Pr^(3+)掺杂CaO-TiO_2-SiO_2体系红色磷光体的合成

利用高温固相反应法合成了一种新型的红色磷光体———Pr3+掺杂CaO-TiO2-SiO2体系,利用X-ray衍射和红外分光光度测定,以表征其结构,用荧光分光光度计测试了其激发、发射光谱。表明该材料是一种适合紫外和可见光激发,并具有很好发光性能的红色磷光体。

CaO-TiO_2-SiO_2-NaAlO_2体系的反应行为研究

研究了Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系下以锐钛矿为主的反应行为:热力学确定了平衡固相及其相对稳定程度;动力学计算反应级数、活化能,判断反应控制机制;钙化实验确定具体反应、分析了反应行为.结果表明Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系的溶出反应行为如下:在质量比m(Ti O2)/m(Ca O)=1.42,m(Ti O2)/m(Si O2)=0.49,时间1 h,搅拌转速300 r/min,Na2O的质量浓度mk=220 g/L,分子比αk=3.1的条件下,Ti O2进入碱液生成Na2Ti O3,然后与Na Al(OH)4,Na2Si O3反应生成Al4Ti2Si O12,随温度升高Al4Ti2Si O12分解,生成钠硅渣和水化石榴石,温度继续升高,Ca Ti O3峰的强度逐渐超过其他物相成为钙化渣的主体,锐钛矿最终转型为稳定的Ca Ti O3,转变起始温度260℃.

Al_2O_3-SiO_2-Na_2O体系中制备莫来石连续纤维

以Al2O3、SiO2、Na2CO3粉末为原料,通过熔融拉丝法制备了莫来石连续纤维;通过X-ray衍射、扫描电镜、能谱及差示扫描量热法(DSC)等分析,讨论了莫来石纤维的形成过程及机理。实验表明,采用熔融法,从SiO2-Al2O3-Na2O体系中能够制备出组织形态为针状的莫来石连续纤维,纤维的主晶相为莫来石和玻璃相;部分玻璃相在热处理过程中能够转变为莫来石晶相,从而进一步提高了纤维的耐火度。

Fe_2O_3-SiO_2体系深度还原过程动力学

采用等温法和非等温法,分析了Fe2O3-SiO2体系深度还原过程的动力学.等温法试验表明,在一定范围内升高还原温度,有利于焦炭气化反应的进行,进而增加反应的还原度和还原速率.等温法确定的Fe2O3-SiO2体系深度还原反应符合Avrami-Erofeev模型,金属铁颗粒的成核及长大是还原过程的限制性环节,反应的表观活化能为235.33 kJ/mol,指前因子为3.22×107min-1.非等温法试验表明,该体系深度还原反应在温度达到400℃之后开始发生,700℃之后还原反应速度加快,最终反应趋于平衡.非等温法确定的主要反应阶段的表观活化能为238.66 kJ/mol,指前因子为1.04×107min-1.

硫酸根离子对CaO-Al_2O_3-P_2O_5-SiO_2体系耐水性的影响

研究了硫酸根离子对CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系耐水性的影响,通过XRD、SEM及孔结构分析手段对其耐水性机理进行分析。结果表明:在CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系中掺入适量的硫酸根离子,不会改变其主要水化产物的组成。浸水180d后,掺石膏的试件211S的耐水性指数较未掺石膏的试件211提高10.2%,劈裂强度提高6.7%,Ca2+、[AlO4]5-离子溶出浓度分别下降11.59%、7.2%,211S具有优异的孔结构。掺入硫酸根离子可以明显的提高该体系的后期强度和耐水性。

两相体系中PW_(12)-TiO_2-SiO_2固体酸一步催化降解葡萄糖制5-羟甲基糠醛的研究

在26.5%Na Cl(aq)/四氢呋喃(THF)两相体系中,进行了PW_(12)-TiO_2-SiO_2固体酸催化降解葡萄糖制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的研究,并探究了不同反应条件对催化性能的影响,考察了催化剂的循环利用性,探讨了该反应可能的催化机理.结果表明:催化活性与其酸量和酸密度有关,在最佳条件下,5-HMF收率达57.7%,葡萄糖最佳转化率为98.5%;此催化剂热稳定性良好,在循环利用6次后,5-HMF收率为51.9%,葡萄糖转化率为88.6%.

磷酸铝铬溶液对Al_2O_3-ZrO_2-SiO_2耐磨体系的影响

针对煤粉、热力管道高温气体冲蚀及爆管问题，以氧化铝、二氧化锆、二氧化硅和磷酸铝铬溶液为主要原料，制备了一种涂覆耐磨材料，通过剪切测试研究了磷酸铝铬溶液对涂覆耐磨材料黏结性能的影响，应用DSC、TG、SEM等测试手段对硬化反应的热力学行为、硬化成型材料热失重的和微观形貌进行分析。结果表明：添加磷酸铝铬溶液可使剪切强度提高，添加10%磷酸铝铬溶液后常温剪切强度可达3.43MPa，但是成型材料的密度有所下降，与未添加磷酸铝铬溶液的成型材料相比，添加10%磷酸铝铬溶液后成型材料密度下降30%。硬化反应主要发生在140℃-150℃，材料成型后经过500℃处理1h固相颗粒间有烧结作用，剪切强度平均下降40%，800℃失重率小于10%。

Ca-MgO-Al_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃陶瓷复合砖的研究

本研究涉及Ca-MgO-Al_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃陶瓷复合砖的3个部分:表层Ca-MgO-Al_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃;底层的陶瓷砖;该表层微晶玻璃与该底层陶瓷砖的复合工艺。笔者还阐述了Ca-MgO-Al_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃陶瓷复合砖在生产过程中两个技术关键及其解决的技术路线。

CaO-Al_2O_3-P_2O_5-SiO_2体系耐水性及其机理初探

通过对耐水性指数、力学性能及离子溶出浓度等参数的测定,以及运用XRD、SEM和压汞测孔法等手段,分析了CaO-Al_2O_3-P_2O_5-SiO_2体系的耐水性机理。结果表明,C-A-P-S体系的水化产物具有良好的化学稳定性、难溶,且其主要矿相LS.S有连续与水反应生成水化磷铝酸钙的特性,因而该体系硬化浆体在长期浸水的的情况下仍具有优异的孔结构,从而表现出良好的耐水性。

Si_3N_4-Al_2O_3-SiO_2体系高温还原条件下的物相变化

以闪速燃烧合成的Si3N4(w(Si3N4)≥95%,粒度≤0.044mm)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)≥99%,d50=1.2μm)及SiO2微粉(w(SiO2)≥92%,粒度≤1μm)为原料,按照m(Si3N4):m(Al2O3):m(SiO2)=4:4:2比例混合,液压成型为Φ20mm×20mm试样在埋炭(不接触焦炭)条件下分别于1300、1400、1500、1600℃保温6h处理后进行XRD分析。结果表明:1300℃的新生物相主要为Si2N2O和方石英,SiO2微粉方石英化明显;1400℃的新生物相主要为Si2N2O、方石英和O’-SiAlON;1500℃的新生物相为Si2N2O、方石英、O’-SiAlON、X相及莫来石;与1500℃相比,1600℃的新生物相没有变化,但是Si2N2O、O’-SiAlON、X相及莫来石的生成量增加明显,方石英生成量显著减少。

Lu_2O_3-SiO_2体系闪烁体材料研究进展

闪烁体材料是一类吸收X-射线或α,β-射线等高能光子后发出可见光的光功能材料,在高能物理、核医学、地质勘探等领域应用广泛。综述了Lu2O3-SiO2体系闪烁体材料的最新研究进展,包括闪烁晶体、闪烁陶瓷、闪烁粉体和闪烁薄膜的研究现状,并对Lu2O3-SiO2体系闪烁体材料的应用和发展进行了总结。

Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3-CaO体系铁深度还原过程动力学研究

采用等温法和非等温法,考察了Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3-CaO体系深度还原过程的还原度和还原速率变化规律,并进行了系统的动力学分析。试验结果表明,还原温度对该体系深度还原反应的还原度和还原速率影响较大。等温法确定整个深度还原过程的机理函数符合Avrami-Erofeev方程,成核长大是反应的限制性环节,表观活化能和指前因子分别为288.21 kJ/mol和1.15×10~9 min^(-1)。非等温法试验确定反应可分为前期、中期和后期三个阶段,中期主体反应阶段的机理函数符合Avrami-Erofeev方程,表观活化能和指前因子分别为272.60 kJ/mol和1.24×10~9 min^(-1)。上述研究内容为进一步分析鲕状赤铁矿深度还原过程的动力学奠定基础。

TiO_2对CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃结构和性能的影响

采用DTA、IR方法研究TiO2对CaO-Al2O3-SiO2玻璃体系结构的影响。DTA分析结果表明,随氧化钛质量分数的变化,玻璃转变温度Tg呈现先升高后降低的趋势;析晶放热峰值温度Tp则逐渐降低。IR分析表明,少量的Ti4+的引入,有助于Al3+进入玻璃网络中。当氧化钛质量分数超过4%时,Ti4+以[TiO4]的形式进入玻璃网络,使网络结构加强;当氧化钛质量分数达到8%时,出现六配位状态的[TiO6]8-。随着氧化钛质量分数的增加,密度逐渐增大;化学稳定性先降低后升高,在一定范围内,引入TiO2能提高玻璃耐碱性。

TiO_2和热处理温度对高镁钢渣微晶玻璃性能的影响

借助DTA,XRD和SEM等测试手段,研究了TiO_2和热处理温度对高镁钢渣微晶玻璃性能的影响。实验结果表明,随着TiO_2质量分数增加,微晶玻璃的玻璃化温度和析晶温度降低,抗弯强度和维氏硬度提高,热膨胀系数下降;随着热处理温度的提高,微晶玻璃的热膨胀系数下降,抗弯强度和维氏硬度在1 100℃达到最高。同时整个样品结构由玻璃相为连续相过渡为晶体为连续性相,主晶相是MgSiO_3。

Si_3N_4陶瓷烧结中烧结助剂的研究进展

研究了多种烧结助剂对氮化硅烧结性能和烧结过程的影响。研究表明 ,多组分助剂比单一组分助剂对氮化硅的助烧效果好 ,其中稀土氧化物和MgO -Al2 O3 -SiO2

氟磷灰石还原的影响因素和等温动力学

为深入了解高磷铁矿煤基还原过程中氟磷灰石还原行为的影响因素和等温动力学参数,试验采用纯矿物配比的方式研究了二氧化硅含量、氧化铁含量、碳用量、还原时间和还原温度对磷灰石还原度的影响,并在此基础上,探明Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系下氟磷灰石还原的等温动力学机理函数和动力学方程。结果表明:在一定的条件下,增加二氧化硅、氧化铁、碳用量、还原时间或还原温度均能够促进氟磷灰石的还原反应。在Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系中,二氧化硅和氧化铁与氟磷灰石的最佳含量比分别为1.8和2.2,最佳C/O摩尔比为2.0。在最佳反应物用量条件下,氟磷灰石深度还原的最佳动力学机理函数为A1/3:1/3(1?α)[?ln(1?α)]?2;最佳动力学方程为:k(T)=3.89033×10^7exp(?282.748×10^3/RT),其中,指前因子为3.89033×10^7 min^?1,活化能为282.748 kJ/mol。还原反应的限制环节为固态扩散。

不同ZnO含量锌硼硅低熔点玻璃的结构与性能

利用高温熔融法制备锌硼硅玻璃,通过红外光谱、线膨胀系数的测定、粒径分布范围的确定、耐酸碱腐蚀性的定性分析等讨论了不同ZnO含量锌硼硅玻璃的网络结构、热学性能、化学稳定性等。并利用扫描电子显微镜和X-射线能谱仪等手段表征了锌硼硅低熔点玻璃粉体的形貌、成分。

高稀土氧化物熔渣体系黏度的实验研究

钕铁硼永磁材料、AB5型储氢合金、镍氢电池电极材料等稀土废料采用H2选择性还原-渣金熔分处理后,废料中的稀土元素在熔分渣中得到了有效地富集。为了保证渣金熔分过程的顺利进行,采用旋转柱体法对熔渣体系的黏度进行了研究,以确定该熔渣体系的组元配比,同时使该熔渣具有高的稀土氧化物含量、适宜的熔化性温度和黏度。研究结果表明,当RE2O3含量为55%~60%时,对于RE2O3-SiO2-Al2O3-FeO-B2O3熔渣体系,熔化性温度随RE2O3含量的降低、FeO含量的增加而降低,而RE2O3-SiO2-Al2O3-MnO熔渣体系,熔化性温度随RE2O3含量的降低而降低。60%(Pr,Nd)Ox-19.3%SiO2-9.7%Al2O3-7%FeO-4%B2O3和55%(La,Ce)Ox-25.3%SiO2-12.7%Al2O3-7%MnO熔渣体系,具有稀土氧化物含量高(适中)、熔化性温度和黏度适宜,是最优的熔渣配比,可分别作为从钕铁硼永磁材料废料和AB5型储氢合金废料、镍氢电池电极材料废料中提取稀土的基础渣系。