添加熔融石英对MgO材料抗热震性的影响

研究了不同粒度的熔融石英对MgO材料抗热震性的影响,采用XRD和SEM进行了矿物组成和显微结构分析,同时比较了热震前后试样孔径分布的变化。结果表明,加入熔融石英颗粒的试样,热震后抗折强度和耐压强度保留率明显大于未添加试样和添加熔融石英细粉试样的强度保留率。添加熔融石英后试样的热膨胀系数变小,高温下熔融石英粉易与MgO反应生成镁橄榄石,促进了试样烧结使致密度提高,由于热膨胀系数不匹配因而在熔融石英颗粒周边形成明显的微裂纹圈。因为微裂纹吸收热应力的作用,所以,加入熔融石英颗粒和细粉可以提高MgO材料的抗热震性,相比之下,添加熔融石英颗粒时效果更明显。

不同形貌MgO材料的合成

通过添加模板剂的方法制备了MgO材料,并对其进行XRD、N2-吸附脱附、SEM等表征。结果表明:加入模板剂可以改变MgO材料的形貌,与不加模板剂的方法相比,模板剂加入量为2 g时,MgO材料的比表面积、介孔体积均有所增加。

一锅法制备MgO/蓝藻基碳介孔复合材料及CO_(2)吸附性能研究

采用一锅法,以KOH活化后的蓝藻粉为碳源,以六水硝酸镁为镁源,通过简单研磨固相反应,成功制备了MgO/C复合材料,并探究了镁源和碳源的投料比对介孔MgO/C复合材料结构的影响,同时采用X-射线衍射法、N_(2)等温吸脱附曲线法、扫描电镜法、红外光谱法、拉曼光谱法等现代技术对复合材料的组织结构进行表征。结果表明,MgO/C复合材料具有介孔结构,随着MgO负载量的增加,复合材料的比表面积和孔容下降;CO_(2)等温吸附性能研究表明,氧化镁与碳复合后对CO_(2)吸附能力有明显的改善,样品的孔结构对CO_(2)吸附能力有一定程度影响。

还原温度对熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO_(2)吸附-甲烷化一体化性能的影响机制

CO_(2)捕集-转化一体化是实现烟气CO_(2)减排和洁净能源高效存储的重要策略,也是加速实现碳中和的关键负碳排放技术,而兼具高CO_(2)吸附容量和催化活性的双功能材料构筑是关键。基于碱金属熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO_(2)吸附-甲烷化的技术路径备受关注。碱金属熔盐的稳定性和Ni活性组分的还原是提升熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO_(2)吸附-甲烷化性能的关键。构筑了NaNO3修饰Ni/MgO一体化双功能材料,考察了还原温度对其CO_(2)吸附-甲烷化一体化性能的影响规律。结果表明,双功能材料中的碱金属熔盐在低温条件下(~300℃)可促进CO_(2)和MgO溶解扩散,提升CO_(2)吸附性能,而较高的温度(>340℃)导致CO_(2)和MgO溶解扩散受阻,熔盐组分迁移覆盖活性位点,致使材料攒聚烧结和熔盐分解,造成其吸附性能衰减。还原温度提高有利于NiO还原,可提高CH4产量、CO_(2)转化率和CH4选择性。10NaNO3-Ni/MgO双功能材料(NaNO3负载量为10%(质量分数))在450℃还原后,CO_(2)吸附容量和转化率分别为6.46 mmol/g和79.37%,CH4产量和选择性分别为0.85 mmol/g和96.27%。综合考虑还原温度对CO_(2)吸附和甲烷化性能的影响,提出了高浓度H2低温还原的补偿策略,在维持碱金属熔盐稳定和CO_(2)吸附性能的条件下提升双功能材料的甲烷化性能。

含铝粉的MgO-SiC材料对IF钢硅含量的影响

以电熔镁砂、碳化硅和铝粉为主要原料,采用热固性酚醛树脂为结合剂,以等静压(200 MPa)压制成坩埚,自然养生24 h后于230℃保温24 h热处理。随后在坩埚中加入5 kg的IF钢和120 g保护渣,然后放入感应炉中加热至1 600℃至钢水熔化,分别冶炼30 min、60 min、90 min、120 min和180 min后各取1份钢样,化验钢样中的硅含量,并对试验后试样与钢水的反应层进行XRD、SEM和EDAS分析。结果表明:耐火材料和钢液反应层中MgO-CaO-SiO2液相的形成有利于降低材料中SiC对钢水的增Si作用,而铝粉的加入会促进MgO-SiC材料中的SiC向钢中溶解。

烧结工艺对纳米WC/MgO复合材料性能的影响

利用高能球磨法和放电等离子烧结技术制备了纳米WC/MgO复合材料,研究了烧结温度和烧结压力对WC-8wt%MgO复合材料密度、硬度和断裂韧性的影响。结果表明,烧结温度过低,试样的致密度差;烧结温度过高,晶粒快速长大,使得复合材料性能降低;烧结压力越大,复合材料的致密度越高,硬度和断裂韧性越好。最佳烧结工艺是烧结温度1650℃,烧结压力70 MPa,获得了该复合块体材料的最佳性能组合。

外掺MgO水泥基材料的微观结构研究

为了促进外掺MgO混凝土的推广应用,以压汞法和扫描电镜为检测手段,对压蒸后的外掺MgO水泥基材料的微观结构进行研究。研究结果表明,无论是哪种水泥基材料,掺入适量MgO后试件的孔隙结构均有所改善。但当MgO掺量超过极限掺量后,试件的孔隙结构劣化,微观结构出现裂纹。MgO水泥砂浆试件中掺入粉煤灰后孔隙结构得以优化,微观结构更加致密。粉煤灰的掺入不会改变MgO水泥基材料的膨胀变形规律,MgO掺量超过极限掺量后,结构仍然会因为MgO膨胀过大而破坏。

在铜镁合金表面制备MgO/Cu复合材料内氧化层的组织和性能

采用内氧化法在铜镁合金表面制备了MgO/Cu复合材料内氧化层,研究了内氧化时间对内氧化层厚度、硬度、导电率的影响以及内氧化层的组织,并分析了铜镁合金的内氧化热力学。结果表明:随着内氧化时间延长,内氧化层的厚度和导电率均逐渐增加,硬度则先升后降;当内氧化时间为10h时,内氧化层的性能最佳,导电率为75.9%IACS,硬度为123.3HV;铜镁合金经内氧化后,固溶在铜基体内的镁以MgO的形式析出形成内氧化层,MgO颗粒弥散分布是内氧化层综合性能大幅提高的根本原因;铜镁合金内氧化热力学的临界氧分压,介于10-31 419/T+5.66和10-17 611/T+12.91之间。

MgO/AC复合材料脱除汽油中的硫化物

用造纸草浆黑液和硫酸镁为原料制得氧化镁/活性炭(MgO/AC)复合材料,研究了该复合材料的油品脱硫性能.考察了固定床动态实验条件对MgO/AC复合材料脱硫性能的影响,在固定床温度80℃、油剂比1.0、空速5h-1的条件下,脱硫率达98.23%.比较了MgO/AC复合材料、商品活性炭和氧化镁的脱硫性能,结果表明,MgO/AC复合材料有较高的脱硫性能和较大的硫容.300℃下保温2h对MgO/AC复合材料再生,脱硫率为91.46%,穿透时间为80min.

骨料粒径对MgO水泥基材料压蒸膨胀变形及孔隙结构的影响

为了探索水工混凝土中MgO极限掺量的确定方法,进行了骨料粒径对外掺MgO水泥基材料压蒸膨胀变形及孔隙结构的影响的试验研究。试验结果表明,骨料粒径对MgO水泥基材料的压蒸膨胀变形及孔隙结构有重要影响。随着骨料粒径的增大,外掺MgO水泥基材料的压蒸膨胀变形由大变小的顺序是:水泥砂浆>一级配混凝土砂浆>二级配混凝土砂浆>三级配混凝土砂浆>四级配混凝土砂浆,MgO极限掺量随骨料粒径变化的规律则相反。骨料粒径对试件孔隙结构参数的影响,在MgO极限掺量之前和之后的规律相似,水泥砂浆试件对于结构破坏的灵敏度最高。

MgO-C耐火材料抗折强度分布规律的研究

以两种不同碳含量的MgO-C耐火材料为研究对象,对试验测得的抗折强度数据采用Weibull函数进行统计分析,并结合试样的断口形貌研究了MgO-C耐火材料的抗折强度分布规律。结果表明:MgO-C耐火材料的抗折强度服从Weibull分布;增大材料的致密度和石墨含量能够降低MgO-C耐火材料抗折强度的离散性,提高强度的可靠性。

加入ZnO对含Al低碳MgO-C耐火材料抗氧化性的影响

以质量分数为70%的粒度≤3 mm和24%的粒度<0.074 mm的电熔镁砂,3%的粒度<0.15 mm的鳞片石墨,3%的粒度<0.045 mm的金属铝粉为原料,外加4%的酚醛树脂制备了含Al低碳MgO-C耐火材料。加入1%(w)的<0.045 mm的ZnO替代电熔镁砂粉,研究了加入ZnO对含Al低碳MgO-C材料抗氧化性的影响。通过对比这两种材料的显气孔率、常温耐压强度,试样基质的物相变化来探讨原位尖晶石的生成与基质中加入ZnO之间的关系,并通过对比试样中脱碳层与原始层之间出现的致密MgO层来讨论两种低碳MgO-C材料抗氧化性的差异。研究表明:加入ZnO能够在MgO-C材料基质中形成ZnAl2O4,并加速尖晶石的原位生成,使得材料中能够更快更多地形成致密的MgO层,最终提高低碳MgO-C耐火材料的抗氧化性。

外掺MgO水泥基材料压蒸膨胀变形的试验研究

为了进一步探索水工混凝土中MgO极限掺量的确定方法,进行了外掺MgO水泥净浆、水泥砂浆和一级配混凝土的压蒸试验。试验结果表明,与水泥净浆相比,利用水泥砂浆和一级配混凝土作为压蒸试件均可提高混凝土中MgO的极限掺量,但利用水泥砂浆作为压蒸试件来确定MgO的极限掺量更加科学合理。

“MgO/AC”复合材料对水溶液中Cu^(2+)和Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

用造纸草浆黑液和氯化镁为原料制得氧化镁/活性炭("MgO/AC")复合材料,分别测定了该复合材料对水溶液中Cu2+与Cr(Ⅵ)的脱除性能。Cu2+的吸附随pH值的升高而增大,pH=3时基本达到平衡;在实验考察的pH范围内(1~8),Cr(Ⅵ)的吸附呈单调递减趋势。动力学拟合结果表明,"MgO/AC"复合材料对Cu2+和Cr(Ⅵ)的吸附过程均符合伪二级动力学方程;两过程的吸附速率均随吸附温度的升高而增大,表现为吸热吸附;吸附活化能Ea分别为50.19,51.42 kJ.mol-1;"MgO/AC"复合材料对Cu2+的吸附优于对Cr(Ⅵ)的吸附。Cu2+在"MgO/AC"复合材料上的吸附过程用Langmuir模型描述更为合适,在293~323 K范围内,Cu2+的饱和吸附量为19.46~90.91 mg.g-1;Cr(Ⅵ)的吸附过程则更符合Freundlich模型。

MgO-ZrO_2-C材料的性能和显微结构

研究了在MgO -C耐火材料中添加单斜氧化锆或锆英石所形成的MgO -ZrO2 -C材料的性能和显微结构。结果表明 :(1)加入单斜氧化锆和锆英石导致材料的高温抗折强度降低。 (2 )热震温度低于 10 0 0℃时 ,加入不同量的单斜氧化锆或锆英石对材料抗折强度损失率的影响较小 ;而热震温度为12 0 0℃时 ,不同的添加量有较大的差别 ,当单斜氧化锆的添加量为 5 %～ 7% ,锆英石的添加量为 1.5 4 %时 ,MgO -ZrO2 -C材料的抗折强度损失率最小。 (3)添加的单斜氧化锆在 12 0 0℃的热震温度下有部分ZrO2 固溶到了镁砂颗粒的内部 ;而添加的锆英石在 12 0 0℃下变化轻微 ,但在 14 0 0℃下 ,材料中仅存在少量未分解或分解不完全的锆英石 ,MgO由基质向锆英石颗粒内部扩散 ,导致分解完全的锆英石颗粒转变为ZrO2 、CMS和c ZrO2 小颗粒。

椭偏光谱法研究激光脉冲沉积MgO薄膜材料生长

用激光脉冲沉积技术生长、制备出了一系列不同真空度、不同衬底温度和不同激光脉冲能量的MgO薄膜.对生长、制备出的一系列MgO薄膜进行了椭偏光谱测量研究,在300～800nm光谱波长范围内,得到了不同条件下生长制备的MgO薄膜的光学常数谱和膜厚,其结果显示:真空度、衬底温度和激光脉冲能量对生长MgO薄膜的折射率、膜厚均有影响,高真空、高衬底温度和适中的激光脉冲能量有利于生长制备高折射率、高密度和高质量的MgO薄膜.

MgO-CaO-ZrO_2耐火材料的性能、制备与应用

系统地介绍了MgO -CaO -ZrO2 耐火材料的性能特点、应用领域、制备与使用情况。指出 ,利用高纯原料制备MgO -CaO -ZrO2 耐火材料已取得成功 ,而利用天然原料低成本地制备MgO -CaO -ZrO2 耐火材料将成为今后研究的主要课题 ;同时指出 ,MgO -CaO -ZrO2 耐火材料的剥落现象是影响其使用寿命的主要原因 ,还有待于进一步研究改进。

真空吸渗法制备生物医用相互连续(β-TCP+MgO)/Zn-Mg复合材料的组织和性能（英文）

利用真空吸渗技术通过将Zn-Mg合金渗透到多孔β-TCP+MgO中制备生物医用相互连续(β-TCP+MgO)/Zn-Mg复合材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、力学性能测试、电化学和浸泡实验研究复合材料的显微组织、力学性能和腐蚀行为。研究结果表明,熔融Zn-Mg合金不仅渗入到多孔β-TCP+MgO骨架的孔隙中,也渗入到筋中,形成致密的复合材料。Zn-Mg合金与β-TCP+MgO骨架接触紧密,在合金与骨架之间没有发现反应层。复合材料的压缩强度达244 MPa,为原始多孔β-TCP+MgO骨架强度的1000倍以上,相当于Zn-Mg大块合金强度的2/3。在模拟体液中的电化学和浸泡测试结果表明,复合材料的耐腐蚀性优于Zn-Mg大块合金的。复合材料表面的腐蚀产物主要是Zn(OH)_2。合适的力学性能和腐蚀性能表明真空吸渗法制备的(β-TCP+MgO)/Zn-Mg复合材料将是潜在的骨替代材料。

Mg2SiO4前驱体对电熔MgO质耐火材料烧结性能及热震稳定性的影响

采用共沉淀法得到的Mg2SiO4前驱体作为结合剂,制备综合性能良好的电熔MgO质耐火材料。首先通过DSC-TG,XRD和SEM测试手段分别对Mg2SiO4前驱体的热分析、物相组成和微观结构进行表征,而后着重探究Mg2SiO4前驱体对电熔MgO质耐火材料烧结性能和热震稳定性的影响。结果表明:前驱体经1000℃煅烧后完全转化成晶粒发育完整的镁橄榄石;随着Mg2SiO4前驱体引入量的增加,试样经1550℃烧结后的体积密度、线收缩率、常温耐压强度均呈先增大后减小趋势;引入2wt.%Mg2SiO4前驱体的试样烧结后,其体积密度和耐压强度最大,分别为3.18g·cm^-3和243MPa,而且其水冷循环次数高达15次;镁橄榄石与方镁石颗粒间的协同作用有利于提高电熔MgO质耐火材料的热震稳定性。