低碳低合金钢中CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO系夹杂物熔化温度的控制

通过FactSage计算分析低合金钢中CaO-Al2O3-SiO2-MgO四元系夹杂物的熔点和低熔点区域的控制范围;并与热丝法试验结果对比发现,在低于1 500℃时,利用FactSage预测该四元夹杂物熔化温度是可行的,计算熔点与热丝法所测结果的偏差小于4%。夹杂物液相区的变化规律为,随着MgO,SiO2和Al2O3含量的增加,夹杂物低熔点区域面积都是先增大后减小;随着CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域有2次先增大后减小的变化过程。控制CaO-Al2O3-SiO2-MgO系中w（CaO）为40%~50%,w（Al2O3）在15%~25%之间,w（MgO）为5%~8%。可获得最大范围的低熔点区域。当w（MgO）为8%时,为满足熔化温度≤1 500℃,减少中间包水口结瘤,须控制最佳CaO与Al2O3质量比为1.0~1.6,SiO2质量分数为10%~15%。

B_2O_3对CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-CaF_2五元精炼渣系熔化特性的影响

通过半球点法研究了B2O3对40．5％-70．0％CaO-19％-45％Al2O3-SiO2-MgO-CaF2五元渣系熔化温度和完全熔化时间的影响。实验结果表明,当渣中CaO含量为40．5％～60％,CaF2 2％-10％,(B2O3％)/ (CaF2％)为0．17～0．33时,渣系的熔化温度较不加B2O3的五元渣平均降低30℃,完全熔化时间平均降低49 s。合适的多元脱硫精炼渣系的成分为60％CaO,19％-30％AlO3,≤10％(MgO+SiO2),2％～6％CaF2, (B2O3)／(CaF2)=0．17。

MgO对CaO-Al_2O_3-MgO熔渣性能影响的实验研究

为探讨Mg O在Ca O-Al2O3-Mg O熔渣中的作用机理,通过高温实验,研究Mg O对Ca O-Al2O3-Mg O渣系熔点、黏度以及表面张力的影响。结果表明：熔渣的软化温度、半球点温度和流动温度随Mg O含量的增加均呈现出先降低后升高的变化规律,当w（Mg O）为6%～12%时,渣系熔点较低而且熔渣软化区间相对较小;当w（Mg O）为8%时,渣样的黏度值相对较低,而黏度波动幅度和相对波动范围则在w（Mg O）分别为4%和8%时最小;随着Mg O含量的增加,熔渣的表面张力在不同温度下变化规律略有不同,当w（Mg O）为6%时,熔渣的表面张力均出现了最低值,随温度的升高,熔渣的表面张力呈减小的趋势。

FeO含量对SiO_2-CaO-Al_2O_3-MgO(-FeO)酸性渣熔化温度的影响

基于熔渣离子理论,利用导电法在高纯氩气保护下测定SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)酸性渣(二元碱度R=0.6)的熔化温度,考察FeO含量对酸性渣熔化温度的影响。结果表明,FeO的加入可以降低酸性母渣SiO2-CaO-Al2O3-MgO的熔化温度,且渣中FeO含量越大,渣样熔化温度越低;当渣中FeO含量低于20%时,随着FeO含量的增加,渣样熔化温度降低幅度较大;当渣中FeO含量高于20%时,随着FeO含量的增加,酸性渣熔化温度降低趋势变缓。

甲醛乙炔化反应中CuO-Bi_2O_3/SiO_2-MgO催化剂活化过程研究

甲醛与乙炔发生炔化反应合成1,4-丁炔二醇,选用铜铋作为催化剂。模拟最具代表性的工业炔化催化剂以研究甲醛乙炔化反应的活化过程,制备高性能CuO-Bi2O3/SiO2-MgO催化剂,结合XRD、H2-TPR、TG-DTA和N2-TPD-MS等表征,研究炔化催化剂活化过程中铜物种的转变,获得最优催化剂活化方法。结果表明,CuO在甲醛溶液中无乙炔存在下可定向转化为Cu2O,但经乙炔活化后活性较低,归因于还原过程中Cu物种的流失及晶粒长大。而在甲醛与乙炔协同作用下,CuO可快速转变为Cu的炔化物种,表现出较高的炔化活性。表明炔化催化剂的活化过程必须在甲醛与乙炔同时存在的条件下进行。

Eu^(3+)掺杂ZnO-MgO-La_2O_3-B_2O_3基发光光纤的弹脆塑性

采用高温固相反应法制备了Eu3+掺杂ZnO-MgO-La2O3-B2O3基质的光致发光光纤,通过轴向拉伸试验测量了该光纤的应力-应变曲线。应用弹脆塑性理论研究了屈服面的变化和应力-应变的本构关系,计算了拉伸弹性模量、拉伸强度、拉伸最大负荷、拉伸强度的应变、断裂伸长率和材料的脆性指数。结果表明,该光纤弹性模量高于普通玻璃和大理石,接近于硬铝合金和轧制铝,其拉伸强度和所能承载的负荷都较大。

CaO-Al_2O_3-P_2O_5-MgO富玻璃相水泥合成及水化活性的研究

研究了CaO -Al2 O3 -P2 O5-MgO系统富玻璃相水泥相组成、结构基团及水化性能。研究表明 ,在CaO -Al2 O3 -P2 O5三元系统中引入碱土金属氧化物MgO ,可在 14 5 0℃合成主矿相为玻璃相的富玻璃相水泥 ,其水化产物相结构稳定 ,浆体具有早强。

炉渣组分对CaO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-MgO-Na_2O渣系与铁液间硫分配比的影响

针对高碱度高氧化铝的Ca O-Al_2O_3-Si O_2-Ti O_2-Mg O-Na_2O六元渣系,通过在1 773 K温度下测定其与铁液间的硫分配比,研究该渣系的脱硫性能.利用偏最小二乘法回归分析,建立了可较好预测硫分配比的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度(mCa O/mSi O_2)、Mg O、Ti O_2、Al_2O_3以及Na_2O对硫分配比的影响.结果表明,当炉渣碱度大于2.9时,炉渣硫分配比均在140以上,表明该渣系具有较强的脱硫能力.在实验范围内,硫分配比随炉渣碱度的增加而提高.当碱度一定时,Mg O对硫分配比的影响不大,Ti O_2、Al_2O_3均使硫分配比降低,其中Al_2O_3降低硫分配比较为明显.硫分配比随Na_2O增加而增加,少量的Na_2O即可明显提高炉渣的脱硫能力.

Mgo-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系富硼渣表面张力的计算

基于熔渣结构的离子与分子共存理论和Butler方程建立了MgO-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系表面张力计算模型,计算了该体系及其子体系表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调控和综合利用提供参考。结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与实验值吻合较好,模型平均相对误差为9.03%。含B_2O_3的二元体系中,B_2O_3组元显著降低熔渣表面张力,纯氧化物表面张力值与形成氧化物阳离子的静电势及氧化物中离子键的分数有关。含B_2O_3的多元体系中,熔渣表面张力随着B_2O_3含量的增加而显著降低,但随着MgO和SiO_2质量比、CaO含量和Al_2O_3含量的增加而逐渐增大,且CaO和Al_2O_3含量对含B_2O_3渣表面张力的影响基本相当。

CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2-CaF_2渣系RH脱硫动力学实验研究

采用动力学分析和真空感应炉实验的方法对RH深脱硫工艺进行了研究。结果表明：RH深脱硫主要受钢液和炉渣的初始硫含量、表观传质系数和钢-渣质量比的影响;当钢中的初始硫含量约为0.01%时,终点[S]含量可以降至0.003%以下,平均脱硫率为81.2%;模型预测值与实际检测值误差在±2×10^-6以内的比例为82.9%,模型预测值与实验值较为接近;实验室RH脱硫的限制性环节为硫在钢水中的传质,渣量控制在5%～8%时,增加钢-渣界面的反应面积与硫的传质速度可以提高脱硫效率,脱硫效果良好。

CaO-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3系电瓷釉成分对其热性能的影响

系统研究了CaO-Al2O3-SiO2-B2O3系电瓷釉成分与其热性能的关系,采用XRD、热分析仪等测试手段,分析了成分对其软化点、热膨胀系数和烧成温度与软化点的温度差ΔT的影响规律。结果表明,B2O3对电瓷釉有助熔作用,随着B2O3含量的增加软化点呈现先升高后降低的趋势,而ΔT则随之减小;增加SiO2成分含量将会提高电瓷釉的烧成温度、软化点和ΔT;随着Al2O3成分含量的增加软化点和ΔT曲线分别存在极大值和极小值。热膨胀系数随着成分的变化总是呈现出与软化点相反的规律。

CaO-MgO-SiO_2-B_2O_3低温助烧BaZrO_3微波介质陶瓷的性能

以CaO-MgO-SiO2-B2O(3CMSB)玻璃为烧结助剂,低温烧结制备了BaZrO3微波介质陶瓷,研究了CMSB加入量对BaZrO3陶瓷的烧结温度、结构及性能的影响。结果表明,CMSB的加入大幅度降低了BaZrO3陶瓷的烧结温度,当CMSB质量分数为33%时,所制陶瓷烧结温度降低到910℃,瓷体致密,密度为4.32g/cm3。1MHz频率下,Q值达4000,该陶瓷已用于批量生产高Q值的微波陶瓷电容器。

控制高碳钢中CaO-Al_2O_3-SiO_2类夹杂物成分的实验研究

采用高温管式炉研究了低碱度顶渣对高碳钢中夹杂物成分的影响。热力学计算和实验结果表明 ,当炉渣碱度在 0 .71～ 1.36 ,Al2 O3含量在 8%以下时 ,钢中的酸溶铝含量在 0 .0 0 0 6 %以下 ,钢中 Ca O- Al2 O3-Si O2 类夹杂物的 Ca O/ Si O2 在 1.5以下 ,Al2 O3含量为 8%～ 2 5 % ,夹杂物的成分在塑性区内。

Ce^(3+)和Tb^(3+)掺杂的BaO-La_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的发光性质

采用传统熔体冷却技术制备Ce3+和Tb3+掺杂的BaO-La2O3-B2O3-SiO2玻璃,并测试样品的吸收光谱和荧光光谱。实验结果表明:由于Ce3+在5d-4f轨道之间的电子跃迁,基础玻璃掺Ce3+后吸收截止边明显红移;掺Ce3+的BaO-La2O3-B2O3-SiO2玻璃的荧光发射光谱为峰值位于410nm附近的宽带,对应于Ce3+的5d-4f跃迁;由于SiO2比B2O3的光碱度大,玻璃的荧光发射波长,体现出随硼硅比的降低而略有红移;还原性气氛有利于提高玻璃中Ce3+的含量,从而增强发光强度;对Ce3+和Tb3+共掺玻璃,Ce3+和Tb3+在波长200～311nm间有激发带重叠,因存在竞争吸收,导致以此区间波长激发时Tb3+的发光有所减弱;Ce3+和Tb3+在311～444nm间也有激发带(或激发带与发射带)部分重叠,因Ce3+和Tb3+之间存在的辐射和无辐射能量传递导致Ce3+强烈敏化Tb3+的发光。

R_2O-RO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统快烧自生乳浊釉的化学组成与分相行为

本研究选择具有大范围实用分相区、适合快速烧成的R2 O(K2 O ,Na2 O) -RO(CaO ,MgO ,ZnO) -Al2 O3-B2 O3-SiO2 系统 ,研究了该多元系统全熔块乳浊釉组成与结构间的相互关系。通过优化组成设计及物理化学过程的控制 ,使釉熔体在快速烧成过程中自发产生分相 ,形成微米 -亚微米级液 -液不混溶结构 ,从而产生良好的乳浊效果。本文对各氧化物对分相过程的影响进行了讨论。

CaO-Al_2O_3-SiO_2系黑色装饰微晶玻璃的研究

为了研究制备黑色装饰微晶玻璃,使用Fe2O3、Ni2O3、Co2O3等着色剂,研究了其对微晶玻璃装饰板材的颜色、烧结和晶化性能的影响规律,确定合理的着色剂种类、含量以及热处理制度,并利用KRD与SEM等技术研究了黑色装饰微晶玻璃的结构.研究表明:以Fe2O3、Co2O3组合和Fe2O3、Co2O3、Ni2O3的组合都可制得黑色系列玻璃与花纹清晰的黑色微晶玻璃;100g玻璃配合料中,较合理的着色剂用量为:Fe2O3-5g,Co2O30.15-0.25g,Ni2O30.2-0.4g.

CaO-Al_2O_3基精炼渣对钢液脱氧的影响

在 Mo Si2 炉上用二次正交回归实验方法进行了 Ca O- Al2 O3 基精炼渣对钢液脱氧影响的实验研究。发现精炼渣与钢中溶解氧的平衡时间为 2 0～ 30 min、平衡溶解氧含量为 0 .0 0 0 8%～0 .0 0 12 %,并得到了精炼渣在不同成分下的钢液全氧含量。另外 ,通过二次正交回归处理 ,得到了钢液全氧含量与精炼渣的光学碱度、渣中 Al2 O3 含量和 Ca F2 含量之间的关系式 ,并发现如下规律 :随着精炼渣光学碱度的提高 ,钢液全氧含量几乎呈直线减小 ;在用铝脱氧的条件下 ,钢液全氧含量基本上随精炼渣中 Al2 O3 含量的增加而增大 ;随着精炼渣中 Ca F2 含量的增加 ,钢液全氧含量呈先增大、后减小的趋势。本实验条件下最佳的渣系组成为 Ca O 5 7.2 9%,Al2 O3 9%,Mg O 10 %,Si O28.71%,Ca F2 15 %。

氧化铈对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃烧结和性能的影响

采用烧结法制备添加氧化铈的CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料,并对其进行差热分析(DTA)、X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)观察和性能测试。结果表明:添加少量氧化铈能够降低玻璃的玻璃转变温度和析晶峰值温度,促进玻璃粉体的烧结致密化,但氧化铈加入量过多将会阻止玻璃的烧结和晶化;氧化铈的最佳添加量(质量分数)为5%;随着氧化铈含量的增加,样品的介电常数呈"N"字形变化,而样品的介电损耗则表现为先减小后稍微增加的变化趋势。样品的热膨胀系数随氧化铈含量的增加基本呈下降趋势。添加5%氧化铈的样品在925℃烧结后,其相对密度达99.1%,其介电常数、介电损耗和热膨胀系数分别为6.7、0.09%和3.42×10-6K-1。

超声改性的CuO/Al_2O_3-MgO催化剂结构及其超低浓度甲烷催化燃烧性能

采用普通浸渍和超声改性的方法分别制备了CuO/Al2O3-MgO催化剂,用于超低浓度甲烷的催化燃烧,并利用SEM、XRD、XPS、H2-TPR等技术对催化剂进行表征,研究了超声改性作用对催化剂的结构和性能的影响。结果表明,与普通浸渍法制备的催化剂相比,在超声改性的CuO/Al2O3-MgO催化剂上,甲烷的转化率得到提高,燃烧特征温度降低。随着超声时间的延长和超声功率的增加,催化剂的催化活性均呈现先增大后减小的趋势;催化剂制备的最佳超声工况为功率150 W、时间20 min。超声改性可使催化剂的比表面积和孔容积增大,表面催化活性较高的Cu+浓度增加,活性组分CuO由晶相向非晶相转变、分散度增大,晶粒粒径变小、分布更均匀;这使得甲烷催化燃烧的表观活化能下降、催化剂活性得到增强。

光学碱度对Tb^(3+)掺杂Bi_2O_3-B_2O_3玻璃发光性能的影响

采用熔融法制备了Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3系统玻璃,使用激发、发射及拉曼光谱分析了光学碱度与玻璃结构及发光性能的关系,同时绘制了Tb3+、Bi3+和Bi2+的能级图。研究结果表明:Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3玻璃由[BO3]、[BiO3]、[BO4]及[BiO6]共同组成,且随着光学碱度由0.63增加到0.93,玻璃的结构逐渐疏松。高的光学碱度使部分Bi3+变为Bi2+,发出571 nm(2P3/2(2)→2P1/2)的光,Bi3+→Tb3+的能量降低。在光学碱度及Tb3+、Bi3+和Bi2+离子的共同作用下,随着光学碱度的提高,玻璃的发光颜色由黄绿色变为白色。