组成对钠铝硅玻璃中钇锆酸盐纳米晶析晶性能的影响

基于含Y2O_(3)和ZrO_(2)的钠铝硅玻璃体系,研究了玻璃组分中Al_(2)O_(3)/Na2O摩尔比值(MAN)与SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比值(MSA)对玻璃析晶性能的影响。研究结果表明,当MAN<1时,玻璃经热处理后表面析出钠霞石晶体;当MAN≥1时,玻璃热处理后析出钇锆酸盐纳米晶体,且此时微晶玻璃仍然具有不小于90%的高可见光透过率。对于固定MAN的玻璃,调整其MSA也能实现钇锆酸盐纳米晶的析出,且析出晶体尺寸随MSA增加而减小。随着热处理温度升高微晶玻璃样品中纳米晶体尺寸增大,维氏硬度也增大。

零价铝还原联合过硫酸盐氧化高效处理DDNP工业废水

二硝基重氮酚(DDNP)是一种应用广泛的高效引发炸药,生产单位质量的DDNP便会产生200~300倍的含DDNP及其衍生物的工业废水。DDNP毒性大且十分稳定,难以生物降解,而且由于其结构中存在强吸电子的硝基结构,具有抗氧化性,单一高级氧化技术也难以将其彻底降解。利用改性微米零价铝(C@mZVAl)联合过硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(8))构建先还原后氧化体系,考察耦合体系对DDNP的降解性能。结果表明,无需进行额外稀释或调pH等预处理,C@mZVAl联合Na_(2)S_(2)O_(8)便可实现对实际DDNP工业废水〔DDNP(1 050±15) mg/L〕的高效处理,处理效果明显优于单独的氧化或还原处理体系。增加C@mZVAl的投加量可以加快还原阶段的反应速率,增加Na_(2)S_(2)O_(8)的投加量可进一步提高DDNP和COD的去除率,当DDNP初始质量浓度为(1 050±15) mg/L时,还原阶段投加8 g/L C@mZVAl联合氧化阶段投加10 mmol/L Na_(2)S_(2)O_(8)进行反应,废水中DDNP降解率达96.81%,COD去除率达81.20%,出水清澈。相较于目前其他的DDNP处理工艺,改性微米零价铝(C@mZVAl)联合过硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(8))工艺具有效率高、操作简单、药剂消耗少等特点,为DDNP及其他类型抗氧化有机工业废水的治理提供新的思路。

火花源原子发射光谱法测定变形铝合金中痕量钠

变形铝合金是重要的高强度轻量化金属材料,具有良好的塑性加工与焊接性能,并广泛应用于航空、航天、交通和轻工等领域。针对现行电感耦合等离子体发射光谱法和原子吸收光谱法及火花源原子发射光谱法分析标准无法完全满足铝及铝合金中痕量钠杂质快速精准常规检验需求的现状,为发挥测试技术对变形铝合金材料工艺与应用研究的引导性作用,开展了火花源原子发射光谱法测定变形铝合金中痕量钠的分析方法应用。确定的分析条件:分析谱线为589.00 nm,氩气吹扫时间为3 s,预燃烧时间为11 s,火花数量为4400,曝光次数为1次,时间为4 s,火花数量为1600,火花频率均为400 Hz。对于钠杂质含量为2~30μg/g的变形铝合金标准样品和实际样品,其测定结果(n=6~9)的标准偏差不大于1.5μg/g,相对标准偏差小于10%,标准样品测定值与认定值相符,偏倚不大于2μg/g。方法可满足变形铝合金的快速精准常规检验的实际需求。

钙固化碱焙烧−水浸法从二次铝渣中分离氟和铝

设计一种钙固化碱焙烧−水浸出联合工艺处置二次铝渣,研究CaO用量、NaOH用量、焙烧温度和时间对铝溶出和氟固化行为的影响。在最佳实验条件(焙烧温度1000℃、Al与NaOH摩尔比1꞉0.6、F与CaO摩尔比1꞉2.5、焙烧时间2.0 h)下,氟和铝被分离,其中氟固化率为99.98%,铝溶出率为52.97%。水浸液经蒸发结晶,可得到符合中国工业标准的NaAlO_(2)产品;水浸渣可作为速凝水泥原料。总体而言,此研究为处置二次铝渣提供了一个有效、环保的解决方案。

硫酸铝和偏铝酸钠对水泥浆体强度发展的影响机理

利用水化量热仪、热重分析仪、X-射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、压汞仪及扫描电镜等测试手段,建立了水泥浆体水化过程和力学性能之间的关系,揭示了硫酸铝(AS)和偏铝酸钠(NA)对水泥浆体强度发展的影响机理.结果表明:在相同掺量下,AS和NA对水泥浆体水化过程的影响和促凝早强机理完全不同,AS对水泥浆体硫酸盐平衡没有显著影响,但NA使水泥浆体成为欠硫体系,显著改变了体系的溶解沉淀平衡;水泥砂浆抗压强度的发展同时受硅相反应程度和浆体微结构建立过程的影响;水泥砂浆的早龄期强度不仅源自水泥水化的非晶相产物,钙矾石(AFt)和单硫型水化硫铝酸钙(AFm)等晶相产物也对早期强度有所贡献;与AFm相比,早期生成的AFt更有利于水泥浆体建立良好的早期固体网络结构,从而促进浆体后期强度的发展.

碱蚀对铝合金表面性能的影响

[目的]氢氧化钠碱蚀对铝合金的外观和表面性能影响极大。[方法]利用铜离子置换法检测铝合金自然氧化膜的去除效果,用三维形貌仪考察样品的微观形貌和粗糙度,用光泽度仪测量样品表面光泽。[结果]在10℃以上采用50g/L NaOH溶液或在20℃用质量浓度20g/L以上的NaOH溶液碱蚀2min,均可完全去除6061铝合金表面的自然氧化膜,但不能消除车抛划痕。随着碱蚀温度的升高,铝合金析氢越来越剧烈。经碱蚀的铝合金在除灰后光泽明显增大,但相对于除油未碱蚀的试样,光泽都下降,在高于30℃下碱蚀会大大降低铝合金表面的光泽。在10~30 g/L的NaOH溶液中碱蚀并除灰后,铝合金表面的光泽优于采用高NaOH浓度下碱蚀的试样。铝合金经过NaOH碱蚀后表面粗糙度增大,20℃和30℃碱蚀后的表面较平整,在30~50℃范围内随着碱蚀温度上升,表面粗糙度Ra增大。碱蚀后铝合金表面挂灰的颜色随着温度的升高而加深,40℃以上的碱蚀会导致铝合金表面发生点蚀。[结论]铝合金的光泽和表面粗糙度受氢氧化钠碱蚀的影响很大,应注意碱蚀液温度和浓度的选择。

气化渣酸浸液去除铁铬及聚合氯化铝制备

气化渣是煤气化工艺产生的固体废弃物,其大量排放严重威胁生态环境,制约煤化工行业发展。本文针对气化渣高钙、高铁、低铝、含铬的物相组成的特点,通过混酸逆流浸出过程实现液相中铝的富集和钙离子的去除,并有效降低了浸出液中的余酸量,然后针对浸出液中的铁、铬进行除杂,得到可制备合格聚合氯化铝(PAC)的净化液,并以该富铝净化液为原料,进一步考察氯化铝和氢氧化铝添加量对聚合氯化铝产品性能的影响。结果表明:混酸逆流浸出阶段的最佳条件为盐酸浓度2.125 mol/L、硫酸浓度0.69 mol/L、液固比4∶1、温度85℃、时间4 h。在此条件下,铝浸出率达85.39%。黄钠铁矾法除杂最佳条件为反应温度97℃、反应时间1.5 h、终点pH=2.0,在此条件下,除铁率和除铬率分别达到69.46%和51.36%。在制备PAC阶段,采用净化液为原料,加入150 g/L氯化铝和100 g/L氢氧化铝,经60℃水解1 h、85℃聚合1.5 h后,制得符合国家标准GB/T 22627—2022的液体PAC产品,其去浊率达94.33%。

A356铝合金微弧氧化黑色膜层的制备及耐蚀性

[目的]在Na_(2)SiO_(3)-Na_(3)PO_(4)复合电解液中研究着色盐Na_(2)WO_(4)的质量浓度对A356铝合金表面微弧氧化膜层结构和性能的影响。[方法]采用比例分割分批试验设计方法优选出Na_(2)WO_(4)的添加方案。利用色差宝、涡流测厚仪、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),分别对膜层的颜色、厚度、微观形貌、元素分布和物相组成进行表征。膜层的耐蚀性通过硝酸点滴腐蚀试验和在3.5%NaCl溶液中测量动电位极化曲线来检测。[结果]随着电解液中Na_(2)WO_(4)的质量浓度增大,所得膜层的颜色逐渐加深,添加22.05 g/L Na_(2)WO_(4)时所得膜层颜色最深,而添加19.98 g/L Na_(2)WO_(4)时所得膜层的耐蚀性最佳。[结论]在基础电解液中加入着色盐Na_(2)WO_(4)后,膜层中沉积出使膜层显深色的钨氧化物,令膜层颜色加深,并提高了膜层的致密性和耐蚀性。

苯甲酸钠浓度对3003铝合金的缓蚀性能研究

通过电化学阻抗谱,极化曲线以及扫描电镜(SEM)等方法研究苯甲酸钠浓度对3003铝合金缓蚀性能的影响,为含有苯甲酸钠的低电导率汽车防冻液提供数据支撑。结果显示,当苯甲酸钠浓度在0~0.8 g/L时,溶液的自腐蚀电流密度逐渐减小,由最初的1.579μA·cm^(-2)减小至0.8 g/L时的0.353μA·cm^(-2),电荷转移电阻逐渐升高,由0 g/L时的264.4Ω·cm^(-2)提升至0.8 g/L时的1129Ω·cm^(-2);当苯甲酸钠的浓度大于1.0 g/L时,溶液自腐蚀电流密度和电荷转移电阻未发生较大变化。当苯甲酸钠浓度为0.8 g/L时,缓蚀效率最高达到77.6%。对3003铝合金进行SEM扫描电镜测试,苯甲酸钠的加入能够有效抑制3003铝合金的腐蚀,当苯甲酸钠浓度为0.8 g/L时,溶液的缓蚀效率最好。

十二水硫酸铝铵-十水硫酸钠共晶复合相变材料的制备及其性能研究

针对单一水合盐相变材料相变温区适配性差,利用熔融共混法制备十二水硫酸铝铵-十水硫酸钠共晶复合相变材料,实现了单一相变材料的温度调控。共晶复合相变材料的相变温度为71℃,潜热值为242.85kJ/kg。采用质量分数为1%的氧化铝作为成核剂,复合材料的过冷度由9.4℃降低至2.5℃;添加高导热膨胀石墨提高材料的传热性能,复合材料的导热系数为原材料的1.73倍;改性后的复合相变材料循环稳定性显著提高,且储热释热密度为259.27kJ/kg。解决了单一十二水硫酸铝铵相变温度与供热末端所需温度不匹配的矛盾,制备的新型十二水硫酸铝铵-十水硫酸钠共晶复合相变材料具有合适的相变温度和较高的相变潜热,可作为以散热器为末端的供热系统、热水系统等领域的候选材料。

工业铝酸钠溶液中腐殖酸的检测分析及降解规律研究

铝酸钠溶液中的有机物对氧化铝生产危害较大,目前铝酸钠溶液中腐殖酸浓度测定操作流程繁琐、测定结果准确度低,本文创新性提出了以“萃取-沉淀法”测定的腐殖酸浓度为基础,采用“吸光光度法”快速测定腐殖酸浓度的方法,并探讨进入工业铝酸钠溶液中的腐殖酸在高温循环过程中的降解规律,得到以下主要结论。萃取-沉淀法测定的原理是在反萃溶液中加入钡盐溶液沉淀腐殖酸,然后焙烧沉淀物,通过焙烧产物的质量推算腐殖酸浓度,试验用工业铝酸钠溶液中的腐殖酸浓度为1.80 g/L;吸光光度法测定的原理是先通过试验测定吸光度曲线方程Y=1.6298X-0.1628,再测定待测溶液吸光度,吸光度测量值应在0.2~2.0之间,代入方程即可计算出待测溶液中的腐殖酸浓度。温度和时间对腐殖酸的去除影响较大,温度越高,保温时间越长腐殖酸的去除率越高,280℃保温1 h后,腐殖酸去除率为68.30%;温度和时间对铝酸钠溶液中的总有机碳,以及丙二酸根、甲酸根、乙酸根、丁二酸根和草酸等小分子酸的质量浓度影响不大,但是草酸根质量浓度在长时间保温后则有较大幅度的增加,工业生产中需关注草酸钠质量浓度的变化。

Na_(2)O含量对钠铝硅盐玻璃的化学强化性能及软化点的影响

采用溢流下拉法制备了不同Na_(2)O含量钠铝硅酸盐玻璃,采用一步强化法对样品进行化学强化,探究了Na_(2)O含量对铝硅酸盐玻璃的特征温度点及化学强化特征参数的影响。结果表明:对于化学强化过程,随着组分中Na_(2)O含量的增加试样的离子交换深度随之增加;且适当提高强化温度、延长强化时长可促进Na^(+)—K^(+)交换,在强化温度为415℃,强化时长为330 min时,试样抗弯曲强度和抗冲击强度分别为774 MPa和0.34 J。随玻璃组分中Na_(2)O含量的增加,玻璃网络结构中出现非桥氧数增加,使玻璃NLS的软化点温度随组分中Na_(2)O含量的增加而减小。

氧化铝晶型变化

综述了铝酸钠溶液分解过程中氢氧化铝的各种晶型变化以及高温焙烧后生成的氧化铝的晶型及应用。工业上铝酸钠溶液的分解方式有种分和碳分,其中溶液的pH值、沉淀试剂的种类、添加剂、溶液的组成、温度等因素都会对氢氧化铝的性质有影响。氧化铝的晶型分为九种,其中过渡相具有比表面积大、多孔隙结构等特点。α-Al_(2)O_(3)是氧化铝形态中最稳定的,通过控制不同的煅烧温度、加入不同的种类的添加剂、研磨方式等,生产出不同形貌的α-Al_(2)O_(3)。

铝材表面的等离子微弧氧化技术研究

以工业级硅酸钠为电解液，铝材在交流电压作用下进行等离子微弧氧化反应，电压升高，膜厚增大。用Ｘ－ 射线衍射分析法和扫描电镜法检测，氧化膜为非晶态氧化铝陶瓷膜。硬度试验和腐蚀试验表明：该膜硬度高、耐强碱腐蚀性强。

铝在氢氧化钠溶液中的腐蚀动力学行为

在高效率转化腔的制备过程中,使用氢氧化钠溶液去除铝芯轴是最关键的步骤之一。为掌握铝在氢氧化钠溶液的腐蚀行为,采用失重法,研究铝在30℃条件下,1～5mol/L的氢氧化钠溶液中的动力学行为;以及在3mol/L的氢氧化钠溶液中,30～50℃条件下的氢氧化钠溶液中的动力学行为。对数据进行拟合和经验公式处理,求出各动力学参数(反应级数,速率常数,表观活化能、指前因子),并通过X射线衍射仪对其产物进行分析。

LY12铝合金钼酸盐转化膜研究

利用浸渍法在LY12铝合金表面获得了深黄色的钼酸盐耐蚀转化膜。结果表明,本处理工艺简单,成膜速度快,铝合金的耐蚀性大为提高,具有较好的抗点腐蚀性能。扫描电镜(SEM)分析表明,膜的微观形态由大小不一的球形颗粒构成。X射线光电子能谱(XPS)实验表明,转化膜表层中钼主要以MoO2形式存在,并含有少量的MoO3,在膜的内层钼以正4价形式存在。并讨论了钼酸盐转化膜的成膜机理及耐蚀机理。

硝普钠对铝胁迫下黑麦和小麦根尖线粒体功能的影响

硝普钠(SNP)能够缓解铝对黑麦和小麦根伸长生长的抑制效应。铝降低黑麦和小麦的呼吸速率和P/O、OPR、R3、R4、RCR值以及线粒体膜H+-ATP酶、H+-PP酶、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶活性,而SNP则能提高铝胁迫下呼吸速率、P/O、OPR、R3、R4、RCR值和这些酶活性。说明铝胁迫导致黑麦和小麦根尖细胞线粒体呼吸功能受损,氧化磷酸化解耦联。黑麦受损程度较小麦低,具有较强耐铝能力。SNP作为一氧化氮(NO)的供体,推测NO可以有效减轻铝胁迫导致的小麦根尖线粒体呼吸功能障碍,从而能够缓解铝毒害。

碳纤维环氧复合材料对铝合金应力腐蚀性能的影响

研究了碳纤维环氧复合材料与LY12CZ,LC4CS铝合金相互偶接时,在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,以及所产生的电偶腐蚀对铝合金应力腐蚀性能的影响。测量了复合材料与铝合金在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀电流及铝合金的腐蚀失重值,应用慢应变速率应力腐蚀(SSRT)、预制疲劳裂纹的双悬臂(DCB)试样应力腐蚀研究方法,研究在腐蚀介质和碳纤维环氧复合材料共同作用下,由于电偶腐蚀的存在,对铝合金应力腐蚀性能的影响。试验结果表明:碳纤维环氧复合材料增加LY12CZ铝合金的应力腐蚀敏感性,缩短断裂时间,而对LC4CS双悬臂(DCB)试样应力腐蚀的研究结果表明,电偶腐蚀对LC4CS铝合金KISCC值影响不大,对(da/dt) 稍有影响,但不十分明显。同时对电偶腐蚀影响铝合金的应力腐蚀机制和行为进行了一定的讨论。

海藻酸钙/纳米氢氧化铝纤维的制备与性能研究

用湿法纺丝工艺制备出海藻酸钙纤维和纳米氢氧化铝/海藻酸钙复合纤维。用场发射扫描电镜和红外光谱仪表征了两种纤维的表观形态和微观机制,用热重分析仪测试了两种纤维的热稳定性能。研究表明,纳米氢氧化铝已较好地分散到纤维中,且纳米氢氧化铝与海藻酸钙分子之间产生了新的键合作用。TG和DTG测试结果表明,复合纤维的热稳定性要优于海藻酸钙纤维。同时还对两种纤维进行了吸湿性试验和纤维强力测试,结果说明纳米氢氧化铝的引入降低了材料的吸湿性能,但与海藻酸钙纤维相比,纳米氢氧化铝/海藻酸钙复合纤维的强度有了很大的提高。

铝胁迫下硝普钠对黑麦和小麦根尖细胞壁铝吸附的影响

用一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理铝胁迫下的黑麦和小麦幼苗,探讨铝胁迫和铝胁迫下外源NO对黑麦和小麦根尖细胞壁铝吸附的影响。结果表明:铝显著抑制黑麦和小麦根的伸长生长,小麦受抑制更为严重;SNP处理可缓解铝对黑麦和小麦根伸长生长的抑制作用,1 mmol/L SNP处理最有效。小麦根尖对铝的吸附量和吸附速率显著高于黑麦的,1 mmol/L SNP处理显著降低小麦和黑麦细胞壁对铝的吸附量,使根尖铝含量显著下降。铝与根尖细胞壁的结合是导致植物铝毒害的重要原因,而降低根尖细胞壁对铝的吸附是外源NO缓解铝毒害的重要机制。