微观结构中裂纹数量逐渐减少。

高频燃烧红外吸收法测定铝钛碳中间合金中碳

称取0.2g纯铁助熔剂于处理好的坩埚中,加入0.2g样品,再在上面覆盖1.3g钨粒、0.2g锡粒覆盖,设置截止燃烧时间为35s,建立了三元助熔剂熔融-高频燃烧红外吸收法测定铝钛碳中间合金中碳的方法。实验表明：方法空白平均值w（C）=0.000 8%（n=5）,与所测铝钛碳中间合金样品中的碳质量分数范围0.10%～0.30%相比可忽略不计。方法用于铝钛碳中间合金实际样品中碳的测定,结果与管式炉燃烧-碱石棉吸收重量法相符,相对标准偏差（RSD,n=10）为0.54%～0.71%,加标回收率为98%～101%。适用测量碳质量分数的范围为0.10%～0.30%。

铝钛复合偶联剂及其在高聚物中的应用

异丙醇分别与铝和四氯化钛反应，再加入硬脂酸进行酯交换反应，二者所得产物继续反应可制备熔点为４５～６５℃，金属原子质量分数为４．５０％～４．９０％的铝钛复合偶联剂。实验结果表明，在生产力车内胎时，用各５０份的铝钛复合偶联剂活化的ＣａＣＯ３、普通轻质ＣａＣＯ３和其他偶联剂活化的ＣａＣＯ３分别补强５０份的ＮＲ，补强性能以前者为佳。且采用铝钛复合偶联剂活化的ＣａＣＯ３后可增加无机物的填充量，降低制品成本。中试产品性能能满足ＧＢ１７０３—９２要求。同时，它还可以应用于ＰＶＣ／ＣａＣＯ３、ＰＰ／滑石粉及油墨等复合材料中。

TiO_2含量对镁铝钛耐火材料烧结及显微结构的影响

以电熔镁砂、电熔白刚玉、电熔尖晶石、铬精矿及钛白粉为原料制备了镁铝钛试样，研究了加入不同量TiO2（分别为2％、3．5％、4％、4．5％、5％、7％和12．5％）的镁铝钛材料分别在1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1680℃、1750℃保温4～5h后的烧结状况，并对1500℃和1600℃烧后试样进行了SEM、EDAX和XRD分析。结果表明：加入质量分数为3．5％～7％的TiO2就能显著促进镁铝钛试样的烧结，同时改善其抗热震性；当煅烧温度低于1680℃时，随着煅烧温度的升高，试样的烧结程度越好，显气孔率下降，体积密度增加；试样的主晶相为方镁石，基质部分结构致密，气孔少且多呈封闭的圆孔状；基质中主晶相为方镁石，次晶相为尖晶石固溶体、钛酸钙和少量的镁橄榄石，方镁石之间、方镁石和次晶相之间的直接结合利于试样性能的提高。

层状铝钛硅酸盐Al-JDF-L1的合成与表征

采用Na2O-TiO2-Al2O3-SiO2-KF-H2O无机体系,在190℃、120h下水热合成出结晶性层状铝钛硅酸盐(Al-JDF-L1)。用XRD、SEM、低温N2吸附-脱附和多重EDX分析表征了产物的晶相、组成和孔结构。表征结果显示,Al-JDF-L1具有与层状钛硅酸盐JDF-L1相同的晶相、形貌结构和微孔吸附性能。当结晶产物的骨架Al/Ti原子比为0.07时,Al(Ⅲ)以AlO4四面体形式嵌入Al-JDF-L1晶体结构,形成单一相Al-JDF-L1层状晶体;当骨架Al/Ti原子比增至0.37时,Al-JDF-L1层状晶体是合成产物的主要晶相,并伴生六方结构的毛沸石竞争相。此外,1.78%(w)甲基纤维素辅助合成的Al-JDF-L1试样(骨架Al/Ti原子比为0.35)具有皱缩的表面层理结构和尺度分布较宽(2.4～35nm)的层间孔,其附加的BJH比表面积和孔隙率明显增加。

含铝钛合金电渣重熔中的渣系设计及脱氧热力学

以炉渣离子、分子共存理论为基础,1Cr21Ni5Ti钢为研究对象,Al为脱氧剂,根据熔渣-金属中各个组元的平衡反应和质量守恒,建立了脱氧热力学模型,并在脱氧基础上设计了渣系.在脱氧剂Al不同的加入量条件下对1Cr21Ni5Ti钢中的Si,Al,Mn的平衡质量分数和渣中Ti O2的需求量进行了计算,Ti O2的加入保证了钢中Ti的含量.结果表明:随脱氧剂Al的增加,Si,Al,Mn,Al2O3的平衡质量分数呈上升的趋势,Si O2,Fe O,Mn O以及渣系中Ti O2的设计量呈下降的趋势;当Al加入量达到0.2%后,渣中不稳定氧化物含量很低,大部分Al进入到钢液中,造成钢液增[Al].根据1Cr21Ni5Ti的Si,Al,Mn的成分要求,得到Al的最大加入量为0.15%/吨钢,此时渣系中Ti O2的设计量为4%,达到保钛的目的.

镍铬铝钛烤瓷合金的润湿性研究

目的 :考察新型镍铬铝钛烤瓷合金的润湿性 ,为新型合金的临床应用提供实验依据。方法 :采用座滴法把置有松风瓷粉柱的镍铬铝钛合金板放入高温显微镜仪中加热到 110 0℃ ,维持 30分钟 ,拍照并测量、计算其接触角。结果 :松风瓷粉柱在新型镍铬铝钛烤瓷合金上的接触角为 37°47′,小于直角。结论 :本实验揭示 :新型镍铬铝钛烤瓷合金与瓷粉有良好的润湿性 ,有应用于临床修复的潜力。

纯铝酸钙水泥对镁铝钛系浇注料性能的影响

以镁铝钛电熔合成料颗粒和细粉(w(MgO)76.09%,w(Al2O3)15.67%,w(TiO2)5.05%)、镁砂细粉(w(MgO)>97.1%)、纯铝酸钙水泥(Secar71)、SiO2微粉、SiC细粉(≤0.074mm)及活性氧化铝微粉为原料制成镁铝钛系浇注料,研究了纯铝酸钙水泥含量(分别为2%、4%、6%)对镁铝钛系浇注料性能的影响,结果表明(1)水泥结合的镁铝钛浇注料具有较好的常温物理性能和抗水泥熟料侵蚀的性能,本试验条件下水泥加入量以<4%为宜;(2)高温下镁铝钛电熔合成料存在TiO2的脱溶现象,而脱溶可能对浇注料的理化性能产生影响;(3)在水泥结合镁铝钛系浇注料中加入SiC,对于抑制浇注料收缩是有益的。

铝钛硼线材连续铸挤的分区与显微组织的研究

本文对连续铸挤进行了分区，确定了各区长度．建立的铸挤力公式计算值与实测值十分吻合．对铸挤的Φ９．５ｍｍ铝钛硼线材组织观察表明，化合物形态符合技术要求．

加料方式对制备铝钛硼中间合金的影响

采取不同的加料方式来熔制Al-Ti-B中间合金,从Ti、B的直收率、中间合金的化学成分以及微观组织的角度对比,中间合金中TiAl3和TiB2颗粒的分布、形貌及其尺寸大小有较大差异。结果表明,在保证良好的合金成分和合金微观组织的情况下要得到理想的TiAl3和TiB2第二相颗粒,在用氟盐法制备Al-Ti-B中间合金的过程中,应在铝锭熔化后先加入K2TiF6后再加入KBF4。