铵矾溶液喷雾热解制备Al_2O_3微粉过程中粉体形貌及组成的变化

以铵矾为原料 ,采用喷雾干燥结合煅烧热解工艺制得粒径 (d50 )为 5 .82 μm的球形度良好的Al2 O3 微粉 .利用DTA -TG、XRD、SEM及能谱分析研究了喷雾、干燥、热解 3个阶段所得粉体的形貌及组成的变化过程 .喷雾干燥制备的粉体 ,经进一步烘干、煅烧后 ,发生脱水、颗粒分离、热解和收缩 ,粒径不断减小 .煅烧热解所得Al2 O3 微粉的晶型取决于热解温度和时间 ,1370℃煅烧 2h可获得结晶度良好的球形α -Al2 O3

Al_2O_3微粉和SiO_2微粉对刚玉-莫来石材料性能的影响

在板状刚玉细粉中添加粘土或Al2O3微粉 和不同种类的SiO2微粉制成刚玉-莫来石试样,分 别于1200℃、1400℃和1600℃保温5h烧成后,测 定试样的体积密度、显气孔率和烧后线收缩率,利用 XRD分析了试样在不同温度段的莫来石生成量,研 究了添加Al2O3微粉和不同种类的SiO2微粉对材料 的烧结性能和莫来石化的影响,并利用SEM观察了 试样的显微结构。结果表明:(1)加入Al2O3微粉和 SiO2微粉均有利于材料的烧结;加入SiO2微粉的纯度 和晶形不同,对试样莫来石化的影响也不同,无定形 态SiO2微粉(即硅灰)的纯度越高,试样的莫来石生 成量也越高。(2)加粘土的试样,其显微结构中柱状 莫来石的晶体特征比较明显;而加入SiO2微粉的试 样,其莫来石晶体和刚玉晶体相互交错,晶粒较小。

SiO_2微粉和Al_2O_3微粉加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以莫来石M45(10～5mm,5～3mm)、电熔莫来石(3～1mm,≤1mm)作骨料,刚玉粉(≤0.074mm)、电熔莫来石粉(≤0.074mm)、纯铝酸钙水泥、Al2O3微粉(d50=2.11μm)和SiO2微粉(d50=1.07μm)作基质,制备了脱硫枪用莫来石-刚玉浇注料,并分别研究了SiO2微粉加入量(分别为2%、3%、4%、5%)和Al2O3微粉加入量(分别为2%、4%、6%)对浇注料体积密度、显气孔率、强度、烧后永久线变化率、抗热震性和抗渣性的影响。结果表明:仅加入SiO2微粉时,随着其加入量在2%～5%范围内增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度提高,显气孔率降低,强度增加,抗渣性变好,但抗热震性变差;在加入3%SiO2微粉的基础上再加入2%～6%的Al2O3微粉时,浇注料的各项性能随Al2O3微粉增加没有明显改善,但均比仅加入3%SiO2微粉时有明显改善。

Al_2O_3微粉Y_2O_3改性对Al基复合材料性能的影响

采用液相包裹法用Y2O3对Al2O3微粉表面进行改性,用挤压铸造法制备表面改性的Al2O3p/6061Al复合材料, 研究改性对复合材料的显微组织和力学性能的影响．结果表明,用Y2O3表面改性后,Al2O3微粉在6061Al基体中的分布均匀性明显改善,复合材料的力学性能明显提高．与改性前比较,Al2O3体积分数为25％的复合材料,抗拉强度提高30％,屈服强度提高40％,弹性模量提高20％．其原因是,改性Al2O3微粉表面的Y2O3与Al基体间发生界面反应,使界面润湿性得以改善;界面相Y2Al与Al2O3和Al基体间均形成良好结合的界面．

α-Al_2O_3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响

以电熔镁砂及鳞片石墨为主要原料,热塑性酚醛树脂为结合剂,研究了α-Al2O3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响。结果表明:(1)Al2O3微粉的加入提高了低碳MgO-C材料的体积密度,降低了显气孔率,提高了强度,显著改善了MgO-C砖的抗氧化性;(2)高温下Al2O3微粉与MgO原位反应生成连续的尖晶石相,改善了材料基质的显微结构,增强了陶瓷结合,将MgO颗粒与鳞片石墨紧密地结合起来,提高了组织结构的整体性,从而提高了材料的致密度和强度;(3)高温下原位反应生成连续的尖晶石相堵塞脱碳层中的部分气孔,降低了氧的扩散速度,同时提高了MgO的沉积速度,使加入Al2O3微粉的低碳MgO-C材料抗氧化性能得以提高。

Al_2O_3微粉对水泥性能的影响研究

主要研究了Al2O3微粉对水泥净浆和胶砂的改性,探讨不同掺量对其力学性能的影响。实验结果表明:Al2O3微粉对水泥净浆和胶砂的不同龄期的力学性能均有所改善,在其掺量为4%时,改善效果最佳。另外,Al2O3微粉也提高了水泥的耐腐蚀性。

稀土表面改性Al_2O_3/6061Al复合材料组织与界面分析

采用液相包裹法对Al_2O_3微粉进行稀土Y_2O_3表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土Y_2O_3改性的Al_2O_3/Al复合材料,并对复合材料的显微组织及界面进行观察和分析。结果表明:表面经稀土Y_2O_3改性的Al_2O_3微粉能均匀的分布于基体中,界面润湿性得以改善,复合材料组织更加均匀。拉伸性能测试表明:改性粉体对Al合金拉伸性能增强效果明显。对复合材料界面进行TEM,HREM及电子衍射分析表明,界面结合良好,界面处有Y_2Al生成。EDAX分析表明界面相是钇、铝含量很高的物相;XRD图谱中也显示出Y_2Al的衍射峰。

Y_2O_3表面改性Al_2O_(3P)增强6061Al复合材料组织与性能

采用液相包裹法对Al2O3微粉进行稀土Y2O3表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土Y2O3改性的Al2O3P/6061Al复合材料,并对复合材料的显微组织及拉伸性能进行分析和研究。结果表明:表面经稀土Y2O3改性的Al2O3微粉能均匀的分布于基体中,界面润湿性得以改善,复合材料组织更加均匀。TEM观察表明:改性粉体在制备复合材料前后表面存在颗粒状包裹层。对其表面进行EDAX分析,结果显示含有Y,Al和O元素。粉体XRD图谱中有Y2O3衍射峰的存在。拉伸性能测试表明:改性粉体对Al合金增强效果明显增加,抗拉强度提高29.8%,屈服强度提高38.4%,延伸率提高10.3%。对拉伸断口进行SEM分析,改性后复合材料断口韧窝更加均匀、丰满,材料表现出良好的塑性。

Cr_2O_3微粉加入量对Al_2O_3-SiO_2浇注料性能的影响

以特级高铝矾土和棕刚玉为主要原料、纯铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂的Al2O3-SiO2浇注料为研究对象,研究了Cr2O3微粉加入量对其施工性能、强度以及抗渣性能的影响。结果表明:加入一定量的Cr2O3微粉后,浇注料的抗渣性能得到明显改善;并随着Cr2O3微粉加入量的增加,浇注料的强度逐渐增大;对浇注料施工性能影响不大。

α-Al_2O_3在耐火材料中应用性能的研究

通过对添加不同微晶活性α-Al2O3所获得的耐火浇注料之烘干强度和烧结后强度的实验数据对比,可知微晶活性α-Al2O3微粉用于耐火材料的性能优于活性α-Al2O3微粉,其结论同样适用于板状刚玉的生产。

添加Al_2O_3-MA复合微粉对铝镁质浇注料性能的影响

为了探究Al_2O_3-MA复合微粉的加入对铝镁质浇注料性能的影响,对比加入不同量的(加入质量分数分别为2.5%和5%)Al_2O_3-MA复合微粉(Al_2O_3与MA的质量比为3 2,d50=2.49μm)的试样与不加复合微粉的参比试样在不同温度(1 150~1 450℃)热处理后的性能,并分析试样的物相组成和显微结构。结果表明:加入Al_2O_3-MA复合微粉有利于CA6的形成,降低了CA6的初始形成温度。从显微结构看,随着Al_2O_3-MA复合微粉加入量的增大,片状CA6的生长受到了限制。镁铝尖晶石(220)、(400)与(440)晶面衍射峰强度比值随试样处理温度的变化表明,Al_2O_3-MA复合微粉的加入能够促进尖晶石的反转。另外,Al_2O_3-MA复合微粉会导致试样加热永久线变化率和显气孔率增大,但烧后试样的强度呈现非单调变化。

Al_2O_3复合磨粒的制备及表征

为了提高Al2O3超微粉在水介质中的分散稳定性,先采用硅烷偶联剂KH570对Al2O3进行表面改性,再对Al2O3粒子锚固偶氮引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA),进而引发丙烯酰胺(AM)单体聚合而制备聚丙烯酰胺(PAM)/Al2O3复合粒子。利用XPS、FT-IR、激光粒度仪、微电泳仪、分光光度计、SEM及XRD等对Al2O3复合粒子结构及分散性能等进行表征。结果表明:在40℃下加入水溶性偶氮引发剂,可以得到在水介质中分散稳定性良好,以聚丙烯酰胺为壳,以Al2O3为核的复合磨粒。与未改性的Al2O3超微粉相比,经AM接枝聚合改性后的颗粒表面团聚现象得到改善,颗粒的D50减小;接枝改性后Al2O3的等电点IEP发生迁移,在pH值为9时颗粒表面Zeta电位绝对值达到最大。

浇注成型SiAlON结合刚玉质透气砖的研制

以板状刚玉为骨料,Al2O3微粉、Si粉为主要基 质成分,采用振动浇注成型方式生产SiAlON结合刚玉 质材料。研究了不同结合体系以及Si粉和烧结助剂加 入量对材料性能的影响。选择水化结合体系,Si粉加入 量9.5%,烧结助剂0.5%的配方进行抗渣性研究,探讨 材料的抗渣机理。在实验室工作基础上于工业氮化炉 内于1450℃左右氮化烧成,生产出强度高,热震稳定性 和抗渣性能良好的SiAlON结合刚玉质透气砖。

二氧化硅和氧化铝微粉加入量对MgO基浇注料流变性的影响

采用电熔镁砂颗粒作骨料,电熔镁砂粉、电熔白刚玉粉、Al2O3微粉和SiO2微粉作基质料,固定骨料与基质料质量比为65:35,且固定基质料中Al2O3微粉与SiO2微粉的总加入量为8%,改变两种微粉的加入比例(Al2O3微粉的加入量分别为8%、6%、4%、2%、0,SiO2微粉的相应为0、2%、4%、6%、8%),分别加6.4%的水制成MgO基浇注料,并采用浇注料流变仪研究了Al2O3微粉与SiO2微粉的加入量对浇注料流变性(扭矩、流动阻力和粘度)的影响。研究结果表明:随着SiO2微粉加入量的增加,浇注料的扭矩、流动阻力和粘度呈降低趋势,但SiO2微粉加入量超过4%后变化很小。

Al_2O_3微粉添加量对镁合金微弧氧化膜特性影响

为了研究添加Al_2O_3微粉对AZ31A镁合金微弧氧化膜特性影响,在不同浓度Al_2O_3微粉氧化液中对其进行了微弧氧化处理。利用扫描电镜(SEM)观察了微弧氧化膜形貌,能谱仪(EDS)分析了膜层表面Ca、Mg、O、Al元素分布,X射线衍射仪(XRD)分析了相组成,测定了膜厚、硬度和氧化液中Al_2O_3表面电荷,讨论了改性机理。结果表明,加入Al_2O_3微粉后,氧化电压随Al_2O_3添加量增加先增加后降低;氧化膜表面孔洞数量和尺寸减小,膜层表面Ca元素分布逐渐减少,成膜效率降低,膜层致密度和表面疏松层硬度提高,氧化膜主要由MgO和MgO_4等相组成。

Spatial Heterogeneity of Soil Mineral Oxide Components in Depression Between Karst Hills,Southwest China

In karst regions,the spatial heterogeneity of soil mineral oxides and environmental variables is still not clear.We investigated the spatial heterogeneity of SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO,MgO,P2O5,K2O,and MnO contents in the soils of slope land,plantation forest,secondary forest,and primary forest,as well as their relationships with environmental variables in a karst region of Southwest China.Geostatistics,principal component analysis(PCA),and canonical correlation analysis(CCA)were applied to analyze the field data.The results show that SiO2was the predominant mineral in the soils(45.02%–67.33%),followed by Al2O3and Fe2O3.Most soil mineral oxide components had a strong spatial dependence,except for CaO,MgO,and P2O5in the plantation forest,MgO and P2O5in the secondary forest,and CaO in the slope land.Dimensionality reduction in PCA was not appropriate due to the strong spatial heterogeneity in the ecosystems.Soil mineral oxide components,the main factors in all ecosystems,had greater influences on vegetation than those of conventional soil properties.There were close relationships between soil mineral oxide components and vegetation,topography,and conventional soil properties.Mineral oxide components affected species diversity,organic matter and nitrogen levels.

微粉对矾土基超低水泥浇注料性能的影响

以高铝矾土熟料为主原料 ,加入 2 %的铝酸钙水泥及总量为 6 %的Al2 O3 微粉和SiO2 微粉 ,配制了矾土基超低水泥浇注料 ,研究了微粉对浇注料的烧结性能、力学性能及热震稳定性的影响。结果表明 :(1 )SiO2 微粉对浇注料的促烧结作用优于Al2 O3 微粉。这是因为与Al2 O3 微粉相比 ,由气相沉积生成的SiO2微粉的粒度小 ,比表面积大 ,活性较高。 (2 )随着SiO2微粉加入量的增加 ,在 1 1 0 0℃和 1 4 0 0℃处理后的常温强度以及在 1 30 0℃和 1 4 0 0℃下的高温抗折强度和抗热震性明显提高。这是由于引入的SiO2 微粉在高温下与Al2 O3 反应生成的针状莫来石穿插进入刚玉骨架 。

不同微粉对刚玉质浇注料性能的影响研究

在刚玉质低水泥浇注料中分别引入SiO2微粉和Al2O3/SiO2凝胶粉,研究了试样经烘烤(110℃×24h)和烧成(分别为1100℃×3h和1500℃×3h)后的气孔率、体积密度、线变化率、抗折强度及耐压强度等物理性能。研究结果表明:在刚玉质低水泥浇注料中加入Al2O3/SiO2凝胶粉和SiO2微粉均能有效地降低气孔率,提高其体积密度和强度;但微粉的引入使试样的线变化率增大,且随着热处理温度的提高,影响更加显著。微粉的引入可以有效地改善浇注料中物料的填充行为及烧结行为,从而提高浇注料的密度与强度;在浇注料中加入6wt%的SiO2微粉或6wt%的Al2O3/SiO2凝胶粉可使浇注料获得较好的综合物理性能。

Si粉氮化法合成Si_3N_4-SiC材料

以SiC、Si粉和Al2O3微粉为主要原料,羧甲基纤维素(CMC)为临时结合剂,采用氮化反应烧结法合成了Si3N4-SiC材料,主要研究了Si粉的粒度(≤0.074、≤0.044 mm)和加入量(质量分数分别为15%、17%、19%、21%)、烧成温度(分别为1 380、1 400、1 420、1 430、1 440、1 460和1 480℃)、Al2O3微粉添加量(质量分数分别为0、1%、2%、3%、4%,取代相应量的SiC粉)对Si3N4-SiC材料的显气孔率、体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度及Si3N4含量的影响。结果表明:1)采用粒度较细Si粉的试样具有较高的致密度、常温强度、高温抗折强度和Si3N4含量;随着Si粉加入量的增加,试样的致密度略有增大但变化不大,常温强度和Si3N4含量逐渐增大,而高温抗折强度先增大后减小;2)适当提高烧成温度会明显改善Si3N4-SiC材料的高温抗折强度,但当温度超过1 440℃反而略有下降;3)添加Al2O3微粉对烧后试样的致密度、常温强度和高温抗折强度有益。综合来看,Si粉的适宜添加量(质量分数)为17%,较适宜的烧成温度为1 420～1 440℃,Al2O3微粉的适宜添加质量分数为2%。

超微粉对耐火浇注料性能的影响

论述了超微粉的性能及作用机理,讨论了硅灰和α-Al2O3微粉对耐火浇注料加水量、成型性能、强度和抗渣性能的影响。结果表明:(1)两种微粉配合使用,材料性能较好;(2)单独使用一种微粉时,硅灰效果优于α-Al2O3微粉;(3)当α-Al2O3微粉用量一定时,增加硅灰,水用量显著降低;(4)本试验条件下,超微粉适宜用量:硅灰6％,α-Al2O3微粉2％,此时加水量、成型性能、强度和抗渣性能最优。